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힉스 : 신의 입자를 찾아서

원제 : THE HIGGS BOSON : Searching for the God Particle
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출판사 서평

전통과 권위, 흥미와 대중성을 고루 갖춘 《사이언티픽 아메리칸》,
‘한림SA 시리즈’로 한국의 독자들과 만나다


근대 과학은 처음 탄생하던 시대부터 오늘날까지 현실에 대한 해석과 참여가 출발점이자 목표였다. 이런 면에서 과학은 인문학과 다를 바가 없다. 그러나 우리나라에서 과학은 이과의 영역이며, 전문가의 영역이라는 선입관이 만연해 있다. 분명히 주입식 교육도 그 원인 중 하나일 것이다.
한림출판사에서는 이러한 선입관에서 조금이나마 벗어나보고자 가장 현실적인 문제, 가장 현재적인 이슈를 과학의 관점에서 추적한 미국의 대표적 과학 잡지 《사이언티픽 아메리칸(Scientific American)》의 칼럼들을 주제별로 묶어 ‘한림SA 시리즈’로 소개한다.
《사이언티픽 아메리칸》은 1845년 첫 호가 발행된 이래 170년 넘도록 꾸준히 발행되어왔으며, 그간 에디슨과 아인슈타인 등 노벨상 수상자 및 후보들이 필진으로 참여한 미국 최고의 대중 과학 잡지이다. 과학이란 전공자가 아니면 쉽게 다가가기 어려운 영역이라는 편견을 깨고 일반인이 이해할 만한 주제의 내용을 전문적으로 다룬 정확한 내용으로 높은 신뢰를 얻었으며, 과학에 대한 이해의 폭을 넓혀줌으로써 전 세계 독자들에게 사랑받아왔다.
한림SA 시리즈는 이처럼 흥미로우면서도 권위 있는 《사이언티픽 아메리칸》의 여러 훌륭한 글 중에서도 시간, 인간, 노화, 기억, 사랑 등 가장 보편적이고 일상적인 삶의 소재를 주제별로 묶어 과학의 시각으로 톺아봄으로써, 현실적인 문제들과 대화할 수 있는 가장 효율적인 통로가 바로 과학이라는 점을 독자들에게 보여주고자 했다. 특히 미래의 주역인 청소년들이 이 시리즈를 통하여 과학의 창으로 세상을 보는 눈을 경험할 수 있기를 기대한다.

▶▷마지막으로 발견된 우주의 근본 물질 힉스,
힉스를 찾아나가는 수십 년의 과정,
그리고 힉스 발견 후 펼쳐질 미래 과학의 방향을 종합적으로 보여주는 책


분자를 쪼개면 원자가 되고 원자를 쪼개면 전자가 되고 전자를 쪼개면 쿼크가 된다. 물리학자들은 가장 근본적인 물질이 무엇인지를 찾아나섰고, 결국 우주의 근본물질들을 모두 밝혀냈지만, 단 하나 밝히지 못한 것이 있었다. 에든버러 대학교의 물리학자 피터 힉스는 1960년 어떤 가상의 물질이 있을 거라고 선언했다. 아직 아무도 찾아내지는 못했지만 힉스가 말한 그 물질은 이론상 존재해야만 했다. 이후로 수십 년 동안 물리학자들은 이 물질을 찾아내기 위해 온갖 노력을 기울였다. 거의 빛의 속도에 가까운 속도로 양성자를 충돌시키는 입자가속기를 제작했고, 수없이 많은 충돌 실험을 거듭했다. 마침내 2012년 7월, 물리학자들은 그 물질을 찾아냈다. 정확히 말해 그 물질을 찾아냈다기보다는 그 물질이 방출하는 에너지를 감지하는 데 성공했다. 과학자들은 이 물질을 최초로 이론적으로 제기한 과학자의 이름을 따서 그 이름을 힉스라고 하였다.
이 책에서는 힉스와 관련된 최첨단 연구자들의 이야기를 종합하였다. 힉스가 이론적으로 제기된 배경, 힉스 발견 과정의 우여곡절, 입자가속기의 과학적 원리와 실제, 힉스 발견 이후 물리학의 앞날 등이 모두 논의되었다. 특히 노벨물리학상 수상자의 글들을 통해 힉스 연구의 현주소를 확인할 수 있다.

추천사

《사이언티픽 아메리칸》은 세계 최고의 대중과학잡지다. 과학을 좋아하는 일반인뿐만 아니라 연구자들도 즐겨 보고 통찰을 얻는다. 여기에 소개된 칼럼을 주제별로 한데 모아서 출간하는 ‘한림SA 시리즈’는 연구자와 대중 모두에게 훌륭한 지식창고 역할을 할 것이다.
- 이정모 / 서울시립과학관장

이 시리즈의 미덕은 현대과학의 어려운 내용을 비껴가지 않는다는 데 있다. 현대 과학의 복잡한 내용을 생략하거나 비유로만 설명하지 않고, 진지하게 핵심적 내용에 정공법으로 접근하고 있다.
- 이명현 / 과학 저술가

커피 한잔 마시며 기분 내키는 대로 뒤적거리다가 재밌어 보이는 칼럼이 있으면 처음부터 끝까지 부담 없이 읽을 수 있는 그런 잡지, 바로 《사이언티픽 아메리칸》이다. (…) 한 번도 접해본 적 없는 무지한 분야라도 비전공자 누구나 읽고 이해할 수 있을 정도로 쉽게 설명되어 있고, 칼럼 두어 편만 찾아보면 그 분야의 과거와 현재 연구에 대해 빠르고도 정확하게 알게 해준다.
- 김범준 / 성균관대 물리학과 교수, 물리학자, 《세상물정의 물리학》 저자

《사이언티픽 아메리칸》의 눈은 동시대를 살아가는 이들이 과학에 어떤 관점을 가지고 있는지 보여주었고, 《사이언티픽 아메리칸》의 입은 과학이 진정으로 하고 싶은 이야기를 들려주면서 오늘에 이르렀다. 그랬기에 그 수많은 이야기들 중에서 엄선된 가장 핵심이 되는 칼럼들이 스무 권의 책으로 묶여 나온다는 소식을 듣고 조금의 망설임도 없이 이를 추천하게 되었다.
- 이은희 / 과학 커뮤니케이터, ‘하리하라 사이언스 시리즈’ 저자

목차

1 표준 모형 9
1-1 기본 입자와 힘 10
1-2 힘과 기본 입자 사이의 게이지 이론 38
1-3 물질은 몇 가지 족으로 나뉠까 82
1-4 쿼크와 경입자의 구조 100
1-5 물질과 반물질 사이의 비대칭성 135

2 분명히 존재하는 입자 149
2-1 힉스 보손 150
2-2 표준 모형을 넘어서 165
2-3 질량의 미스터리 178
2-4 자연은 초대칭인가? 193
2-5 고에너지 현상을 관측하는 저에너지 기법 210

3 계속되는 탐색 227
3-1 차세대 충돌기의 건설 228
3-2 힉스 입자를 만나려면 아직 조금 더 기다리자 236
3-3 대형 강입자 충돌기 241
3-4 입자 발견 기계 253
3-5 다가오는 입자물리학의 혁명 262
3-6 힉스 보손의 존재 가능 범위를 점점 찾아내는 중인 페르미 연구소 274
3-7 힉스의 패배 : 스티븐 호킹이 물리학 사상
3-8 힉스 입자를 기다리며 280
3-9 LHC를 만든 사람과 함께 힉스 입자를 기다리며 281
3-10 초대칭 이론은 끝났는가 285

4 게임은 진행 중 289
4-1 어쩌면 힉스 보손일까? 290
4-2 미약한 존재 가능성이 확인된 힉스 입자 294
4-3 헤더 그레이 : 힉스 입자로 가득 찬 나날 299

5 힉스 입자를 넘어서 303
5-1 힉스 입자 이후 : 초대칭(또는 이의 종말)에 대하여 304
5-2 힉스 입자 소동에 질린 분들에게 310

저자소개

사이언티픽 아메리칸 편집부 [편저]
생년월일 -
출생지 -
출간도서 0종
판매수 0권

아미르 악젤 Amir Aczel, 메사추세츠 공대 교수
배리 배리시 Barry Barish, 노벨 물리학상 수상, 캘리포니아 공대 교수
크리스 르웰린 스미스 Chris Llewellyn Smith, 옥스퍼드 대학 교수
크리스 퀴그 Chris Quigg, 뉴욕주립대 교수
데이비드 클라인 David B. Cline, UCLA 교수
다비데 카스텔베키 Davide Castelvecchi, 《사이언티픽 아메리칸》 기자
개리 펠드먼 Gary J. Feldman, 과학 저술가
헤라르트 엇호프트 Gerard ‘t Hooft, 위트레흐트 대학 교수
글렌 스타크먼 Glenn Starkman, 케이스웨스턴리저브 대학 교수
고든 케인 Gordon Kane, 미시간 대학 교수
그레이엄 콜린스 Grah

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생년월일 -
출생지 -
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서울대학교 공과대학 제어계측공학과를 졸업하고 같은 학교 대학원에서 석사와 박사 학위를 받았 다. 삼성전자, 노키아, 이데토, 시냅틱스 등 IT 분야의 글로벌 기업에서 R&D 및 기획 업무를 했으며 현재는 IT 분야의 컨설팅과 전문 번역 및 저작 활동을 하고 있다. 지은 책으로는 [빅 히스토리 시리즈(공저)]가 있으며, 옮긴 책으로는 [사이버 해킹], [스포츠의 과학], [에너지의 과학] 등이 있다.

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