[eBook]퀀텀스토리 : 양자역학 100년 역사의 결정적 순간들

원제 : THE QUANTUM STORY

저 : 짐 배것(Jim Baggott)역 : 박병철이강영 해제출판사 : 반니발행일 : 2014년 03월31일 | 종이책 발행일 : 2014년 01월15일

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북마스터소개글 TOP

인류의 역사를 바꾼 양자역학은 어떻게 만들어졌는가.상대성이론과 양자역학을 통합할 방법은 없는가.막스 플랑크에서 슈뢰딩거, 하이젠베르크, 보어, 아인슈타인, 리처드 파인먼, 머리 겔만, 스티븐 와인버그, 존 벨, 앤서니 레깃, 피터 힉스 등 20세기 물리학 혁명을 이끈 시대의 천재들이 거쳐온 기쁨과 눈물, 실패와 절망의 순간들을 담았다.

출판사서평 TOP

"세상의 기초를 사유하고자 한다면, 누구나 양자역학을 만나야 한다."
- 이강영(경상대 물리교육과 교수)

21세기는 양자역학의 시대다!


20세기가 물리학의 시대였다면 21세기는 단연 양자역학의 시대다. 아는 사람은 알겠지만 현대 세계는 양자역학에 의해 돌아가고, 양자역학을 이용해 많은 일을 처리한다. 양자역학을 알지 못했으면 트랜지스터를 위시해 반도체를 이용한 현대의 전자공학이 성립할 수 없었고, 컴퓨터 또한 절대로 지금 우리가 보는 수준으로 발달할 수 없었다. 현재 우리가 당연하게 받아들이는 컴퓨터와 스마트폰 등 21세기의 첨단 기술이라 할 만한 많은 기술들이 여기서 탄생했다. 더욱이 거의 눈앞에 실현될 날이 머지않은 양자중첩을 이용한 양자컴퓨터가 가져올 미래는 우리 상상을 뛰어넘는다.
자연에 대해 지금 우리가 알고 있는 거의 모든 지식은 물리학 이론에 뿌리를 두고 있다. 양자역학은 20세기 처음 30년 사이에 발견되고 개선되었으며, 그 후 수십 년 동안 다양한 분야에 응용되면서 과학 역사상 가장 성공적인 이론으로 자리 잡았다. 하지만 이렇게 자리 잡기까지 마냥 일사천리로 진행된 것은 아니다. 양자역학의 세계는 보통 사람들이 이해하기는커녕 과학자들도 선뜻 받아들이기 어려워하는 면이 있다. 우리 직관과 전혀 맞지 않기 때문이다.
이 책은 현대 물질문명의 기초라 할 수 있는 양자역학이 만들어지기까지 지난한 과정을 한눈에 보여줌으로써 우리가 오늘날 당연히 받아들이는 과학의 혜택이 결코 한순간에 거저 이루어진 것이 아님을 여실히 느끼게 해준다. 우리 직관과 분명히 다른 양자역학이 받아들여지기까지 숱한 시대의 천재들이 머리를 맞대고 고민했으며, 수많은 실험 결과들이 덧붙여짐으로써 이론적으로 완성되었다. 저자는 양자역학의 기본적인 개념과 원리들에 대해 설명해주는 것은 물론, 양자역학의 역사에서 중요한 순간을 새로이 조명함으로써 인간이 어떻게 양자역학을 구축하고 이해하고 받아들여왔는지그 과정을 꼼꼼히 보여준다. 저자가 서문에서 밝혔듯이, 과학은 한순간에 만들어지지 않는다.

시대의 천재들이 고군분투한 결과물

20세기 물리학은 뉴턴의 고전역학을 전복하며 시작되었다. 광속 불변의 원리, 좌표계에 따른 물리 법칙의 절대성을 전제로 한 상대성이론은 시간과 공간에 대한 인류의 오랜 관념을 새로이 바꾸었고, 시간과 공간을 통합적으로 이해할 수 있게 해주었다. 양자역학은 상대성이론과 함께 20세기 지성사에 가장 큰 영향을 끼친 과학적 발견이다. 상대성이론이 아인슈타인이라는 걸출한 천재 한 명이 거의 혼자서 완성한 것이라면, 양자역학은 수많은 시대의 천재들이 머리를 맞대고 고군분투한 결과물이다.
저자는 과학사에는 성공보다는 실패가 수백, 수천 배나 더 많고, 평생을 좌절 속에 살다 간 과학자도 부지기수며, 실험 데이터가 뒷받침되지 못한 이론은 사장될 수밖에 없다고 말한다. 현재 우리가 알고 있는 과학의 진리들이 늘 순조롭게, 필연적으로 발전해온 것은 아니라는 이야기다. 저자는 1900년부터 지금까지 100년 넘게 이어져온 양자역학의 역사에서 한 획을 그으며 환희와 절망, 성공과 실패를 안겨줬던 40가지 사건들을 정리하여 한 권에 담았다. 새로운 진실이 발견된 극적인 순간과 양자역학의 새로운 전환점이 되었던 사건들이 저자의 풍부한 상상력과 세밀한 자료 조사를 통해 풍성하게 재구성되어 있다.
새로운 사실이 발견되고, 수많은 논의를 거쳐 이것을 해석하고, 또다시 새로운 사실이 발견되면서 이론이 수정되어 완성돼가는 과정은 물론이고, 막스 플랑크를 비롯하여 슈뢰딩거, 하이젠 ...

목차 TOP

프롤로그 : 폭풍전야
1900년 4월, 런던

제1부 작용양자
1. 필생의 역작
2. 기적의 해
3. 약간의 진실
4. 코메디 프랑세즈
5. 기묘하고도 아름다운 내부
6. 스스로 회전하는 전자
7. 에로틱한 대사건

제2부 양자적 해석
8. 유령장
9. 빌어먹을 양자도약!
10. 불확정성원리
11. 코펜하겐 정신
12. 존재하지 않는 양자 세계

제3부 양자 논쟁
13. 논쟁의 시작
14. 경이로움의 극치
15. 광자상자
16. 청천벽력
17. 슈뢰딩거의 고양이 역설

막간 제1차 물리학전쟁
1938년 크리스마스~1945년 8월

제4부 양자장
...

본문중에서 TOP

양자역학의 미래를 바꿨던 중요한 에피소드를 엄선하여 역사적, 사회적 관점에서 조명한 흥미로운 책이다. 1900년에 발표된 막스 플랑크의 양자가설에서 시작하여 현재의 초전도이론과 초끈이론에 이르기까지, 양자역학과 관련된 모든 분야가 일목요연하게 정리되어 있다.
- 앤서니 레깃 / 물리학자, 2003년 노벨물리학상 수상

20세기 최고의 화두를 던지면서 전대미문의 성공을 거둔 양자역학. 그 파란만장한 역사를 흥미로운 책으로 엮어냈다. 내용이 분명하고 이해하기 쉬우면서 흥미로운 정보가 가득하다. 현대물리학의 혁명을 주도했던 위대한 석학들의 뒷이야기도 흥미진진하다.
- 피터 앳킨스 / 옥스퍼드대 물리화학 교수

양자역학이 태동하여 모습을 갖춰 나가고 그 의미를 탐색하는 한편, 물질의 기본 구조와 우주를 이해하는 데 적용되어 나가는 과정에서 양자역학의 모습과 활약을 담은 40가지 장면을 담은 한 편의 파노라마다. ... 정교한 논리로 구축되어 우주와 물질을 설명하는 데 성공적으로 적용되는 양자역학의 역할과, 그 실체와 의미를 우리가 어떻게 이해해야 하는가를 끊임없이 고민하게 만드는 양자역학의 문제들을 모두 소개하고 있다.
- 이강 ...

저자소개 TOP

짐 배것(Jim Baggott) [저]

과학사 및 과학철학에 관한 글들을 주로 쓰며 과학저술가로 활동하고 있다. 맨체스터대학교를 졸업하고 옥스퍼드대학교에서 화학물리학 박사학위를 받았다. 같은 대학교와 스탠퍼드대학교에서 박사후과정을 이수했고, 영국의 레딩대학교에서 화학과 교수로 학생들을 가르쳤다. 이후 상업적 세계에서 경험을 쌓기 위해 종신 교수직을 포기하고 쉘Shell사로 자리를 옮겨 비즈니스 컨설턴트와 교육전문가로 일했다. 1989년에는 화학물리학에 기여한 공로로 영국왕립화학회RSC에서 말로 메달MarlowAward을 받았다. [뉴 사이언티스트], [네이처] 등에 꾸준히 기고하고 있으며, 1991년에는 영국과학작가협회ABSW 과학저술상을 수상했다. 저서로 ...

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박병철 [역]

연세대학교 물리학과를 졸업하고 한국과학기술원(KAIST)에서 이론물리학 박사학위를 받았으며, 현재 과학번역 및 저술 활동에 전념하고 있다. 2005년에 《우주의 구조》 번역으로 한국출판문화상을, 2016년에 《마음의 미래》 번역으로 미래창조과학부 장관상을 수상했다. 옮긴 책으로 《페르마의 마지막 정리》 《파인만의 여섯 가지 물리이야기》 《엘러건트 유니버스》 《평행우주》 《마음의 미래》 《초공간》 《미래의 물리학》 《뷰티풀 퀘스천》 등이 있으며, 저서로는 어린이 과학동화 《별이 된 라이카》가 있다.

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이강영 해제 [기타]

1988년 서울대학교 물리학과를 졸업하고 KAIST에서 입자물리학 이론으로 석사학위와 박사학위를 받았다. 서울대학교 이론물리학연구센터, 연세대학교 자연과학연구소, 고등과학원 연구원, KAIST, 고려대학교 물리학과와 건국대학교 물리학부 연구교수를 거쳐 현재 경상대학교 물리교육과 교수로 있다.
저서로 [LHC, 현대물리학의 최전선]과 [보이지 않는 세계] 등이 있다.

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