[eBook]과학하고 앉아있네 3 : 김상욱의 양자역학 콕 찔러보기

저 : 원종우, 김상욱출판사 : 동아시아발행일 : 2015년 07월22일 | 종이책 발행일 : 2015년 07월15일

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북마스터소개글 TOP

신간 [과학하고 앉아있네 3: 김상욱의 양자역학 콕 찔러보기]는 동아시아 출판사의 스낵 사이언스(Snack Science) 시리즈 '과학하고 앉아있네'의 세 번째 책이다. 부산대학교 물리교육과 김상욱 교수가 양자역학이라는 어려운 주제에 대해 명쾌하고도 쉽게 이해할 수 있도록 돕는다.
이해하기 어려울 수 있고 공부하려면 많은 시간이 필요할 수 있는 양자역학이지만, [과학하고 앉아있네 3: 김상욱의 양자역학 콕 찔러보기]에서는 짧은 시간 안에 양자역학의 핵심 개념을 이해할 수 있도록 쉬운 예시를 들어 설명하고 있다. 고전물리학부터 양자역학까지 이 책 한 권은 실제로 대학교 몇 학기 분량의 물리학 강의 내용을 담고 있다. 이해를 돕는 다양한 이미지, 어려운 내용을 보충하여 설명하는 팁박스 등을 통해 물리학이나 양자역학에 대한 사전 이해가 없는 독자들도 두려움을 갖지 않고 재미있고 기묘한 양자역학의 세계를 맛볼 수 있을 것이다.

출판사서평 TOP

"양자역학, 어디에 쓰는 물건인고?"
500만 조회수의 과학 전문 팟캐스트 [과학하고 앉아있네]
최고 인기 과학 팟캐스트를 책으로 만난다!

듣는 재미에서 읽는 즐거움으로
더욱 논리적이고 풍부한 지적 경험


"당신이 알고 있는 것을 당신 할머니가 이해할 수 있도록 설명하지 못한다면
진정으로 이해한 것이 아니다" - 앨버트 아인슈타인

현대물리학의 양대 산맥, 양자역학과 상대성이론
신간 [과학하고 앉아있네 3: 김상욱의 양자역학 콕 찔러보기]는 동아시아 출판사의 스낵 사이언스(Snack Science) 시리즈 '과학하고 앉아있네'의 세 번째 책이다. 부산대학교 물리교육과 김상욱 교수가 양자역학이라는 어려운 주제에 대해 명쾌하고도 쉽게 이해할 수 있도록 돕는다.
양자역학은 상대성이론과 함께 현대물리학의 양대 산맥으로 불리고 있다. 하지만 미국의 물리학자 리처드 파인만도 "양자역학을 아는 사람은 아무도 없다"라고 말했을 정도로 양자역학에 대해서는 현재까지 약 100년 가까이 의견이 엇갈리고 있는 분야이다. 일반인들은 양자역학에 대해 관심과 흥미는 있지만 쉽사리 덤비지 못하는 편이다. 책은, 어렵기로 악명이 높은 양자역학을 '콕 찔러보듯' 가볍게 접근하는 듯하면서도 핵심을 명쾌하게 짚어서 이야기를 하고 있다.

"고전역학은 더 이상 통하지 않는다" ―기존 물리학을 발칵 뒤엎는 양자역학
양자역학은 뉴턴의 고전역학 개념이나 기존 세계관을 뒤흔들었다. 물리학은 모든 것을 운동으로 이해하고 거기서 가장 중요한 것이 원자의 운동을 이해하는 것인데, 양자역학은 한마디로 원자를 기술하는 학문이라고 할 수 있다. 하지만 그 원자의 구성물인 전자를 두 개의 구멍에 통과시키는 이중 슬릿 실험(Double-slit experiment)을 했을 때 ,입자인 전자가 파동성을 동시에 갖는다는 기존의 물리학을 발칵 뒤엎는 의외의 결과가 발생했다. 우리가 관측을 할 때 광자라고 불리는 빛의 알갱이가 전자의 위치에 영향을 주기 때문이다. 이것을 하이젠베르크는 '불확정성원리'라고 불렀다.
양자역학에서는 고전역학의 결정론은 더 이상 통하지 않는다. 우주는 이중성을 가지고 있고, 관측을 할 때 변화가 일어난다. 전자나 원자가 사는 세상과 우리가 사는 세상은 다른 종류의 역학을 사용해야 한다. 즉, 미시세계와 거시세계로 구분하는데 ,이것은 '슈뢰딩거의 고양이'라는 유명한 사고실험을 통해 모순이 생긴다는 것을 알 수 있다. 왜냐하면 우리가 사는 세상도 모든 것이 원자로 되어 있기 때문이다. 그래서 이러한 미시·거시세계의 구분을 애초에 하지 말고 우주 전체가 양자역학적으로 진행하고 있다고 생각하자는 '다중 우주' 같은 '다세계' 이론도 나오고 있다.
이렇듯 양자역학에 대해서는 여러 가지 이론들도 많고, 아직까지 현재 진행형으로 남아 있는 분야이다. 하지만 그 어떤 이론보다 정확한 예측이 가능하기에 고전역학으로 설명하지 못하는 것들 양자역학을 통해 알 수 있다. 일례로, 양자역학이 없으면 도체를 설명할 수 없기 때문에 반도체를 이해할 수 없고, 따라서 지금의 컴퓨터나 스마트폰도 존재할 수 없다.

한 권으로 담은 고전역학과 양자역학 핵심강의
이해하기 어려울 수 있고 공부하려면 많은 시간이 필요할 수 있는 양자역학이지만, [과학하고 앉아있네 3: 김상욱의 양자역학 콕 찔러보기]에서는 짧은 시간 안에 양자역학의 핵심 개념을 이해할 수 있도록 쉬운 예시를 들어 설명하고 있다. 고전물리학부터 양자역학까지 이 책 한 권은 실제로 대학교 몇 학기 분량의 물리학 강의 내용을 담고 있다. 이해를 돕는 다양한 이미지, 어려운 내용을 보충하여 설명하 ...

목차 TOP

1. 살을 빼려면 운동해야 한다
2. 지구를 향해 자유낙하 하는 달
3. "모든 것은 원자로 되어 있다"
4. 하나가 두 개의 구멍을 동시에 지난다
5. 자연이 이상한 게 아니라 우리 머리가 이상해
6. "내가 달을 보지 않으면 달은 거기에 없는 것인가?"
7. 슈뢰딩거의 고양이
8. 우주가 여러 개라고?
9. 양자역학이 없으면 컴퓨터도 스마트폰도 없다
10. 무엇이 실체인지 모르는 양자역학의 세계

본문중에서 TOP

우주가 가진 가장 경이로운 점은 바로 다양하다는 거예요. 사람들을 보면 얼마나 다양합니까? 엄청나게 많은 사람이 있지만 생김새도 다르고, 목소리도 다르고, 머리나 피부 색깔도 다르고, 성격도 다 달라요. 사람뿐인가요? 딱딱한 책상도 있고, 말랑말랑한 빵도 있고, 번들거리는 숟가락, 날카로운 칼, 날아다니는 파리, 축축한 걸레, 투명한 유리, 시원한 바람, 푹신한 침대, 배고프다고 칭얼대는 강아지, 내 주변만 해도 세상은 얼마나 다양합니까. 우리 주위만 그런 게 아니라 멀리 다른 곳은 더욱더 다양한 것들이 존재하고 있어요. 하지만 이 모든 것이 원자라고 부르는 똑같은 걸로 되어 있다는 겁니다. 모든 것은 원자로 되어 있죠. 물리학은 모든 것을 운동으로 이해합니다. 결국 물리학에서 가장 중요한 일이 바로 원자의 운동을 이해하는 겁니다. 원자가 어떤 식으로 운동하는지를 기술하는 분야가 바로 양자역학입니다. 이제 양자역학이 얼마나 중요한 것인지 짐작하시겠죠. 한마디로 양자역학은 원자를 기술하는 학문입니다.
(/ pp.36~37)

만일 어떤 물체를 봤더니 검은색이라면 그건 고전역학 입장에서는 원래 검은색이었기 때문이죠. 본다는 것은 원래 그 ...

저자소개 TOP

원종우 [저]

무엇으로도 규정되기를 원하지 않았고, 하고 싶은 일과 할 수 있는 일을 했을 뿐인데 철학도, 록 뮤지션, 대중음악 운동가, 칼럼니스트, 정치사회 논객, 음모론 전문가, 다큐멘터리 작가, 과학 커뮤니케이터 등 온갖 경력이 붙었다. 그러던 가운데 세계 30여 개국을 여행했고 캐나다, 영국, 오스트리아에서 도합 7년을 살았다.
지금은 팟캐스트 〈파토의 과학하고 앉아있네〉를 만들고 있는데, 2019년 말 현재 누적 1억 다운로드를 기록 중이다. 한편으로는 김어준의 〈뉴스공장〉 과학 코너를 맡고 있고, 이런저런 TV 프로그램에 출연하고 있으며, 한국과학창의재단 이사의 감투도 쓰게 되었다. 원체 다양한 분야에 호기심이 많아 ...

김상욱 [저]

경희대학교 물리학과 교수. 예술을 사랑하고 미술관을 즐겨 찾는 ‘다정한 물리학자’. 카이스트에서 물리학으로 박사학위를 받았고, 독일 막스플랑크연구소 연구원, 도쿄대학교와 인스부르크대학교 방문교수 등을 역임했다. 주로 양자과학, 정보물리를 연구하며 70여 편의 SCI 논문을 게재했다.  tvN  「알쓸신잡 시즌 3」, 「금요일 금요일 밤에」 등에 출연했고, 《동아일보》, 《경향신문》 등에 연재를 했으며, 아시아태평양이론물리센터 APCTP의 과학문화위원장을 역임하는 등 과학을 매개로 대중과 소통하고 있다. 저서로 『김상욱의 양자 공부』, 『떨림과 울림』, 『김상욱의 과학 공부』 등이 있다.

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