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처음 만나는 양자의 세계 - 양자 역학부터 양자 컴퓨터 까지 ㅣ 처음 만나는 세계 시리즈 1
채은미 지음 / 북플레저 / 2025년 9월
평점 :
"처음 만나는 양자의 세계"는 복잡하고 추상적인 양자역학을 일반인도 이해할 수 있도록 풀어낸 과학 교양서다.
요즘 양자컴퓨터가 부각되면서 자연스럽게 양자역학이란 말을 주변에서 한번은 들어봤을 것이다.
양자역학은 무엇이며 양자컴퓨터는 과연 어떤 원리로 가능한 것일까?
이걸 이해하기 위해선 양자역학의 기본 원리와 컴퓨터 통신 방식에 대한 기초가 있어야 한다.
이 책은 양자이론, GPS, 광통신, 컴퓨터 연산 등 양자컴퓨터를 이루는 기초 이론이 잘 정리되어있다.
게다가 단순히 과학 지식을 전달하는 데 그치지 않고, 우리가 세상을 바라보는 방식 자체를 근본적으로 흔들어 놓는 양자적 사고방식을 제시한다. 고전물리학으로 설명되지 않는 미시세계의 현상을 하나하나 짚어가며, 기존의 상식과 논리가 통하지 않는 세계 속으로 독자를 안내한다.
책은 먼저 뉴턴 역학으로 대표되는 고전물리학의 세계관에서 출발한다. 사과가 떨어지는 이유, 행성이 공전하는 궤도 등 모든 것이 인과관계와 결정론에 의해 설명되던 세계였다. 하지만 전자, 광자처럼 아주 작은 입자들을 관찰하면서 과학자들은 그 법칙이 깨진다는 사실을 발견했다. 빛은 입자이면서 동시에 파동이고, 입자의 위치와 속도를 동시에 정확히 알 수 없다는 하이젠베르크의 불확정성 원리가 이를 상징한다. 이 원리는 단순한 실험적 한계가 아니라, 자연 그 자체의 본질적인 불확실성을 의미한다.
현대물리학이 말하는 양자역학의 핵심개념은 관찰자가 현실을 결정한다는 것이다. 미시세계에서는 관찰이 이루어지기 전까지 입자의 상태가 확정되지 않는다. 즉, 관측 행위 자체가 결과에 영향을 미친다는 것이다. 이 개념은 단순히 물리학적 현상을 넘어서 철학적 질문을 던진다. 우리가 보고 인식하는 세계는 과연 객관적인가?, 관찰자 없이 세계가 존재할 수 있는가? 이런 물음들은 과학이 단순한 계산의 학문이 아니라, 인간 존재의 의미를 탐구하는 사유의 도구임을 깨닫게 한다.
또한 책은 양자 얽힘, 터널 효과, 슈뢰딩거의 고양이 실험 등 대표적인 양자 현상들을 쉬운 비유로 설명한다. 특히 양자 얽힘은 두 입자가 멀리 떨어져 있어도 하나의 상태 변화가 즉시 다른 하나에 영향을 미친다는 현상으로, 아인슈타인이 이를 유령 같은 원격 작용이라 불렀다는 일화가 있다. 이 현상은 오늘날 양자컴퓨터와 양자통신 기술의 기반이 되고 있다. 과거엔 상상 속 이야기로만 여겨졌던 개념이 이제는 실제 기술로 발전하고 있다는 점은 참으로 놀랍다.
양자 세계는 우리가 상식이라고 믿던 세계의 법칙을 무너뜨린다는 것이다. 확률, 불확정성, 중첩 상태 등은 논리적으로 모순처럼 보이지만, 실험 결과는 그것이 사실임을 증명한다. 이 책은 그런 충격을 전달하면서 동시에, 복잡한 이론 속에서도 질서와 아름다움을 느낄 수 있음을 보여준다.
"처음 만나는 양자의 세계"는 사고의 한계를 넓혀주는 책이다. 눈에 보이지 않는 세계를 이해하기 위해 우리는 직관을 버리고, 확실성 대신 확률을 받아들여야 한다. 세상은 우리가 생각하는 것보다 훨씬 복잡하고, 동시에 더 신비롭다. 이 책은 그런 세계를 쉽게 설명해주고 있다.
이 책을 읽고 나서 양자세계를 생각하면 현실이란 고정된 것이 아니라 관찰과 해석에 따라 끊임없이 달라질 수 있다는 사실을 알 것이다. 이 책 한권으로 양자 세계를 완전히 이해시켜 줄지는 모르겠으나, 최소한 우리의 사고를 확장시켜 줄 수는 있을 것이다. 과학을 넘어, 존재와 인식의 본질을 생각하게 만드는 책이다.
이 책은 약 270페이지로 구성되었으며, 책의 정가는 19,000원이다.
※※※이 출판사로부터 제공받은 책을 읽고 작성한 솔직한 서평입니다.※※※