직감하는 양자역학 - 마쓰우라소 / 자연과학

직감하는 양자역학 - 우주를 지배하는 궁극적 구조를 머릿속에 바로 떠올리는 색다른 물리 강의
마쓰우라 소 지음, 전종훈 옮김, 장형진 감수 / 보누스 / 2022년 9월

우주를 지배하는 궁극적 구조를 머릿속에 바로 떠올리는 색다른 물리 강의

교양서보다 깊고, 교과서보다 쉽다.

양자역학의 이해도를 한 단계 끌어올린 특별한 수업

복잡한 방적식과 논리를 넘어

물리학자의 직감적 이해에 도달하라!

하늘을 바라보면 태양과 달이 언제나 거기에 있는 것처럼 세상은 우리가 보든 보지 않든 변함없이 거기에 존재하며, 우리가 보려고 하면 언제라도 있는 그대로의 모습을 보여준다. 이것이 우리가 계속 믿어온 상식이다. 하지만 양자는 다르다. 마이크로 세상에서는 어떤 순간에 무언가가 보이더라도 다음에 봤을 때 같은 것이 예상했던 곳에서 보인다고는 단정할 수 없다.

‘양자역학’이라 불리는 방법론을 따라 수학의 도움을 빌린다면, 마이크로 세상의 현상을 올바르게 예측할 수 있다. 양자역학을 이용해 플래시 메모리와 같은 반도체 기술부터 의료기술에 이르기까지 여러 과학기술을 개발했고, 우리 생활을 풍요롭게 만들고 있다. ~~~ 양자역학은 자연과학으로서 완전하게 올바른 체계라고 할 수 있다.

현자 이해하는 경험과 인식을 아무리 사용하더라도 결코 양자에는 도달할 수 없다. 양자역학을 완전히 이해하는 사람은 없다.

양자가 별견되고 100년 정도가 지난 지금, 우리는 양자역학을 기반으로 한 과학기술에 둘러싸여 살고 있다. 양자를 단순히 ‘이상하다’라고 생각하기만 하던 시절은 이제 곧 끝난다. 이 책이 ‘양자는 당연한 것’이라 여기는 시대로 가는 데 도움이 된다. 한때 양자역학을 조금이라도 이해해 보려고 유튜브에서 영상을 수없이 찾아본 적이 있다. 직감하는 양자역학 책이 그때 영상에 살을 붙여줬다.

위치와 속도는 인간의 편의상 도입한 개념이라는 것이다.

위치와 속도 개념을 대전제로 해서 구축된 고전물리학이 측정 결과를 올바르게 설명할 수 있으므로 위치와 속도라는 개념도 정당한 것이 된다.

양자의 위치와 측정한 위치

양자 한 개의 위치와 속도가 정말로 결정되지 않았다.

위치와 속도 값이 결정돼 있지 않다는 양자를 실제로 본다면 어떻게 보일까?

위치와 속도가 흐릿해진 ‘불확정적인 양자의 모습’을 직접 볼 수는 없을 것이다.

‘양자란 행렬이 운동하는 것이다’라는 생각과 ‘양자란 상태 벡터가 운동하는 것이다.’라는 생각 모두 괜찮다. 양자역학은 행렬역학, 경로 적분, 파동역학 3가지 복합체?

양자의 운동이란 행렬의 운동이며, 파동 함수의 운동이며, 가능한 모든 경로를 통과하는 입자의 운동이지만, 그 어느 것도 아니다.

서울 중앙에 핵이 있으면, 전자는 분당 정도에 먼지만 한 크기로 있고, 그 사이는 비어있다. 남편이 쉽게 설명해 주는 양자역학

직감하는 양자역학 책은 다 이해하기에는 어려웠지만 그래도 양자역학을 살짝 알게 된 책이었다. 자연과학 책은 마음을 무겁게 하는데, 이 책은 호기심을 만들어준 책이다. 양자역학은 계속해서 공부해야 할 영역이구나 싶었고, 이해할 수 없는 학문이라는 게 놀라웠다. 답으로 정의 내릴 수 없는 지식이라, 인류에 단 한 명도 이해를 100% 하는 사람이 없다는 게 신기했다.

책을 읽고 같이 이야기를 나눌 수 있는 사람이 있어 의견을 주고받아 양자역학에 친근감도 생겼다. 올해는 다양한 분야의 책을 읽기가 목표였는데 올해가 가기 전에 자연과학 책을 읽을 수 있음에 감사했다.

한문장으로 정의 내릴 수 없는 양자역학, 모든 생활이 결국 양자역학인가?라는 생각을 해본다.

출판사로부터 도서를 제공받아 작성한 리뷰입니다.