물리학은 기본적으로 현상을 설명하는 학문이라, 우리가 실험등을 통해 이해하기 용이하다고 볼 수 있다.(뉴턴의 만유인력, 전자기력등)
그런데 양자역학은 물리학임에도 너무 미시적인 부분이라 이해가 쉽지 않은 것 같다. 양자역학이 좀 더 발전을 거듭하여 신문등으로 점점 더 친숙해지면, 이해가 쉬워지지 않을까 생각한다.
뉴턴시절에 만유인력도 신기한 개념 아니었던가?!!
이 책의 구성은 다음과 같다.
1부 일상에서 만난 양자역학
2부 자연에서 만난 양자역학
3부 양자역학의 세계로
오비탈, 전자기파, 자기장, 베타붕괴, 양자터널링, 양자컴퓨터, 슈뢰딩거 방정식, 빛의 파동성, 레일리산란, 양자생물학, 보어의 원자모형, 양자역학, 양자얽힘, 힉스입지등 양자역학과 현대물리학과 관련된 내용을 상당히 많이 다루고 있다. 그러다 보니 범위와 설명의 배합이 좀 아쉬운 부분이 있었다. 읽으면서도 무슨 말인지 이해되지 않는 부분도 많았고(물론 나의 지식의 부족이라고 하면 할 말을 없다)
덧붙임.
1. 일반적으로 친숙한 주제로 양자역학을 접근하는 것은 좋았지만, 그럼에도 불구하고 해설이 쉽게 되어있는 것 같지는 않았다. 초보자보다는 중급자 이상이 읽을 만한 책
2. 양자역학을 알수록, 우리가 살고 있는 현재 이 시공간의 개념이 피상적으로 느껴진다. 입자와 파동 그 안에서 일어나는 일은 현재와 과거와 미래를 이어주는 비밀이 있을 것이다.
본문의 내용을 일부 인용,
양자역학은 기본적으로 아주 작은 물질, 아주 작은 공간, 아주 짧은 시간에 대한 이론입니다. 우리가 볼수 도 없는 작은 곳에서 느낄 새도 없이 지나가 버리는 아주 짧은 시간에 벌어지는 일들에 대한 이야기지요.
플라스틱이 누렇게 변하는 것과 우리 얼굴이 검어지는 건 사실 비슷한 이유 때문입니다. 전등이 환히 켜져 있는 실내에선 아무리 오래 있어도 얼굴이 타지 않는데 여름에 몇칠 한낮의 햇빛 아래 있다 보면 얼굴이 검게 탑니다. 첫번째 이유는 가시광선을 아무리 쬐어도 피부를 잘 통과하지 않기 때문입니다. 자외선은 투과력이 좋아서 표피를 통과해 진피층에 닿는 비율이 높습니다. 파장이 짧은 수록 투과력이 커지기 때문이지요.
둘째로 자외선의 에너지가 크기 때문입니다. 플라스틱의 탄소에서 수소를 떼어 내듯이 우리피부세포의 여러 물질에서도 전자를 떼어내기 때문이지요. 그래서 일반적인 가시광선에는 신경도 쓰지 안흔ㄴ 진피층이 자외선이 좀 들어온다 싶으면 이를 막기 위해 멜라닌 색소를 열심히 생산하기 때문에 피부가 검게 변합니다.
MRI는 우리 몸 안의 분자, 그중에서도 수소 원자의 양성자를 사용합니다. 몸을 구성하는 물 분자에 들어 있는 소소의 원자핵, 즉 약성자들은 우낼 멋대로의 스핀을 가집니다. 원래 스핀 자체가 양자역할에서 도입된 개념이었지요. 그런데 강력한 자지장 아래에서는 이 수소 원자핵, 즉 자기자의 스핀이 일정한 방향으로 정렬합니다.그리고 여기에 FM라디오와 비슷한 진동수를 가지 전자기파를 쏘아줍니다. 그럼 양성자들이 전자파의 에너지를 흡수해서 자기장의 반대방향으로 스핀을 바꾸게 됩니다. 이제 전자기파를 끊으면 원래상태로 돌아가면서 자기가 흡수했던 에너지를 다시 전자기파의 형태로 내놓습니다. 이때 원래 상태로 돌아가는 시간이 주변 조건에 따라 조금씩 다릅니다. 이를 검출해서 영상을 만드는 것이죠. 암세포의 경우 주변 세포보다 이 완화시간이 길어 주변보다 발게 나타납니다. 특히 뼈 안쪽인 골수를 볼 수 있어 골수암을 진단하는 데 탁월한 효력을 발휘하고 또 조직이 변형되기 이전에도 암을 발견할 수 있기 때문에 암의 조기 발견에 큰 도움이 됩니다.