양자역학이란 무엇인가

양자 역학이란 무엇인가 - 원자부터 우주까지 밝히는 완전한 이론, 개정판
마이클 워커 지음, 조진혁 옮김, 이강영 감수 / 처음북스 / 2023년 1월

인간이 만들어낸 수많은 표현과 언어가 있지만 양자역학을 정확히 설명할 만한 수단은 없다. 그냥 무조건 받아들이고 암기해야 하는 학문이 양자역학인 것 같다. 세상의 만물은 원자로 이뤄져 있다는 사실은 많이 들어 익히 알고 있다. 양자역학은 원자의 운동을 기술하는 학문이다. 허구보다 낯선 이 학문을 알아가는데 블랙홀처럼 빠져들다가도 순간 미용실 싸인볼을 끊임없이 보고 있는 이 느낌은 뭔지.

양자역학이란 무엇인가 [개정판]
마이클 워커 저 / 조진혁 역 / 이강영 감수
처음북스(CheomBooks) | 2023년

과학에는 사람들 대부분이 놓치고 있는 흥분할 만한 것이 있다고 한다. 수학이 과학의 언어이고 그와 연관된 수학은 너무나 복잡해 높은 수준으로 수학교육을 받은 사람이라야 과학을 감상할 수 있기에 문제라며, 중계자인 ‘번역자’가 나타나 과학의 의미와 아름다움 그리고 흥미로움을 일반 대중에게 전해준다는데, 그 역할을 하는 번역자가 마이크 워커 이 책의 저자다.

워커는 물리적인 세계를 가장 이상하고, 매력적이며, 아름답게 묘사한 양자역학에 생명을 불어넣어 양자역학의 일부인 원자를 묘사하는 측면에 공을 들이고 있으며, 그것을 바탕으로 화학과 우리 주변의 모든 것을 설명함으로 어려운 수학적 표현 없이 대부분 시각적으로 표현하려 했다.

“우리는 아름답고, 흥미로운 양자 세계에 살고 있다. 우리 자신도 양자로 이루어진 존재다. 모든 생명과 물질은 양자이며, 우리의 기술은 양자론을 이해하면서 점점 진보하고 있다.”

이 책은 물질의 최소 단위라 받아들이는 원자의 발견과 그에 따른 응용을 시작으로 이론의 요약과 적용, 전망 등을 설명하고 있다. 빅뱅 이후 최소 입자부터 별과 은하계의 형성에 이르기까지 영향을 미치는 양자를 일부 알아보고, 우리가 주변에서 볼 수 있는 양자론에 의거한 것들을 연결해 본다.

흥미롭게도 양자역학은 알면 알수록 이상함으로 둘러싸여 있고, 이에 대한 해결책은 더욱 이상하다는 점이다. 그래서 리처드 파인만이 남긴 말이 가슴에 와닿는 게 정상이다.

“양자역학을 제대로 이해하고 있는 사람은 아무도 없다.”


* 컬처블룸을 통해 출판사로부터 도서를 제공받아, 주관적인 생각을 작성하였습니다.