양자역학

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

과학은 궁금한 분야이지만 어렵다는 생각에 가까이 하기 어렵다. 양자역학도 정말 많이 들어보았지만 내가 이해하기 너무 어려운 내용일 것 같았다. 이 책은 일반 독자가 입문서로 읽기 좋은 책이라고 해서 도전했다. 어려운 과학 용어가 등장하지만 아주 차근차근 친절하게 설명하기 때문에 천천히 따라가면 양자역학이 무엇인지 개념을 잡을 수 있다.

원자부터 우주까지 밝히는 완전한 이론이 양자역학이라고 한다. 책을 소개하는 데이비드 토백 교수의 글이 인상깊다. "수학이 과학의 언어이고 그와 연관된 수학은 너무나 복잡해 높은 수준으로 수학 교육을 받은 사람이라야 과학을 감상할 수 있다. 가끔씩 번역자가 나타나 과학의 의미와 아름다움 그리고 흥미로움을 일반 대중에게 전해준다. 마이크 워커는 번역자로서 최첨단 과학을 소개한다." 양자역학을 수학없이 번역하여 우리에게 시각적으로 표현하여 들려준다는 관점이 신선하다.

우리 주변의 물, 핸드폰 등 대부분이 양자적 구조를 이루고 있지 않다면 존재하지 못할 것이다. 1900년 독일 물리학자 막스 플랑크가 뜨거운 물체로부터 양자라고 이름 붙인 에너지 덩어리 형태로 빛을 방출한다는 것을 발견한 뒤로 120년간 여러 과학자들에 의해 양자역학은 연구되었다. 양자론을 설명하고 일반적으로 적용되는 계산법으로 통합한 수학적 접근을 양자역학이라고 한다. 막스 플랑크, 앨버트 아인슈타인 등 과학자들의 양자역학 연구와 함께 그들의 개인적인 이야기도 들려주어서 딱딱하지 않고 잘 읽힌다.

120년을 거치면서 양자역학에 대한 해석은 다양한 연구 과정을 거쳤다. 아인슈타인, 벨, 에버렛, 쿠마르 등 여러 과학자들은 자신들의 주장을 증명하기 위해 노력했다. 과학을 설명하는 데 수학이 필요하다. 뉴턴은 미분학을 개발하여 행성의 움직임을 설명하였다. 수학을 통해 초현미경적인 크기인 양자세계를 들여다볼 수 있다. 양자역학으로 블랙홀의 특성과 우리 은하계이 중심까지도 설명된다고 한다.

책은 흑백으로 인쇄되어 있는데 사진을 컬러로 볼 수 있게 QR코드를 삽입해 놓았다. 과학을 알면 세상의 여러 현상이 어떻게 일어나는지 이해할 수 있다. 여러 과학자들이 가설을 세우고 끊임없는 연구를 통해 많은 사실을 밝혀놓았기 때문에 큰 수고로움없이 이렇게 양자역학을 이해할 수 있다.

출판사에서 책을 제공받아서 썼습니다.