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양자역학 쫌 아는 10대 - 일상 어디에나 있는 아주 작고 이상한 양자의 세계 ㅣ 과학 쫌 아는 십대 16
고재현 지음, 이혜원 그림 / 풀빛 / 2023년 5월
평점 :
스마트폰, 텔레비전, LED와 같은 조명, 태양전지, 전기차, 컴퓨터, 인공위성, 인터넷, 가속기를 포함한 대부분의 과학장비의 공통점이 무엇인지 아시나요?
바로 양자역학이
활용되었다는 점입니다.
양자역학이 없었다면
지금 우리는 '전자'라는 말이
붙는 모든 제품을
사용할 수 없을 지도 모릅니다.
양자역학이라는 말은 참 많이
들어봤지만 뭔가 굉장히 어려울 거 같고 아인슈타인과 관련이 있을 것만 같은 그런 알쏭달쏭한한 학문이었는데
마침 쉽게 설명한 책을 만났습니다.
바로 이 책
<양자역학 쫌 아는 10대>입니다.
지금으로부터 불과 120년전인
20세기 초만 하더라도
원자의 존재를 믿지 않는 과학자들이
무척 많았습니다.
당시엔 뉴턴이 세워 놓은 고전역학
그리고 전자기학과 같은
고전물리학만으로 이 세상의 모든 것을
설명할 수 있다는 낙관론이
지배적이었거든요.
하지만 원자의 존재가 점점
드러나면서 결국 고전 물리학으로
설명할 수 없는 현상들이 생겨났고
이를 넘어서는 새로운 학문이
필요하게 되었습니다.
즉, 커다란 물체의 운동을
기술하는 개념과 언어를 원자와 전자,
분자처럼 작은 세계에
그대로 적용할 수 없었기 때문에
원자의 세계를 기술 할 수 있는
학문 체계를 만들었는데
그게 바로 양자역학입니다.
양자는 영어로 'Quamtum퀀텀'이라고
하는 데 'how much 얼마나 많은'을
표현하는 라틴어 Quantus에서
비롯되었다고 합니다.
양자를 간단히 설명하면
더 이상 나눌 수 없는 물리량을
말합니다.
즉, 어떤 현상이나 물질을
구성하는 최소 단위로
생각할 수 있습니다.
고전역학 사용 설명서가
뉴턴의 운동방정식이라면
양자역학 사용 설명서는
바로 슈뢰딩거 파동 방정식입니다.
슈뢰딩거 방정식을 미시 세계에
적용해 풀면 우리가 미시 세계로부터
얻을 수 있는 모든 정보를 알 수 있다고 합니다.
또한, 미시 세계의 입자는 여러 상태가
한꺼번에 중첩되어 있을 수도 있고
여러 입자들이 서로 간에 얽힘을 통해
아무리 멀리 떨어져 있어도 순식간에
영향을 미칠 수 있고
이런 중첩과 얽힘이 바로
양자 기술의 밑바탕이라고 할 수 있습니다.
원자의 세계, 미시 세계는
<이상한 나라의 앨리스>에서 앨리스가 경험했던 이상한 나라 보다
더 이상한 세계입니다.
오죽하면 노벨물리학상을 받은
유명한 물리학자 리처드 파인만조차
"양자역학을 제대로 이해한 사람은
아무도 없다"라고 말했을까요.
천재 물리학자 아인슈타인 역시
눈을 감을 때까지 양자역학의 이론 체계를 온전히 인정하지 않았다고 합니다.
하지만 현대 문명의 발전과 현대 과학을 이해하기 위해서
이제 양자역학은 현대인들에게
선택이 아니라 필수적인 교양이 되어
가고 있습니다.
양자역학을 좀 더 쉽게
이해하기 위한 첫걸음을 내딛고
싶은 10대 뿐만 아니라 어른들도 바로 이 책 <양자역학 쫌 아는 10대>를
추천합니다. ^^
#Quamtum
#뉴턴의운동방정식
#슈뢰딩거파동방정식
#중첩
#얽힘
#리처드파인만
* 인디캣 서평단에 선정되어
책을 제공받아 읽고 쓴 글입니다.