우리가 벽을 통과할 수 없는 이유/ 플로리안 아이그너/ 시그마북스

우리가 벽을 통과할 수 없는 이유 - 플로리안 아이그너의 양자물리학 이야기
플로리안 아이그너 지음, 이상희 옮김 / 시그마북스 / 2025년 11월

필자의 학창 시절에는 양자물리학이라는 단어가 없었다. (있었겠지만 필자가 전혀 몰랐던 단어인 게 더 정확한 표현이다.)

그저 주기율표와 원소기호(이 주기율표도 오늘날의 새로운 원소가 포함되지 않았던 많지 않은 원소들이었다) 정도 외우고, 원자핵, 전자, 양자 정도의 단어들만 익혔던 극히 단순하고도 단순한 물리, 화학의 세계만 잠깐 맛보고 끝났던 과학 시간이었다.

하지만 요즘은 어떠한가?

발전한 기술만큼 미시적 세계에 대한 탐구가 이루어져 이에 대한 지식의 수준도 높아졌다.

이에 맞춰 사람들은 양자물리학 이야기를 여기저기서 나눈다. 우스갯소리로 어느 국회의원은 국정감사 기간동안 딸의 결혼식이 열려 피감 기관과 연루되는 논란을 불러일으켰는데, 이때 해명한 얘기도 문과 출신인데 양자역학을 공부하느라 거의 잠을 못 잘 지경이었다고 하니 양자역학이라는 분야가 일반인이 이해하기에 얼마나 어려운지 가늠할 수 있겠다.

필자도 쉽게 양자물리학을 접하고자 10대 청소년들이 읽는 책부터 과학에세이 등 여러 경로로 양자물리학을 이해해 보려 하였으나 이게 맞게 이해되었는지 그조차도 애매했다.

책을 덮고 나서도 ‘뭔 소리인지 도무지 모르겠다’라는 게 슬프지만 솔직한 속내였다.

그래서 이제 양자물리학은 진짜 이해하기엔 너무 어려운 영역이라는 타이틀이 필자의 머리에 자리 잡을 즈음에 플로리안 아이그너의 양자물리학 이야기 책을 만났다.

바로 《우리가 벽을 통과할 수 없는 이유》가 그것이다.

저자 플로리안 아이그너는 2010년에 빈공과대학교에서 양자물리학 박사 학위를 받았고, 지금은 물리학자이자 과학 작가, 과학 편집자 겸 저널리스트이다.

이 책을 읽으면서 과학 전공자가 이렇게 글을 쉽고, 쏙쏙 이해하기 쉽게 써 내려간 점에 감탄했는데 저자의 이력을 보니 새삼 감사함을 느끼게 된다. 필자처럼 과학 무식자도 그나마 조금 알 것 같다고 느끼도록 이런 귀한 책을 써주었으니 말이다.

이 책은 겉표지에 소개된 것처럼 우리가 몰랐던 세계를 여행하기 위한 양자물리학 기본 개념 가이드이다. 책의 제목이자 한 챕터의 내용인 ‘우리가 벽을 통과할 수 없는 이유’라는 말처럼 과학적 용어보다 일반인의 눈높이에서 이해하기 쉽게 최대한 쉬운 용어와 비유로 풀어서 설명한 친절한 과학책이다.

책의 초반에는 사람과 개미의 세계를 비교하며 기존에 지녔던 개념이나 알고 있는 규칙을 완전히 내려놓고 접근할 것을 당부하고 있다.

“개미 세계에서는 우리 인간 세계와는 완전히 다른 일상 규칙이 적용됩니다. 하지만 이건 사실 시작에 불과합니다. 우리가 그다음 1,000단위를 건너뛰면 밀리미터에서 마이크로미터로, 개미에서 박테리아로 나아가게 되는 것이죠. 우리는 다시 한번 완전히 다른 세계에 도착하는 것입니다. 박테리아에서 다시 1,000단위를 건너면 우리는 나노미터, 즉 분자와 원자의 크기에 이르게 됩니다. 여기에서 양성자와 중성자의 크기에 도달하려면 1,000단위를 두 번 건너야 하는 일이 필요합니다. 그렇기에 양자 세계의 규칙이 우리 일상생활의 규칙과 다르다는 것은 전혀 놀라운 일이 아닐 뿐 아니라, 오히려 예상 가능한 일일 수도 있는 것이죠. 각각의 단계에서는 완전히 다른 개념, 다른 용어, 다른 도구가 필요합니다. 돌을 깨는 공기 압축식 해머로 원자를 쪼갤 수는 없으니까요.” - 17~18쪽

그리고 이어 1~6장에 거쳐 파동, 입자, 양자보송이, 양자도약, 전자 등등에 대해 기존개념이 아닌 다시 새롭게 개념을 쌓도록 안내한다. 이 부분은 사실 필자도 읽으면서 다 알기는 어려웠다. 하지만 기존에 알았던 단순했던 개념에서 조금 더 확장되고, 다양한 입자의 세계를 살짝 맛볼 수 있었다. 특히 전자의 스핀 부분은 새로운 개념이라 신기했다.

6장까지 잘 넘어왔다면 7장부터는 6장까지의 개념에 더해진 재미난 이야기가 펼쳐진다.

왜 우리는 벽을 통과하지 못하는지, 순간 이동과 텔레파시는 가능한지, 그 유명한 슈뢰딩거의 고양이는 도대체 어떻게 된 건지 등등을 재미나게 읽어 내려갈 수 있다.

더불어 이러한 양자물리학은 우리에게 어떻게 일상에서 사용되며, 미래에는 어떻게 이용될지도 12장에서 확인할 수 있다.

책을 끝까지 읽고 나면 손에 잡힐 듯 말 듯한 아지랑이 같았던 양자물리학의 세계가 이제야 비로소 조금은 이해가 되고 있다는 생각이 처음으로 들게 해 준 《우리가 벽을 통과할 수 없는 이유》!

양자물리학에 입문하고자 하는 청소년은 물론, 필자와 같은 어른에게까지 정말 강, 강, 강력 추천! 하고 싶은 책이다. 기나긴 겨울밤 양자물리학의 세계에 빠지고 싶은 이들은 다 모여보자!