(서평) 세상에서 가장 쉬운 과학 수업 불확정성 원리 -정완상 作-

세상에서 가장 쉬운 과학 수업 : 불확정성원리 - 광학의 역사부터 슈뢰딩거 방정식의 탄생까지 ㅣ 노벨상 수상자들의 오리지널 논문으로 배우는 과학 5
정완상 지음 / 성림원북스 / 2023년 11월

양자역학의 시대를 연 하이젠베르크의 불확정성원리를 설명해주는 과학 책이다. 대학에서 일반 물리 혹은 교양으로 수업을 들어본 분이라면 알겠지만, 일반적인 고전 역학으로 풀 수 없는 전자의 움직임을 (전자의 위치와 운동량) 행렬이나 연산자로 표현하기 위해 풀어낸 원리를 말한다. 물리학의 새로운 시대, 양자역학을 연 두가지의 큰 줄기 하이젠 베르크의 불확정성원리와 슈뢰딩거 방정식이 어떻게 등장하게 되었는지 말해준다.

정완상 교수의 세상에서 가장 쉬운 과학 시리즈는 가장 큰 특징적인 것이 낮은 수준부터 높은 수준까지 다양한 분들 모두 읽을 수 있다는 것이라 생각한다. 대화체를 통해서 그리고 그 이론이 탄생하기까지의 배경에 대한 자세한 설명등 이해하기 쉬운 단계부터, 하나 하나의 공식이 도출되기까지의 단계별로 식에[ 대한 설명 그리고 당대 과학자들이 남긴 논문 원서의 높은 단계까지 독자가 맞춰서 읽고자 하는대로 읽을 수 있는 책이어서 마음에 들었다.

책을 읽고 느낀 점

물리학을 한마디로 이해하려면 자연을 과학적으로 이해하려는 인간의 합리적인 노력에 대한 학문이라고 생각한다. 따라서 물리학의 많은 이론들은 방정식 또는 수식으로 연결되어 설명하는 심오하면서 간결한 특징을 지닌다. 고전역학의 입자들의 움직임은 뉴턴 역학으로, 전자 및 자기 현상은 맥스웰 방정식으로 나타내며 불확정성 원리를 통한 양자의 움직임은 슈뢰딩거의 방정식으로 마무리를 할 수 있는 것처럼 말이다. 이 책은 많은 배경지식과 이론의 발전을 통해 슈뢰딩거 방정식이 어떻게 도출되었는지를 쭈욱 설명해 준다고 생각한다.

불확정성 원리를 통해 양자의 움직임을 파악하고 공부하는 물리학의 이 이론은 새로운 물리학의 새로운 장을 열었다 할 정도로 혁신적이지만 사실 사람들의 관심을 많이 받을 수 없는 어려운 영역이다. 하지만 이 어려운 과학을 대중들에게 설명하는 것은 지금의 시대에 과학자들의 중요한 업무이자 쉽지 않은 과제라 생각한다. 과학과 기술은 날이 갈수록 빨라지지만 사람들의 생각과 관심은 그 속도를 따라갈 수 없으며, 새로운 학문을 이해하기 위해서는 누적된 과거의 배경지식들이 필수적이기 때문이다.

이런 이유들로 이렇게 책을 통해, 언론은 통해서 대중에게 한 발짝 다가가는 과학자들의 노력은 참으로 중요하다고 생각한다. 특수상대성 이론, 방사선, 원자 모형 등 정완상 교수의 세상에서 가장 쉬운 과학 수업 시리즈가 나오고 있는데, 이런 작가와 같은 과학자들의 노력과 과학 기술 발전에 대한 대중들의 관심들이 우리나라를 과학 강국으로 만들고, 선진국으로 나아가게 하는 밑거름이 되리라 믿는다.