이게 다 양자역학 때문이야

이게 다 양자역학 때문이야
제레미 해리스 지음, 박병철 옮김 / 문학수첩 / 2025년 4월

※ 이 리뷰는 출판사로부터 도서를 제공받아 직접 읽고 작성한 리뷰입니다 ※

뉴턴은 사과가 떨어지는 현상에 '신성한 존재'를 개입시키지 않고, 일련의 수학적 규칙을 적용하여 모든 과정을 완벽하게 설명했다. 뉴턴의 물리학은 과거 수천 년 동안 완전히 다른 세상으로 취급되어 온 '인간계'와 '신계'를 개념적으로 매끄럽게 연결했다. 이로부터 인류는 과학적 논리로 세상을 이해하는 새로운 사고체계를 개발했고, 이것은 훗날 계몽주의의 모태가 되었다.

19세기가 저물어 갈 무렵, 물리학에는 별로 중요해 보이지 않는 두 가지 문제가 해결되지 않은 채 남아있었다. '수성의 공전궤도에서 나타난 오차'와 '뜨거운 물체의 자외선 파탄'은 뉴턴역학으로 설명될 수 없었기에, 당시 과학자들 사이에는 뉴턴역학에 무언가 문제가 있다는 흉흉한 소문이 돌기 시작했다.

그러던 어느 날, 독일의 물리학자 막스 플랑크가 자외선 파탄을 해결하는 기발한 아이디어를 떠올렸다. '양자가설'은 과학의 패러다임을 송두리째 갈아엎는 양자 혁명의 신호탄이었다.

하나의 입자가 동시에 여러 곳에 존재하거나 동시에 여러 가지 일을 수행하는 것은 물론이고,

그것이 입자의 천성인 것처럼 보이기까지 한다.

아원자입자의 다중인격장애는 양자역학과 관련된 모든 교과서에 빠짐없이 등장하는 토픽이다.

양자 세계가 기이한 현상으로 가득 차 있는 이유는 바로 이 마법 같은 특성 때문이라고 한다. 파동-입자 이중성을 잘 활용하면 평행우주와 숨겨진 현실, 심지어 인간의 영혼까지 과학적 관점에서 논할 수 있다고 하니 어렵지만 도전해 보고 싶은 매력적인 학문이라 생각된다.

양자역학에 대해 알면 알수록 궤변인 것 같고 틀린 이론인 것 같다.

이 부분에 대해서는 저자도 공감을 해 주는 것 같아서 기분이 좋았다. 하지만 몽땅 폐기처분해야 한다는 의견에는 이렇게 대답했다.

"솔직히 말해서 나도 그러고 싶다. 그러나 양자역학은 역사 이래로 지금까지 인류가 개발한 이론 중 가장 정확한 이론이기에 도저히 그럴 수가 없다."

물리학자들의 이런 말들 때문에 양자역학이 더 흥미로운 것 같다.

물리학을 전공한 제레미 해리스는 박사과정 학생 때 양자역학을 주제로 한 논문 여러 편을 국제 학술지에 게재한 이력을 가지고 있다.

그는 책을 통해 파동-입자 이중성을 활용해서 어디까지 과학적 관점으로 증명할 수 있을지 재미있게 풀어준다.

과학을 다루는 책임에도 일상적인 언어로 풀어주고 있어서 난해하거나 지루하지 않았다.

원과 작대기로 사람을 그리면 미술적 재능이 없는 사람이고,

똑같은 그림을 켓(기호-Ι>) 안에 그려 넣으면 물리학자가 된다.

물리학자들이 주로 사용하는 그림의 의미를 풀이해 주는 부분들이 흥미롭기도 했고, 재미있었다.

책은 양자역학에 대해 탄생부터 변천사까지 알기 쉽고 재미있게 차곡차곡 설명해 나간다.

그럼에도 나에게는 워낙에 힘든 학문이라 책의 내용을 완벽히 이해하기 힘들었고, 조금이라도 이해하고 넘어가려니 진도가 좀처럼 넘어가지 않았다.

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