"양자역학을 아는 사람과 모르는 사람의 차이는 양자역학을 모르는 사람과 원숭이의 차이보다 크다." -머리 겔만
양자역학이란 띄엄띄엄 떨어진 양으로 있는 것이 이러저러한 힘을 받으면 어떤 운동을 하게 되는지 밝히는 이론 (출처:네이버지식백과)
몇년 전부터 양자가 궁금하긴 했지만, 이 책을 읽게 된 직접적인 계기는 김미경으로 비롯됐다. 양자역학을 통해 우라 사는 세상을 이해할 수 있었다는 의미의 말을 들은 것 같다. 쉽지 않을 터, 그래서 제목부터 '세상에서 가장 쉬운' 책을 골랐지만...
페이스북 창시자 마크 저크버그는 양자역학 공부가 자신의 사고방식에 매우 큰 영향을 미쳤다고 했다고 한다. 이 말을 들으니, 부쩍 양자에 대한 호기심이 생겼다. 그러나 이 책으로 그 호기심을 해결할 수는 없었다. 다만, 양자역학에 영향을 미친 수많은 과학자들과 양자역학에 관련된 여러 개념들을 접할 수 있었다는 것이 얻은 수익이라고 할 수 있을 것 같다. 중간중간 과학자들의 에피소드 부분이 재미있었다. 수업시간에 선생님이 삼천포로 빠질 때의 내 눈빛같은 기분이었다고 할까?
흥미롭게 읽은 부분은 탁자 위에 컵을 놓으면 컵은 왜 탁자를 뚫고 떨어지지 않을까?에 해당하는 부분이다. 당연히 딱딱한 나무 위에 딱딱한 막혀있는 물체를 놓았으니 떨어지지 않지라고 생각하고 만다. 그러나 원자의 관점으로 설명하면 컵의 원자와 탁자의 원자가 부딪히기 때문에 컵은 탁자를 뚫고 떨어지지 않는 것이다. 컵이나 나무 탁자가 변하지 않는 안정적인 물체로 존재하는 이유는 물질의 원자 사이에는 거리가 존재하기 때문에 안정성을 띠는 것이고. ㅎㅎ 무슨 말인지 이해할 수 있겠는가? 살짝 알 것 같기는 하지만, 여전히 고개는 갸웃거린다.
또 하나 흥미로웠던 부분은 피부의 점이나 잡티를 제거할 때 쓰이는 레이저이다. 레이저는 양자역학의 한 부분이다. 물질은 모두 원자로 구성되어 있고 원자 한 가운데에 원자핵이 있고 그 바깥에는 고정 궤도에서 운동하는 전자가 있다. 서로 다른 궤도에서 운동하는 전자는 서로 다른 에너지를 갖는다. 레이저를 조절해 점과 잡티의 전자와 반응하게 해서 타버리게 만들어 버린다는 것이다. 멀쩡한 피부는 그대로 두고서 말이다. 레이저를 얼굴에 비출 때 점이 없는 부분의 전자 에너지와 레이저의 광자(빛 내부의 하나하나의 에너지를 광자라고 함) 에너지는 서로 맞지 않아 아무런 해를 끼지치 않는다. 하지만 검은 점이 있는 부분의 전자 에너지와 레이저 광자 에너지는 서로 맞아서 레이저를 흡수하고 레이저가 점을 파괴한다. 제모를 하는 경우도 마찬가지이다.
마지막은 양자컴퓨터이다. 지금의 컴퓨터는 0,1이라는 두개의 상태를 따로 가지고 계산을 시행하는 체계로 되어있다. 그러나 양자컴퓨터는 불확정성의 원리에 의해 동시에 0과 1 상태를 가질 수 있다. 양자컴퓨터의 기본 부품인 스위치가 열린 상태이면서 동시에 닫힌 상태라는 점, 0과 1이라는 두 개의 숫자를 동시에 표시할 수 있다는 것이다. 그래서 현재의 컴퓨터에 비해 엄청난 빠르기의 계산을 수행할 수 있다. 하지만 아직 양자컴퓨터를 만드는 단계에 와 있지는 않다.
물질을 구성하는 모든 원자, 그 원자 속에 양자 역학이 존재한다. 물질이 존재하고 반응하는 것을 이해한다면 나의 시각에는 어떠한 변화가 일어날까? 양자역할을 알고 싶은 이유이다.
"양자역학을 아는 사람과 모르는 사람의 차이는 양자역학을 모르는 사람과 원숭이의 차이보다 크다."고 했지만, 이 책을 다 읽은 후에도 여전히 나는 양자역학을 모르겠다. 궁금증이 더해졌을뿐. 또다른 양자역학 소개 책을 찾아나서야겠다.
