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새로운 것을 배우고, 익히는 것을 좋아하기 때문에 이번에 새롭게 도전한 책이 바로 노벨상 수상자들의 오리지널 논문으로 배우는 과학 <세상에서 가장 쉬운 과학 수업 반입자>이다. 반입자라는 생소하고도 어려운 용어를 보자마자 아, 이건 내가 한 번 도전해 봐야겠다 싶어서 책을 펼쳐 들었는데, 오 마이갓! 다양한 수학적 수식을 보자마자 이것은 외계어인가! 하고 책을 덮어 버리기 일쑤였다. 그래도 기왕 펼쳐든 책! 자세히는 아니더라도 대략적으로 어떤 내용의 책인지, 반복해서 읽고 익히다 보면 어느 정도 견문을 넓힐 수 있단 생각에 조금씩 천천히 책장을 넘겨 보았다.
세상에서 가장 쉬운 과학 수업 반입자는 영국의 아인슈타인으로 불리는 천재 물리학자 폴 디랙이 1928년에 발표한 디랙 방정식에 관한 논문을 탐독하는 것을 목표로 하는 책이다. 일단 논문이란 말부터 놀람. 더 놀란 것은 물리학과 미적분을 익힌 독자라면 양자역학에 즐겁게 입문할 수 있다는 것인데.... 양자역학은커녕 물리학과 미적분의 물자와 미자도 제대로 모르는 나 같은 독자는 어쩌란 말인가 싶었다. ㅠㅠ 그래도 이 책의 핵심은 이렇다. 보어의 양자론과 아인슈타인의 상대론은 초창기 별개의 영역으로 발전하였고, 각 학자들 또한 서로 대립하기에 이르렀는데. 이렇게 서로 달라 보이는 '두 영역을 연결한 것'이 바로 폴 디랙의 '디랙 방정식'이다. 이 얼마나 새롭고도 놀라운 일인가!
이러한 디랙 방정식의 결과로 반입자의 존재를 예측하기도 했다. 책의 추천사를 보면 반입자를 예언한 물리학자 디랙에 대한 체임벌린 박사의 깜짝 인터뷰가 실려있는데 꽤 흥미롭기도 하다. 책의 구성 방식은 꽤 친절한 편이다. 첫 번째 만남에 미적분의 역사가 나오는데, 미적분에 대해 잘 알지 못하는 독자는 첫 만남을 통해 익히고 들어가면 도움이 된다. (수학 시간 나를 힘들게 했던 미분과 적분, 삼각함수, 오일러의 공식 등이 나온다.) 두 번째 만남은 3차원에서의 역학, 세 번째 만남은 제이만 효과 여기에 양자론의 탄생과 제이만 효과의 발견, 슈타르크 효과, 양자역학의 탄생 등이 수록되어 있다.
네 번째 만남은 스핀의 탄생인데, 여기에 파울리의 배타 원리 및 행렬의 발견이 나온다. 마지막 다섯 번째 만남은 디랙 방정식과 반입자의 발견 바로 이 책의 핵심인데, 앞선 만남은 바로 이 다섯 번째 만남을 위해 알아야 할 기본 바탕이 되는 셈이다. 이 분야에 관심이 많은 독자라면 꽤 흥미롭게 책을 접할 수 있을 것이고, 생소한 독자라면 뇌가 조금 어지럽겠지만 뭔가 새로운 것을 접한다는 면에선 역시나 꽤 흥미롭게 읽을 수 있을 것이다. 이 분야에 문외한인 나의 경우 조금 머리가 아팠지만 뭔가 내가 알고 있던 작은 세상이 좀 더 넓어진 느낌이랄까? 다소 어려운 내용도 나오지만 이론을 발전시켜온 여러 과학자들의 숨겨진 에피소드도 나오기 때문에 나름 재미있게 책을 읽을 수 있다. 이렇게 애쓰며 연구하는 학자들이 있기 때문에 현대 물리학의 저변(물리학 뿐 아니라 다양한 영역들도 ㅎ)이 더 확장되는 계기와 기회가 되는 것이 아닌가 싶고, 정말 과학자님들! 존경합니다! 나는 못한 데이...
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출판사로부터 도서만 제공받아 주관적으로 작성한 글입니다.
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