양자 역학이란 무엇인가 - 원자부터 우주까지 밝히는 완전한 이론, 개정판
마이클 워커 지음, 조진혁 옮김, 이강영 감수 / 처음북스 / 2023년 1월
평점 :
장바구니담기



이 책은 양자론에 관하여 과학적 발견과 진화 과정의 역사를 따라가며 원리의 핵심을 설명하고 우리 주변에서 찾아볼 수 있는 양자 이론으로부터 작동되는 다양한 사례들을 소개하는 과학도서이다.

책의 내용과 구성은 5개 부분으로 총 24개의 단원으로 구성되어 있지만, 내용적으로 보면 크게 2부분으로 나눌 수 있다: 전반부는 20세기 초반부터 나타나는 고전역학에 위배되는 양자역학적인 현상들을 이해하고 설명하기 위한 물리학자들의 활동과 양자역학의 사례들을 소개하고, 후반부는 양자역학의 본질이 우주론과 물질 구성의 화학적 성질을 묘사하는 기반적인 모습을 소개하고 다양한 분야에서 개발중인 양자역학의 응용과 발명에 대해 이야기하고 있다.

저자는 물리학자 마이클 워커 박사이다.

---

대중적으로 양자역학에 대한 일반적인 인식은 한마디로 난해함이라고 할 수 있다. 심지어 물리학자마저 양자역학을 이해하는 사람은 제대로 이해한 것이 아니라고 할 정도로 일반 대중이 일상적인 영역에서 양자역학을 마주칠 일은 거의 없다.

양자역학이 처음 등장했을 때 어땠을까? 양자역학을 좀더 이해하기 쉬운 방법은 없을까?

이 책에서는 역사적으로 양자역학의 탄생 과정을 과학적 이론의 내용과 함께 서술하는 방식으로 접근하고 있다: 20세기 초반의 시대적 배경 속에서 과학적 연구 내용의 파악과 이론의 정립 과정을 함께 이해하는데 도움이 된다.

아울러 양자역학의 다양한 쓰임새에 대해서도 이야기하고 있다: 우주 과학이나 재료 화학처럼 다른 과학 분야에 영향을 끼치는 모습이나, 탄소섬유나 초전도체처럼 우리 일상에 적용된 응용 발명품들에 대해서도 소개하고 있다.

과학의 발전이 당장 눈 앞에 드러난 현상에 대해 작동 원리를 설명하고 이해하고자 하는 목적에서 출발하듯이, 20세기 초부터 기존의 확고한 인류의 지식인 고전 역학으로 해결이 안되는 문제 상황에서 양자역학이 출발하는 모습이 묘사된다:

예를 들면, 복사 현상에 대한 새로운 설명은 뉴튼의 과학 원리, 나아가 인류의 신에 대한 믿음과도 연관된 결정론적 세계관마저도 정면으로 부정해야 하는 양자역학의 탄생으로 이어지게 된다.

20세기 초반에 노벨상을 수상한 최정상 과학자들 사이에서 치열하게 펼쳐지는 연구 논박 과정은 과학 연구 메커니즘이 작동하는 모습을 흥미롭게 소개하고 있다: 예를 들면, 당대의 천재인 아인슈타인과 코펜하겐 그룹 간의 평화롭지만 팽팽한 양자역학을 둘러싼 논박 과정이 긴장감있게 그려지고 있다.

양자역학의 이론은 여전히 이해하기 힘들지만, 지금은 일상에서 만나볼 수 있는 양자역학 발명품들이 소개된다: 여기에는 자기부상열차나 MRI, 핵융합 장치처럼 낯익은 것들도 있지만, 양자컴퓨터나 나노 튜브의 탄소 섬유, 초전도체처럼 향후 개발해야 할 것들도 포함되어 있는 것도 인상적이다.

전반적으로 양자역학의 역사와 응용 사례에 대해 포괄적으로 소개하는 책이라는 생각이 든다.



댓글(0) 먼댓글(0) 좋아요(0)
좋아요
북마크하기찜하기 thankstoThanksTo