물리학은 어떤 것을 얻을 수 있는가?

물리학이란 무엇인가
도모나가 신이치로 지음, 장석봉 외 옮김 / 사이언스북스 / 2002년 9월

물리학은 현대문명을 건설했다.그렇다면 물리학은 누가,언제,어디서,어떻게 생각해 낸 것일까?그리고 물리학이란 무엇일까?노벨 물리학상 수상자이자 양자전기역학의 창시자인 도모나가 신이치로는 이 책을 통해 이 질문에 대한 해답을 찾아간다.저자의 유려한 설명을 따라가다보면,자연을 수동적으로 관찰하는 데에서 출발해 실험과 수학의 힘을 빌려 자연을 능동적으로 바꾸어 온 물리학의 위상을 자연과 인간의 관계라는 깊은 맥락 속에서 알아 갈 수 있다. -본문중에서
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도모가나 신이치로는 일본의 물리학자이다. 그는 리처드 파인만과 슈윙거와 함께 1965년에 "양자전기역학"의 기초를 확립한 공로로 노벨 물리학상을 받았다. 가까운 일본에 있던 사람이다.

그의 이론은 정말 멋있다. 상대서이론과 양자역학의 모순해결....물론 지금 볼때 조금 문제가 있을지언정 그의 이론대로 문제를 풀어가면 많은 부분이 맞아 떨어지고있다.

어떻게 이렇게 대단할까라는 생각이 든다.

다만 그가 쓴 이 물리학책을 보면서.....다소 지루하다는 느낌을 받았다. 일본 사람이여서 그런가?

글이 너무 장황하다. 좀 어눌한 맛도 난다. 다른 외국의 물리학자가 쓴 책을 읽을때 처럼 드라마틱한 구성이 보이지 않느다. 그냥 일상적인 사실만을 쭉 늘여 정리하는 느낌이 든다.

책을 읽으면서 물리학은 무엇인가라는 질문의 답을 찾기는 무척 힘들어 보인다.

그냥 물리학의 역사를 보는듯한데...그것도 조금 모자르다. 현대 물리 부분보다 고전 물리 부분에

많이 치중되어 있는듯하다. 현대 물리를 이야기하는데 내용전개의 도약도 심하게 보인다.

여튼 이책을 읽으면서 한가지 얻은 사실은 오펜하이머가 한 말이다.

"The physicsts have known sin and this is a knowledge which they can not lose."

<물리학자들은 죄를 알아 버렸다. 그리고 그것은 더이상 잃어버릴 수 없는 지식이 되어 버렸다.>

이 말은 오펜하이머가 2차 세계대전때 미국에서 원자폭탄을 만들기 위한 비밀 프로젝트인 멘하탄 프로젝트에서 원자폭탄 폭발 실험이 성공했을 때 한말이다.

그것은 사랑이다.

톨스토이 단편선 - MBC 느낌표 선정도서
레프 니콜라예비치 톨스토이 지음, 박형규 옮김 / 인디북(인디아이) / 2003년 3월

톨스토이는 1828년 러시아의 야스나야 폴라냐에서 태어나 카잔 대학교를 중퇴하고 고향에돌아와 농촌 계몽 활동을 하다가 실패하고 군에 입대했다. 그의 작품으로는 『전쟁과 평화』,『안나카레니나』, 『부활』등이 있으며 『바보이반』, 『두 노인』등의 민중소설도 써다. 또한 종교론, 예술론, 인생론, 희곡등 많은 저서를 남겼다.

책 속으로 들어가면서.....
책을 집어 드는 순간 들은 느낌 이 책~~~음 음.....기억속에 있던 어린시절 그책...
뭐 이런 생각이었습니다. 한 장 한 장 책장을 넘기면서 나에게 전해지는 편안한 느낌..
아마도 내가 그리는 아니 내가 하고 싶은 말을 건네는 것 같았습니다. 책을 이야기 하기전 제가 바라보는 인생관을 털어 놓흡니다. 『사람은 무얼 가지고 살까요? 어디가 자신의 꿈의 한계점 일까? 어디까지 올라가야 자신이 만족을 할 수 있을까? 조금만 뒤처지면 내 옆으로 열심히 올라가는 사람을 보면 내마음이 조금씩 조급해저야만 하는 걸까? 내 맘속에 그려 봅니다. 인생이라는 거대한 산을 올라갈 때 조금 늦게 돌아가면 어떠할까? 조금의 여유를 가지며 길가에 핀 핀 꽃 냄새를 맡아보고 가다가 지치면 그 자리에 잠시 앉아서 산등성이를 헤메이는 바람에 세상사 이야기 들어보고 또 가다가 팔각정이 나오면 잠시 팔배게를 하고 누워서 하늘을 바라보는 내 삶의 모습은 어떨가?』

1. 사람은 무엇으로 사는가?
사람은 사랑으로 산다. 아무리 걱정을 하고 아무리 생각을 해보아도 사람은 사랑으로 산다. 이 짧은 이야기가 전해주는 이야기는 아마도 잃어버린 우리의 삶을 이야기 하는 것 같습니다. 우리가 살아가면서 잃어버린 사람의 모습 사람이기에 서로를 사랑하고 사람이기에 사람의 향기를 맡을 수 있는 사람이라 생각합니다.

2. 사랑이 있는 곳에 신도 있다.
우리는 저마다 자신에게 특별한 행운이 있기를 기원합니다. 신께서 나를 특별히 여기어서 나에게 좋은 선물을 받아야 한다고 말입니다. 때론 그 커다란 선물이 로또가 당첨되는 순간의 행운일수 있고 또 어떤 사람은 일약 스타가 되는 것이 특별한 행운이라 생각합니다. 그러나 우리가 정말 행운이라고 생각하는 건 바로 이순간 이렇게 서로의 이야기를 할 수 있고 또 아이들에게 무언가를 가르칠수 있는 교사라고 생각합니다.

3. 불을 놓아두면 끄지 못한다.
문제의 시작은 아주 작은 불씨로부터 시작한다. 아마도 이 이야기가 우리에게 전해주고 싶은 이야기는 아무리 커다란 문제도 작은 곳에서 시작한다 아닐까 합니다.

4. 두 노인
이 세상에서는 한 사람 한 사람이 죽는 날까지 자기의 의무를 사랑과 선행으로 다하지 않으면 안된다.
두 노인의 삶은 서로가 무척 달라 보였지만 결국 두 사람이 추구하는 삶의 목적은 같은 곳을 향해 가고 있었다 하지만 우리는 예핌이라는 노인과 같이 생각을 하고 세상을 살아간다. 약간의 믿음과 성실로 우리의 삶을 생각해 보자

5. 양초
내용을 읽으면서 최서해의 홍염을 생각했습니다. 가난한 소작농의 신세 자신의 약한 힘을 주지의 집을 불지르면서 그리고 주지를 숙청해서 오는 자유와 해방감을 생각해 봅니다. 여기에서는 그것이 아닌 다른 모습으로 가난한 소작농이 저항을 합니다. 물론 저 개인적인 감정으로는 최서해씨의 홍염이 훨씬 더 마음이 이끌립니다. 그러나 양초가 전해주는 이야기도 항상 기억을 해야 겠습니다.

6.　바보이반
자본주의가 물질만능의 세상을 만들고 있다는 사실은 부인하지 못하는 사실입니다. 여기 이반은 그런 자본주의의 부패와 폐단을 보여주는 아주 좋은 이야기라 생각이 듭니다.

7. 어떻게 작은 악마는 빵 조각을 보상하였는가?
인간의 욕심을 빗대어 꼬집어 주는 소설.....하지만 개인적으로 술을 대상으로해서....아쉬움이 남는 소설입니다. ^^

8. 달걀만한 씨앗
예전에는 사람이 욕심이 없고 또 자신의 생활에 만족을 하고 살았는데 지금은 사람들이 자신의 노력과 실력으로 살아가는 것이 아니라 남의 것을 넘보게 됐기 때문이다.

9. 사람에겐 얼마만큼의 땅이 필요한가?
“허어, 장하구료! 땅을 완전히 잡으셨소!” 촌장이 소리쳤다. 바흠의 머습이 달려가서 그를 부축해 일으키려고 했으나 그의 입에서는 피가 쏟아져 나왔다. 그는 TM러져 죽고 말았던 것이다. 하인은 괭이를 집어들고, 바흠의 무덤으로 머리에서 발끝까지의 치수대로 정확하게 3아르신(1아르신은 약 70cm)를 팠다. 그것이 그가 차지할 수 있었던 땅의 전부였다.

10, 대자
거기서 대자는 다시 깨달았다. 거간꾼들의 화톳불도 불기운이 강해졌을 때에야 비로소 생나무가 탓던 것이다. 그와 마찬가지로 자기의 마음이 EM겁게 타올랐을 때 타인의 마음에도 불을 줄 수 있었던 것이다.
-이 땅의 교사로서 스스로가 최선을 다했다고 느낀다면 분명 아이들은 따라 올 것이라 믿습니다.-

11. 머슴 예멜리얀과 빈 북
남의 것을 탐하지 말자....그리고 우렁각시의 꿈을 꾸자...^^ 여자분들은 우렁이 총각을 꿈꾸자....^^

12. 세 아들
큰 아들
저는 아버지가 하시던 대로 살면서 여러 가지 즐거움에 몸을 맡겼습니다. 저는 아버지를 본받았습니다. 그런데 아버지께서는 그렇게 살아도 될 만큼 충분한 돈이 있었지만, 저는 그게 모자랐던 거지요. 아버지는 거짓말쟁이입니다. 아버진 제 적입니다. 될 대로 되라지! 저는 저를 속인 아버지를 저주해요. 아버지를 증오하겠습니다.!

둘째 아들
아버지는 한평생 쭉 옹색하게 살면서 다른 사람에게는 아무것도 나누어 주지 않았고, 다른 사람들이면 같은 세월에 더 많이 모았을 것이리고 퍼뜨리고 다녔다. 이렇게 말하며 지내는 동안 아버지에게서 나누어 받은 재산은 다 없어졌다. 완전히 바닥이 나을 때 둘WO 아들은 이제 죽을 수 밖에 없다고 생각하고 자살해 버렸다.

셋째 아들
여러 가지 일을 생각해내는 동안 셋째 아들은 이런 것을 깨달았다. 그것은 발 자기가 태어나기까지 아버지는 자신을 위해 아무것도 준비한 것이 없었으며 또 자기라는 것도 없었다는 점이다. 아버지는 자기라는 것을 만들고 키우면서 이 세상 모든 행복을 맛보라는 것이었다.

물리학이 한권의 소설처럼...

파인만의 여섯가지 물리 이야기 - 양장본
리처드 파인만 강의, 폴 데이비스 서문, 박병철 옮김 / 승산 / 2003년 1월

리처드 파인만(Richard P. Feynman)은 흔히 아인슈타인 이후 최고의 천재로 평가되는 미국이 물리학자이다. 1918년 미국 뉴욕에서 태어나 MIT와 프린스턴 대학 물리학과에서 박사학위를 받았고, 1945년부터 코넬대학, 그리고 1951년부터 1988년 사망할 때가지 캘리포니아 공과대학에서 교수로 재직했다. 2차대전 중에는 원자 폭탄 개발 계획에(멘하탄 프로젝트) 참여했으며, 1965년 양자전기여각 이론으로 줄리안 슈윙어, 도모가나 신이치로와 함께 노벨 물리학상을 수상했다. 빛과 전자의 상호작용을 도시화 하는 파인만 다이아그램의 창안자로 유명하며, 1961년부터 1963년까지 학부생을 대상으로 한 유일한 강의를 책으로 엮은 『파인만 물리학 강의』는 전 세계의 물리학도들에게 전설이 된지 오래다. 그는 물리학자이면서도 일상에 항상 호기심이 많았고, 어떤 형식의 권위에도 복종하지 않았던 창조적이고 주체적인 정신의 소유자로 위대한 연구업적 외에도 재미있는 일화를 많이 남겼다. 이 책은 이 파인만의 물리학강의 책에서 쉽게 쓰여 지고 또 대중이 이해를 할 수 있는 6개의 강의를 모아서 책으로 출판된 것이다.

책 속으로 들어가면서.....
물리는 따분하고 재미없고 지루한 학문이다. 어렵기만 하고 또 정말 왜 우리가 이런 이상한 걸 배워야 하는지 자꾸만 의문이 간다. 이렇게 생각하는 많은 사람들이 있다. 이 책을 읽고 이렇게 감상문을 쓰는 필자 자신도 물리를 전공하고 물리를 참 재미있어 한다고 말을 하지만 물리를 처음 대할 때 그 어려웠던 기분은 아직도 물리에 선뜻 맘을 열지 못하게 하는 무언가를 가지고 있다. 하지만 파인만의 강의록을 읽으며 어떻게 이렇게 쉽게 설명을 할까? 어떻게 이렇게 재미있게 강의를 할까? 의문이 든다. 파인만의 강의를 보다보면 무한한 물리의 세계에 빠져들고 만다. 한없이 빠져들다 보면 이제는 더 이상 돌이 킬 수 없는 길을 가고 있구나 생각이 든다. 이 책은 파인만의 여섯가지 물리 이야기라고 제목을 주어진 것 과 같이 6개의 테마로 구성되어 있다. 제 1강은 움직이는 원자, 제 2강은 기초 물리학, 제 3강은 물리학과 다른 과학의 관계, 제 4강은 에너지의 보존, 제 5강은 중력, 마지막 제 6강은 양자적 행동 이렇게 6개의 강의 이다. 강 강의마다 파인만의 독특하고 재치 있는 강의가 숨어있다. 어쩌면 너무도 어렵고 따분한 물리가 이처럼 재미있고 즐거운지 필자 자신도 다시금 물리를 사랑하게 만들었다. 마지막으로 한 학생의 물리에 대한 생각을 옮겨 적으면서 책의 내용을 시작하겠다. “물리는 우리 주변에 너무나도 친숙하게 다가서고 있다. 그것은 마치 우리가 공기를 마시고 물을 마시는 것과 같이 일상사에 다방면에 존재 한다 그래서 우리는 물리를 느끼지 못하고 알지 못하고 생각하지 못한다. 마치 우리가 공기가 없으면 숨을 못 쉬고 물이 없으면 갈증을 해소 못할 때 그때서야 그 존재에 대한 소중함을 깨닫게 되는 것과 같다. 물리는 지금 우리 일상생활에 너무나도 깊이 들어와 있기에 그 소중함을 모르고 있는 사실이다. 어느 날 물리가 사라지면 우리는 그 소중함을 알게 되고 그때서야 후회 할지 모른다.”

제 1강 움직이는 원자.
물리는 아주 작은 입자들을 생각한다. 또 그 입자들이 서로 어떻게 영향을 주고 받는지를 고민하고 생각한다. 움직이는 원자에서는 이렇게 작은 입자인 원자를 대상으로 이야기 하면서 지금의 물리학이 어디까지 다가서고 있는 가 또 얼마나 많은 부분을 알아내었는가를 말한다. 특히 파인만은 물리를 공부하는 것이 이상한 것을 많이 만들어서 그것을 공부 하는 것이 아니라 자연 현상의 정해진 규칙을 찾아내는 내용을 공부 한다고 전한다.

제 2강 기초 물리학
물리학은 세대를 전하면서 발전을 한 학문이다. 따라서 이렇게 전달 되다보니 세상을 바라보는 관점이 점점 바뀌고 있다. 고전 물리학 세계에서 세상을 다루는 학문은 뉴턴이 말한 뉴턴의 운동 법칙으로 설명을 한다. 그러나 뉴턴의 운동 법칙으로 설명되지 않는 사건이 벌어 졌는데 그것이 아주 빠른 속도로 움직이는 물체에서 다루는 아인슈타인의 상대성이론이다. 상대성이론은 뉴턴역학에서 설명하지 못하는 빠른 속도에서의 물질을 설명한다. 이 때 물리학은 전자기학을 중심으로 이루어지고 있었다. 이후 물리학은 아주 작은 세상을 이야기하기 시작한다. 아주 작은 세상은 우리가 전혀 알지 못하는 세상인데 그것은 기이한 행동을 많이 야기하고 있는 세상이기도 하다. 이런 세상을 설명하기 위해 우리는 양작역학을 사용하여 설명한다. 양자역학은 아주 작아서 보이지 않는 예를 들면 전자와 같은 입자들의 움직임을 기술 하는 학문이다. 또한 이런 입자들이 여러 개의 입자로 되어 있는 내용이 열역학 통계역학이라고 부른다. 이 강의 에서는 이런 기초적인 물리학의 지식을 먼저 말하고 이후에 1960년대 당시의 아주 작은 소립자의 세계에 대한 최첨단 물리를 설명한다.

제 3강 물리학과 다른 과학과의 관계
물리학은 만물의 이치를 이해하는 학문이다. 따라서 물리학은 다른 과학에 여러 가지 흥미로운 도움을 주고 있다. 화학, 지구과학, 생물, 천문학, 지질학 그리고 심리학 등에게 여러 가지 방향에서 다가서고 있다.

제 4강 에너지 보존
물리를 공부하다 보면 물리책이 처음부터 끝까지 에너지 보존이라는 개념을 설명하기 위해서 아주 많은 방면에서 접근하고 있다. 에너지 보존은 쉽게 이야기해서 어떤 사건이 일어나기 전에 가지고 있던 에너지가 사건이 일어난 후에도 동일하게 그 양이 번하지 않는 다는 내용이다. 강의 내용에서 파인만은 에너지 보존을 설명하기 위해 개구쟁이 데니스를 예를 들어서 설명을 하는 아주 유쾌한 비교를 든다.

제 5강 중력
우리가 살아가면서 태어나면서부터 죽을때 까지 힘을 받고 사는게 아마도 중력일 것이다. 이 중력은 아주 오래전 뉴턴이라는 물리학자가 찾아낸 힘이다. 중력은 천체 현상과 밀접한 관계를 가지고 있다. 이는 중력 현상이 아주 작은 부분에서는 잘 보이지 않으나 아주 거대한 별과 우주를 바라보면 신기한 현상을 우리가 만나기 때문이다. 후에 아인슈타인의 상대성이론에 의해 새로운 사실이 발견되는데 이는 중력이 아주 강하면 직진을 하는 빛 도 휘어 진다는 사실이다.

제 6강 양자적 행동
양자역학이라는 새로운 학문이 있다. 이것은 아주 작은 미시의 세계를 바라보는 학문인데 그래서인지 지금까지 우리가 가지고 있던 커다란 세계에서 적용되는 생각들이 송두리체 뒤집어 진다. 이 생각이 뒤집어지지 않는 다면 양자역학을 이해하기가 힘들어 진다. 파인만은 여기서 주장을 하듯이 양자역학을 이해한 사람은 거의 없기 때문에 자신이 이해를 못했다 해서 걱정을 하지 말라는 말을 한다. 다만 그만큼 노력을 하라고 한다.
양자역학은 그 내용이 확률부터 시작을 한다. 확률 분포를 바라보면서 이해를 하는 내용이다. 이를 이해하기 위해서 우리는 물질의 이중성을 먼저 알아야 한다. 모든 물질은 그 크기에 합당한 파동을 같이 가지고 있다 아주 커다란 물질은 파장이 아주 짧고 또한 빛이나 전자 같이 아주 작은 물질은 기다란 파동을 가지고 있다. 따라서 아주 이상한 점을 발견하는데 이것이 간섭무늬이다. 간섭무늬는 물질이 입자성 뿐 아니라 파동성을 가지고 있기 때문에 나타나는 현상이다. 또한 우리가 아주 작은 물질을 바라보는 한계에 대한 이야기도 있다. 그것을 우리는 부확정성의 원리라 부른다.

책으로부터 나오며.....
파인만의 강의를 보면서 책을 손에서 놓을 수 없었다. 참 재미있게 이야기를 하는 강의를 본 것 같다. 책을 손에 놓지 못한강의록......................
책 속에서 파인만이 한 말을 인용하면서 마치려 한다.
“시인들은 과학이 별의 구조를 분해하여 고유의 아름다움을 빼앗아 간다고 불평하지만, 내가 보기에 이것은 전혀 근거가 없는 주장이다. 나 역시도 스산한 밤에 하늘의 별을 바라보며 감상을 떠올릴 줄 아는 사람이다. 내가 물리학자라고 해서 시인보다 느낌이 강하거나 약하다고 말할 수는 없지 않은가? 나의 상상력은 드넓은 하늘을 가로질러 무한히 뻗어나갈 수 있다. 우주를 선회하는 회전목마를 탄 채로, 나의 눈은 백만 년 전의 빛을 볼 수도 있다. 어쩌면 내 몸은 아득한 옛날에 어떤 별에서 방출된 원자들의 집합체일지도 모른다. 팔로마 산 천문대의 헤일 망원경으로 하늘의 바라보면 이 우주가 태초의 출발점을 중심으로 서로 멀어져가고 있음을 누구나 느낄 것이다. 이 거대한 이동패턴의 의미는 무엇이며 이런 일은 왜 일어나는 것일까? 이 질문에 대한 해답을 조금 안다고 해서 우주의 신비함이 손상을 입지는 않는다. 진리란 과거의 어떤 예술가가 상상했던 것보다 훨씬 더 경이롭기 때문이다! 오늘날의 시인들은 왜 이런 것을 시의 소재로 삼지 않는가? 왜 그들은 목성을 쉽게 의인화시키면서도 목성이 메탄과 암모니아로 이루어진 구형의 회전체라는 뻔한 사실 앞에서는 침묵하고 있는가?”

파인만 그의 삶은 세상의 사람들의 영혼을 흔드는 삶이 였다.

나는 물리학을 가지고 놀았다 - 노벨상 수상자 리처드 파인만의 삶과 과학 ㅣ 리처드 파인만 시리즈 1
존 그리빈.메리 그리빈 지음, 김희봉 옮김 / 사이언스북스 / 2004년 7월

파인만........남이야 뭐라하건 난 내가 생각하고 행동한다.
내가 하고 싶은 일을 하면서 남이 먼저 했건 하지 않았건 나에게
그다지 중요하지 않다.
난 단지 물리학이 재미 있고 그 재미 있는 순간을 찾아서 공부 한다. 나에게 재미 없는 것은 할일이 없는 하등의 가치가 없는 일들이다.

파인만의 삶을 살짝 엿보았다.
그의 물리학 사랑만큼 그리고 그가 살아 가면서 평생동안 가지고 있는 삶의 철학은 아마도 후대에 가장 기억에 남을 만한 사람이라고 생각한다.

무엇보다도 그의 삶속에서 가장 소중한것은 진실을 이야기 하는 모습이라는 사실이다. 자신의 실수를 인정하고 또 새로운것을 찾았을 때 모두 함께 해야 함을 알고....권위를 싫어하며 쓸 때 없는 명예를 싫어 하는 모습이다.

아마도 파인만에게 가장 소중한 모습은 그런 당당한 모습이 아닐까 한다.

파인만은 이제 세상에 없지만 그가 말한 단 한마니
"남이야 뭐라하건" 이 말은 평생 내 맘속을 맴돌 것이다.

누가 알겠나! 2130년에는 우리가 어떻게 살고 있을지...

마이너리티 리포트 ㅣ 필립 K. 딕의 SF걸작선 1
필립 K. 딕 외 지음, 이지선 옮김 / 집사재 / 2002년 4월

"누가 알겠나. 어쩌면 수년 동안.....어쩌면 백년 동안. 하지만 조만간 예상치 못한 일들이 벌어질 꺼야........ 그때가 되면 그것은 우리 모두를 잡아 먹는 포식성 기계가 되겠지."

그러나 무엇인가 잘못되어 갔다. 염격한 통제가 오히려 스위블을 강하게 만들었다. 그로 인해 통제력은.......점점 더 약해져 갔다. 그야말로 자멸적이고 쓸모없는 것이 점점 더 완벽하기만 했다.
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영화 "마이너리티 리포트"의 원재라는 말에 관심이 갔었다.
영화의 소재도 흥미로웠고 내용도 좋았던 기억이 있어서 책을 집어 들고 집으로 돌아왔다.

책장을 한장 한장 넘기는 순간 난 어느사이 2100년의 어느 시대를 살아가는 한명의 사람이 되었있었다.

필립 K는 뛰어난 재담꾼인가 보다.

책을 잡은 순간 부터 놓는 순간 까지 다른 책을 읽지 않고 거의 이책만 들고 있었던것 같다.

이 한권의 책속에 많은 이야기를 할 수는 없지만 적어도 우연히 접한 한권의 책이 많은 생각을 주었기에 좋은 경험이었다고 생각한다.