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현대물리, 불가능에 마침표를 찍다
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현대물리, 불가능에 마침표를 찍다

  • 김영태
  • |
  • 다른세상
  • |
  • 2015-10-01 출간
  • |
  • 304페이지
  • |
  • ISBN 9788977661790
★★★★★ 평점(10/10) | 리뷰(1)
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북스크린영상으로 만나보는 한 권의 책 이야기

목차

만남의 글: 물리가 세상을 바꾸다!
01 격동의 물리학_ 과학혁명, 새 시대를 열다
02 빛의 수수께끼_ 흑체복사와 에테르
03 마이컬슨-몰리의 실험_ 상대성 이론의 초석을 놓다
04 음극선 실험_ 네온사인과 X선의 발명
05 광전 효과_ 빛은 입자다?
06 특수상대성 이론_ 1초가 영원처럼 느껴질 때
07 E=mc²_ 돌 보기를 황금같이 하라
08 일반상대성 이론_ 휜 시공간의 물리학
09 시간 여행과 상대성 이론_ 과거와 미래를 잇는 타임머신
10 우주 팽창과 빅뱅_ 우주는 아직 완성되지 않았다
11 양자 세계_ 늦깎이 물리학자가 일으킨 혁명
12 원자모형_ 모든 것은 양자다
13 입자-파동의 이중성_ 원자 세계의 두 얼굴
14 불확정성 원리_ 모든 것을 명확히 알 수는 없다
15 슈뢰딩거 방정식_ 아인슈타인과 보어의 논쟁
16 양자역학의 응용_ 문명을 바꾼 신기술의 탄생
17 원자와 원자핵_ 원자력에너지는 선인가, 악인가
18 소립자_ 세상에서 가장 작은 존재
19 나노과학_ 위대한 자연에서 배운다
20 카오스_ 제3 과학혁명과 나비효과
21 미래의 과학_ 물리학, 아직 끝이 아니다
헤어짐의 글: 과학이 미래다!
현대물리에 대해 더 알기를 원한다면
사진 출처
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도서소개

물리학과 교수로서 대학에서 ‘공식 없는 물리’를 가르치고 있는 저자는, 전작 《세상 모든 것의 원리, 물리(고전물리편)》와 마찬가지로, 이 책에서도 역사적 배경 지식 안에서 물리에 대해 설명하고 있다. 다만 전작이 지금의 물리학을 있게 한 유명한 인물들을 소개하고 세상 모든 것의 기본 원리를 밝힌 입문서였다면, 이 책은 거기서 한 발 더 나아가 불가능에 도전하고 새로운 미래를 연 창조자들의 이야기를 다루고 있다.
- 기획 의도

“상식을 의심하고, 불가능에 도전하라!”
상상 이상의 현실을 만든 물리학자들의 이야기

1700년대 초, 천재 물리학자 뉴턴은 다음과 같이 선언했다. “물리학은 끝났다. 이제 더는 연구할 게 없다!” 그러나 1900년 현대물리학이 태동한 이래, 근 100년이라는 짧은 시간 동안 세상은 가히 혁명적으로 변화했다. 최첨단 스마트폰이 우리 일상을 바꾸었고, 공상 과학 영화에나 나오던 우주선과 인공위성이 현실로 등장했다. 더불어 석유나 전기에너지를 대체할 핵에너지가 발견되어 우리에게 막대한 이익을 가져다주었다.
여기에는 아인슈타인, 퀴리 부인, 하이젠베르크, 스티븐 호킹 등 불가능을 뛰어넘은 물리학자들의 도전이 숨어 있었다. 이들은 기존의 상식과 편견에 도전장을 내밀며 새로운 생각을 펼쳐 나갔다. 그 결과 상대성 이론, 양자역학, 우주론, 원자핵 및 소립자에 대한 물리학, 나노과학, 카오스 등 놀라운 이론들이 탄생했고, 상상 속에서만 존재하던 시간 여행이나 우주 탐사, 투명 망토 등이 현실화될 가능성이 열렸다.
물리학과 교수로서 대학에서 ‘공식 없는 물리’를 가르치고 있는 저자는, 전작 《세상 모든 것의 원리, 물리(고전물리편)》와 마찬가지로, 이 책에서도 역사적 배경 지식 안에서 물리에 대해 설명하고 있다. 다만 전작이 지금의 물리학을 있게 한 유명한 인물들을 소개하고 세상 모든 것의 기본 원리를 밝힌 입문서였다면, 이 책은 거기서 한 발 더 나아가 불가능에 도전하고 새로운 미래를 연 창조자들의 이야기를 다루고 있다.
특히 이 책에서는 물리학계가 최근 주목하고 있는 이론이나 이슈들을 함께 소개하여, 앞으로 물리학이 나아갈 길을 엿보게 한다. 아인슈타인의 마지막 꿈이었던 ‘모든 것의 이론’을 완성하려는 시도, 자연에 없는 광학적 성질을 지닌 양자메타물질 개발 등 과학자들은 지금 이 순간에도 다양한 도전을 하고 있다. 물리학이 얼마나 더 발전할지, 그래서 어떤 새로운 미래가 펼쳐질지, 책을 덮고 나면 우리 머릿속에서 상상의 세계가 그려질 것이다.

- 출판사 서평

엉뚱한 생각이 현실이 되다!
: 새로움은 언제나 상식 밖에서 나온다
“모두가 안 된다고 말할 때, ‘왜’라고 묻는 것”, 물리의 모든 발견은 그 의심에서 시작된다. 17살 때 “만약 빛 속도로 달리면 세상이 어떻게 보일까?”라는 질문을 한 소년이 있었다. 지금 보면 매우 엉뚱한 생각이지만, 이것은 이후 영화 〈인터스텔라〉처럼 시간 여행이 실제로 가능함을 보여 주는 하나의 이론으로 발전했다. 소년은 바로 아인슈타인이었고, 그가 찾은 답은 상대성 이론이었다.
영화 같은 일이 현실이 된 예는 이뿐만이 아니다. 레이저의 발견은 〈스타워즈〉의 광선검을 재현해 냈고, 자연에 없는 인공적인 물질인 양자메타물질의 개발은 〈해리 포터〉의 투명 망토를 현실화했다. 또 나노과학은 먼지가 붙지 않아 항상 깨끗하고 영롱한 유리창 등을 발명해 냈다.
이처럼 인간의 상상력은 늘 한계를 뛰어넘는다. 이 책은 기발한 아이디어로 상상을 초월하는 기술과 제품을 만들어 낸 물리학자들의 이야기를 드라마틱하게 그려 내어, 10년, 20년 후의 달라진 미래를 꿈꾸게 한다. 지금처럼 과학혁명과 발전을 거듭하다 보면, 언젠가 해외여행을 하듯 우주여행을 하게 되지 않을까? 이 책은 생각보다 빨리 그런 시대가 펼쳐질 수 있음을 보여 준다.

물리 이론에 얽힌 흥미진진한 스토리
: 천재 아인슈타인도 실수를 했다?
천재 물리학자 아인슈타인은 양자역학을 반대하면서 이런 말을 했다. “신은 주사위 놀이를 하지 않는다.” 정확성이 생명인 물리학에 확률과 불확정성같이 애매모호한 것이 포함되어서는 안 된다고 여긴 것이다. 이 말에 보어는 “아인슈타인 선생님, 신에게 이래라 저래라 하지 마세요”라며 반론했다. 둘의 치열한 논쟁 덕분에 젊은 물리학자들은 원자 세계를 보다 깊이 탐구하게 되었고, 양자역학은 이후 올바른 주장으로 인정받으며 상대성 이론과 함께 현대물리학의 중심축을 이루게 되었다.
가모프의 빅뱅 이론에 얽힌 에피소드 역시 흥미롭다. 당시 호일은 가모프의 이론을 비꼬기 위해 라디오 방송에서 빅뱅(크게 허풍을 떤다는 의미)이라고 이야기했고, 그때부터 가모프의 주장은 빅뱅 이론으로 불리게 되었다. 그런데 ‘우주가 대폭발로 탄생했다’는 빅뱅 이론은 후에 우주배경복사가 발견되면서 힘을 얻게 되었고, ‘우주는 변하지 않는다’는 호일의 정상상태 우주론은 비주류 이론으로 밀려나게 되었다.
이 책은 이처럼 여러 물리학자들 간의 흥미로운 에피소드를 통해 이론이 어떻게 생겨나게 되었는지 그 배경과 과정을 생생히 보여 준다. 더불어 수많은 노벨 물리학상 수상자들의 수상 비화, 스티븐 호킹의 블랙홀 논문, 킵 손의 시간 여행 검증, 로렌츠의 카오스 이론, 파인
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