필립 볼, 브라이언 크레그 외 6인(지음) | 전영택(옮김)
판형 : 152*220mm | 분량 : 168쪽 | 정가 : 13,000원
종이책 ISBN : 978-89-5820-504-3 (03420)
출간일 : 2018년 1월 10일
분야 : 자연과학
슈뢰딩거 고양이에서 양자중력까지 놓쳐서는 안 될 최소한의 양자이론 지식 50
하루 30초, 당신의 잠자는 두뇌를 일깨워줄 매혹적이고 신비한 양자역학의 세계 속으로!
그림과 개념으로 이해하는 양자역학의 진짜 재미와 즐거움을 발견하게 될 것이다!
슈뢰딩거의 고양이와 슈뢰딩거 방정식이 뭐지? 레이저, 트랜지스터, 전자현미경은 어떤 원리로 작동될까? 초유체 현상이 일어나는 원인은? 양자컴퓨터가 만들어질 수 있을까? 양자이론을 재미있게 소개하는 이 길잡이와 함께 위대한 과학적 발견의 역사를 훑어보고, 물리학과 기술의 미래를 상상하는 시간을 가져보라! 이 책은 매혹적이고 신비로운 양자물리 영역에서 가장 중요하고 난해한 50개의 핵심 개념들을 소개한다. 양자 물리는 이제 전자공학에서 없어서는 안 될 일상적인 필수요소가 되었고, 이 분야의 새로운 발전이 이루어질 때마다 톱뉴스로 다뤄질 만큼 그 중요성이 더해지고 있다. 이 책은 여러분을 두 가지 성질이 한 실체에 공존하는 특이한 세계로 안내할 것이며, 파동이 론에 여러분을 태우고, 불확정성이론을 자신있게 설명할 수 있을 만큼 충분한 지식을 제공하고, 양자 얽힘의 신비를 밝혀줄 것이다.
“양자이론을 다루는 이 책은 구조 자체가 양자화되어 있다. 마음을 사로잡는 매혹적인 주제들로 나뉘어 있어서 여러분이 직접 골라서 즐기고 습득할 수 있도록 구성되어 있다. 양자입자들의 거동은 우리가 직접 경험한 그 어떤 것과도 너무 다르다. 이것이 양자이론의 역설인 동시에 흥미로운 점임을 여러분은 곧 알게 될 것이다.”
전체를 쉽게 소화할 수 있는 한입 크기의 덩어리로 쪼개서 들여다보기에는 양자이론만큼 알맞은 주제도 없다. 그래서 이 책에서는 양자이론과 관련된 50개의 주제를 7가지 부문으로 나누어서 설명한다. 먼저 〈양자이론의 탄생〉에서는 원자가 주변에서 흔히 볼 수 있는 보통의 물체와 다를 바 없다는 고전적 시각이 실험에 의해 배격되는 과정과, 원자가 안정된 상태를 유지할 수 있는 이유를 찾는 여러 접근방법들을 살펴본다. 다음으로 〈양자이론의 본질〉에서는 하이젠베르크의 불확정성 원리와 같은 양자이론의 핵심 개념들에 대해 살펴볼 수 있다. 이렇게 양자이론의 기본을 갖춘 다음 우리의 일상적인 경험의 세계인 〈빛과 물질의 물리학〉의 문을 연다. 여기서 등장하는 양자전기동역학은 햇빛이 우리를 따뜻하게 해주는 원리부터 우리가 걸터앉은 의자가 부서져내리지 않는 이유에 이르기까지 모든 것을 설명해주는 이론이며, 양자세계를 완전히 새로운 시각으로 바라본다. 이제 〈양자효과와 해석〉에서는 창문에서 반사되거나 창문을 통과하는 광자의 거동, 양자 터널링 현상, 그리고 까다로운 양자해석과 관련된 어려운 문제들을 살펴본다. 양자이론은 바로 여기서 독특한 진면목을 드러낸다. 다음으로 양자이론의 가장 주목할 만한 현상인 〈양자 얽힘〉에 대해 알아본다. 본문의 마지막 두 부문에서는 양자이론에 바탕을 두고 개발된 기술이 우리의 일상생활에서 활용되고 있는 사례와, 장차 양자물리가 가져올 최첨단 기술들의 가능성을 살펴본다. 〈양자이론의 응용〉에서는 레이저, 트랜지스터, MRI 스캐너 등의 사례를 만나본다. 나아가 〈양자이론의 극한〉에서는 영점에너지와 비주류과학의 신비한 비밀들을 들여다본다.
저자
필립 볼(작가이자 전 《네이처》 편집장), 브라이언 클레그(작가이자 《퍼퓰러사이언스》 편집자) 레온 클리포드(작가이자 컨설턴트), 프랭크 클로우스(옥스퍼드대학 물리학 교수) 소피 헤든(물리학 박사이자 과학작가), 알렉산더 헬레만(과학작가) 샤론 앤 홀게이트(물리학 박사이자 과학작가), 앤드류 메이(천체물리 박사이자 기술자문가)
옮긴이ㅣ전영택
서울대학교 천문학과와 동대학원 원자핵 공학과를 졸업했다. 한국원자력 연구소 연구원, 동력자원부 사무관, 산업자원부 서기관을 지냈다. 현재 한국수력원자력(주)에서 부사장직을 맡고 있다. 옮긴 책으로 『세상에서 가장 재미있는 통계학』, 『세상에서 가장 재미있는 미적분』, 『세상에서 가 장 재미있는 물리학』, 『바이오테크 시대』, 『인간은 얼마나 오래 살 수 있는가』, 『물리학을 잡아라』 등이 있다.
차례
들어가기 5
양자이론의 탄생
용어해설 16
자외선 파탄 19
플랑크의 양자 21
아인슈타인의 광전효과 23
발머의 스펙트럼 25
보어의 원자 27
닐스 보어 29
파동-입자의 이중성 31
드브로이의 물질파 33
양자 이중슬릿 35
양자역학의 핵심이론
용어해설 38
양자스핀 41
행렬역학 43
슈뢰딩거 방정식 45
에르빈 슈뢰딩거 47
슈뢰딩거의 고양이 49
하이젠베르크의 불확정성 원리 51
파동함수의 붕괴 53
결어긋남 55
빛과 물질의 물리학
용어해설 58
파울리의 배타원리 61
디랙 방정식 63
폴 디랙 65
양자장이론 67
양자전기동역학 69
재규격화 71
파인만 도표 73
시간 역행 75
양자효과와 해석
용어해설 78
빔 분리기 81
양자 터널링 83
초광속실험 85
코펜하겐 해석 87
봄 해석 89
데이비드 봄 91
의식에 의한 붕괴 93
다세계 해석 95
양자 얽힘
용어해설 98
EPR 패러독스 101
벨 부등식 103
존 벨 105
양자 암호화 107
큐비트 109
양자컴퓨터 111
양자 원격전송 113
양자 제논효과 115
양자이론의 응용
용어해설 118
레이저 121
트랜지스터 123
전자현미경 125
MRI 스캐너 127
조지프슨 접합 129
브라이언 조지프슨 131
양자점 133
양자광학 135
양자이론의 극한
용어해설 138
영점에너지 141
초전도체 143
초유체 145
보스-아인슈타인 응축 147
사티엔드라 나트 보스 149
양자색역학 151
양자생물학 153
양자중력 155
부록
참고자료 158
집필진 소개 160
감사의 글 162
찾아보기 163
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