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개념 잡는 비주얼 양자역학책
- 슈뢰딩거 고양이에서 양자중력까지 우리가 알아야 할 최소한의 양자이론 지식 50
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.
