미래의 물리학

과학은 인간의 일상과 운명을 어떻게 바꿀 것인가

미치오 카쿠 지음 | 박병철 옮김

김영사 2017년 07월 20일 출간 종이책 : 2012년 09월 27일 출간

작품소개

책소개

100년 후의 미래를 향해 떠나는 여행!

현대 물리학의 혁명적 패러다임을 개척한 글로벌 베스트셀러 《평행우주》, 《불가능은 없다》의 저자 미치오 카쿠가 전하는 미래 물리학의 모든 것『미래의 물리학』. 평행우주론의 창시자, 이론물리학계의 세계적 석학인 저자가 첨단기술을 연구하는 300여 명의 과학자들과 가진 인터뷰 내용을 바탕으로 현재 실험 중인 과학기술에 초점을 맞추어 미래 세계를 지배할 과학의 거대학고 경이로운 도전을 물리학적 추론과 압도적 지식, 번뜩이는 논증으로 완벽하게 조망하는 책이다. 의학, 컴퓨터, 인공지능, 나노기술, 에너지, 그리고 우주항공학까지 미래 세계를 지배할 과학의 거대하고 경이로운 도전을 최신 물리학의 여러 이론과 개념을 탁월한 비유와 위트를 통해 쉽게 전달하며, 물리학적 검증과 거대한 지식을 통해 밝혀내고 있다. 이를 통해 21세기를 사는 사람들이 과학이라는 양날의 칼을 현명하고 자비롭게 사용하기를 바라고 있다.

최신 물리학의 세계를 과학적 사실에 인간의 속성과 사회적 동양까지 고려한 예측을 통해 조망한 이 책에서 우리는 100년 후의 미래를 내다볼 수 있다. 가까운 미래인 지금부터 2030년까지, 조금 먼 미래인 2030년부터 2070년까지 그리고 먼 미래인 2070년부터 2100년까지 여덟 가지 분야에 따라 어떻게 변해갈 것인지 이야기한다. 로봇 조종팀과 함께 양자컴퓨터가 장착된 로봇들을 모두 수거하여 회로를 이 잡듯이 분석한 끝에 문제를 해결하고, 자기부상자동차를 타고 쇼핑몰로 가면서 창밖으로 지나가는 사람들을 보기도 하고, 여행지의 정보가 담긴 콘택트렌즈를 끼고 편리하게 여행하는 등 실현 불가능해 보이는 기술이 현실이 되는 미래의 삶이 과연 우리의 눈앞에 상상 그대로 펼쳐질 수 있을지 기다려보는 즐거움을 느낄 수 있을 것이다.

목차

서문 앞으로의 100년

1장 컴퓨터의 미래-마음으로 물질을 다스리다
인터넷안경과 콘택트렌즈 / 무인자동차 / 벽지 스크린 / 접을 수 있는 전자종이 / 가상세계 / 가까운 미래의 의술 / 동화 속에서 살아가기 / ‘무어의 법칙’의 종말 / 현실과 가상현실의 혼합 / 관광, 예술, 쇼핑, 그리고 전쟁의 혁명 / 범우주 번역기 / 홀로그램과 3D(3차원) /
마음으로 물질을 다스리다 / 마음 읽기 / 꿈을 찍는 사진기 / 윤리적 문제 / 미치오 카쿠의 두뇌, fMRI 스캔을 받다 / 트라이코더와 휴대용 두뇌스캐너 / 염력(念力)

2장 인공지능의 미래-기계의 약진
인간성의 종말? / 아시모 로봇 / AI의 역사 / 인간의 두뇌는 디지털 컴퓨터인가 / 로봇의 두 가지 문제점 / 인간과 기계의 대결 / 전문가 시스템 / 모듈러 로봇 / 로봇 의사와 로봇 요리사 / 감정을 느끼는 로봇 / 두뇌의 역설계 / 두뇌 모형 / 두뇌 분해하기 / 의식을 가진 기계들 / 로봇이 인간을 능가하는 세상 / 가장 그럴듯한 시나리오, 친화적 AI / 인간, 로봇이 되다 / 스타워즈와 로봇 팔 / 대리인과 아바타 / 인간과 로봇의 융합, 어디까지 왔는가? / 특이점을 막는 장애물 /

3장 의학의 미래-완벽, 그리고 그 이상의 육체
의학의 3단계 / 유전자의학 / 의사 방문하기 / 줄기세포 / 복제 / 유전자치료 / 암과 더불어 살아가기 / 발전을 거듭하는 유전자치료 / 디자인된 아기 / 마이티마우스 유전자 / 생명공학의 부작용 / 나이 거꾸로 먹기 / 열량제한 / 젊음의 원천 / 인간은 반드시 죽어야만 하는 존재인가? / 생체시계 / 불사(不死)와 젊음 / 인구와 식량자원 / 약간의 희망 / 멸종했던 생명체의 부활 / 되살아난 네안데르탈인? / 매머드 되살리기? / 새로운 생명체를 창조하다 / 모든 질병을 극복할 수 있을까? / 멋진 신세계 / 세균전쟁

4장 나노테크놀로지-모든 것은 무(無)에서 탄생한다?
양자세계 / 장애물 통과하기 / 개개의 원자를 조작하다 / MEMS와 나노입자 / 몸속의 나노기계 / 암세포 죽이기 / 혈액 속의 나노자동차 / DNA칩 / 탄소 나노튜브 / 후(後)실리콘 시대 / 원자 트랜지스터 / 양자컴퓨터 / 형태변환 / 만능복제기, 최후의 성배 / 복제기 만드는 법 / 그레이-구 시나리오 / 복제기가 사회에 미치는 영향

5장 에너지의 미래-별의 에너지
석유시대의 종말 / 태양·수소의 경제학 / 풍력발전 / 태양이 온다! / 전기자동차 / 핵분열 / 핵확산 / 지구온난화 / 아이슬란드 방문기 / 방글라데시와 베트남의 홍수 / 온난화 방지기술 / 핵융합에너지 / 열핵융합 / NIF의 레이저 핵융합 / ITER, 자기장 안에서 핵융합을 일으키다 / 탁상용 핵융합기 / 자기력의 시대 / 자기자동차와 자기열차 / 자기부상열차와 자기부상자동차 / 하늘에서 에너지를 얻다

6장 우주여행의 미래-별을 향하여
외계행성 / 골디락존의 바깥, 유로파 / LISA, 빅뱅 이전의 탐구 / 유인우주탐사선 / 폐기된 달 개발 프로그램 / 소행성에 착륙하기 / 화성의 위성에 착륙하기 / 달로 돌아가다 / 달에 영구기지를 건설하다 / 달에도 물이 있다 / 화성탐사 / 화성을 개조한다면 / 경제적 이득 / 우주관광 / 와일드카드 / 우주 엘리베이터 / 항성 간 우주선, 스타십 / 핵로켓 / 램제트 융합 / 반물질 로켓 / 나노우주선

7장 부의 미래-승자와 패자
네 가지 힘의 정복 / 기술의 4단계 / 붕괴된 거품 / 승자와 패자가 결정되는 직업 / 연예 및 오락의 미래 / 매트릭스 / 자본주의의 영향 / 상품기반 자본주의에서 지식기반 자본주의로 / 초급직 종사자들 / 승자와 패자로 갈리는 국가 / 과학의 활용 / 손에 잡히는 미래 / 싱가포르의 교훈 / 미래를 향한 도전

8장 인간의 미래-행성문명
문명의 단계 / 문명의 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ 단계 / 0단계 문명에서 Ⅰ단계 문명으로 / 독재정권과 테러 / Ⅱ단계 문명 / Ⅲ단계 문명 / 외계의 지적생명체를 탐사하는 SETI / 새로운 분류 / 엔트로피와 문명의 단계 / ‘자연의 정복자’에서 ‘자연의 보호자’로 / 가장 위험한 전환 / 지혜를 구하다 / 미래의 키워드, 지혜 / 화물열차를 닮은 미래

9장 서기 2100년의 어느 하루

감사의 글
역자의 글
참고문헌
찾아보기

책 속으로

컴퓨터가 인간의 마음을 지배한다!
컴퓨터 혁명은 언제까지 계속될 것인가? 2100년이 되면 컴퓨터의 성능이 상상을 초월한 정도로 향상되어, 모든 인간은 과거 한때 그들이 숭배했던 신과 거의 동등한 능력을 갖게 된다. 간단한 손놀림이나 고갯짓만으로 무거운 물체를 이동시키고 삶의 질을 끌어올릴 수 있다면 그게 신이 아니고 무엇이겠는가. 뿐만 아니라 인간은 생각만으로 주변 환경을 컨트롤할 수 있게 된다. 그때가 되면 컴퓨터칩은 사방 어디에나 존재할 텐데, 여기에 인간의 생각과 상호작용하는 기능이 추가된다면 굳이 단말기를 통해 명령을 내리지 않아도 원하는 바를 이룰 수 있다.

인간보다 더 인간적인 로봇!
2100년이 되면 이 세상은 모든 면에서 인간과 비슷한 로봇으로 넘쳐 날 것이다. 만약 그들이 인간보다 똑똑하다면 어떤 일이 일어날 것인가? 그렇다면 로봇이 사람 못지않게 똑똑해지는 시기는 언제이며, 인간보다 더 인간적인 로봇이 인간을 지배하는 것이 가능할까? 초인적인 능력을 발휘는 로봇의 발명은 이루어질 것이다. 그러나 공상과학자들의 상상처럼 인간이 자신의 삶을 버리고 컴퓨터 안에 영원히 갇혀 살거나 알아볼 수 없을 정도로 자신의 몸을 로봇으로 바꾸어 산다는 아이디어에는 분명 강한 거부감이 생길 것이다. 자애롭고 친밀한 로봇을 만들어서 인간의 능력을 어느 정도까지 향상시키다가, 결국에는 동굴거주자의 원리를 따를 것이다.

나이 거꾸로 먹기!
2050년이 되면 다양한 시술로 노화를 늦출 수 있다. 예를 들어 인간장기 백화점인 줄기세포로 오래된 장기를 대체할 수도 있고, 유전자치료로 노화된 유전자를 수리할 수도 있다. 이것이 실현된다면 인간의 수명은 150살까지 길어질 것이다. 그리고 2100년이 되면 세포수리 과정이 가속화되어 나이를 거꾸로 먹는 것도 가능하다. 단순히 오래 사는 것과 젊음을 오래 간직하는 것은 차원이 다른 이야기다.

만능복제기, 나노봇!
만능복제기란 말 그대로 이 세상 모든 물건을 똑같이 복제하는 장치로서, 크기도 세탁기 정도면 충분하다. 이 장치 안에 기본원료를 넣고 단추를 누르면 수조×조 개의 나노봇들이 원료에 들러붙어 복잡한 임무를 수행한다. 원리적으로 만능복제기는 만들지 못할 것들이 없다. 원하는 것을 언제든지 가질 수 있는 만능복제기가 실현된다면 사람들은 생산적인 일을 하려고 노력하지 않을까? 이런 경우 세 가지를 생각해봐야 할 것이다. 첫째, 만능복제기가 있으면 이 세상에 굶는 사람은 없다. 그러나 둘째, 대부분의 사람들은 자신의 기술과 수확물을 여전히 자랑스럽게 여길 것이므로 자신이 하는 일에 상당한 의미를 부여할 것이다. 그리고 셋째, 사회적 압박이 계속 유지되려면 개인의 자유가 제한되어야 한다. 따라서 사회적 압박은 더 이상 존재하지 않을 것이며, 만능복제기가 남용되지 않도록 일과 보상에 대한 사람들의 태도를 바꾸는 쪽으로 교육이 이루어질 것이다.

하늘을 나는 자동차!
20세기는 확실히 전기의 시대였다. 모든 전기현상의 근원인 전자는 다루기가 쉽기 때문에 우리는 라디오와 TV, 컴퓨터, 레이저, MRI 스캐너 등 온갖 전자제품의 혜택을 보며 살아왔다. 21세기의 물리학자들은 또 하나의 성배를 찾기 위해 혼신의 힘을 기울이고 있다. ‘상온에서 작동하는 초전도체’가 바로 그것이다. 이것이 실현된다면 인류는 전기의 시대를 작별하고 ‘자기력의 시대’로 접어들게 될 것이다. 땅 위에 뜬 채 연료도 없이 시속 수백 킬로미터로 달리는 자동차를 상상해보라. 기차나 사람도 마찬가지다. 자기력을 잘 활용하면 공중에 뜬 채 어느 곳이든 갈 수 있다.

거짓말 같은 일, 우주 엘리베이터!
21세기 말이 되면 나노기술의 도움으로 거짓말 같은 ‘우주 엘리베이터’가 실현될지도 모른다. 한 소년이 콩나무 줄기를 타고 하늘로 올라갔다는 <잭과 콩나무>처럼 엘리베이터를 타고 우주로 올라간다. 무슨 뚱딴지같은 소리냐고? 아니다. 이론적으로 얼마든지 가능하다. 지상에서 엘리베이터를 타고 단추를 누르면 탄소나노튜브로 만들어진 통로를 따라 수천 킬로미터까지 올라갈 수 있다. 우주 엘리베이터는 우주여행의 경제학을 완전히 뒤집어놓을 것이다.

미래에는 어떤 직업이 뜰까?
과학을 고려하지 않는다면 참으로 어려운 질문이다. 그러나 과학적 사실에 기초한 미치오 카쿠의 논리는 참으로 간단명료하다. 미래에는 사람보다 훨씬 능률적인 첨단로봇이 모든 분야에 보급될 것이므로 로봇의 주특기인 단순반복 업무(기계조립공, 단순 주식중개인 등)는 사라지고, 로봇의 취약종목인 ‘형태인식’과 ‘유용한 상식’에 기반을 둔 직업(건설인부, 형사, 예술가, 작가 등)이 살아남는다. 이 예견이 그럴듯하게 들리는 이유는 로봇의 필요성은 누구나 인정하기 때문이다. 즉, 다른 사람이 내놓은 예견을 취사선택하려면

출판사 서평

현대 물리학의 혁명적 패러다임을 개척한 글로벌 베스트셀러 《평행우주》 《불가능은 없다》의 미치오 카쿠 최신작! 의학, 컴퓨터, 인공지능, 나노기술, 에너지, 그리고 우주항공학까지! 미래 세계를 지배할 과학의 거대하고 경이로운 도전을 물리학적 추론과 압도적 지식, 번뜩이는 논증으로 완벽하게 조망한다!

출판사 리뷰
현대 물리학의 혁명적 패러다임을 개척한 글로벌 베스트셀러
《평행우주》《불가능은 없다》의 미치오 카쿠 최신작!
평행우주론의 창시자, 이론물리학계 세계적 석학, 독보적 미래학자
미치오 카쿠가 마침내 완성한 미래 물리학의 모든 것!

우리가 알고 있던 우주 상식을 완전히 뒤바꾸며, 우주 시대의 서막을 알린 《평행우주》와 아인슈타인의 상대성 이론 이후 전 인류가 도전해온 과학의 모든 불가능에 종지부를 찍는 극단적 물리학의 세계를 생생하게 펼친 《불가능은 없다》의 저자 미치오 카쿠가 미래 세계를 지배할 과학의 거대학고 경이로운 도전을 물리학적 추론과 압도적 지식, 번뜩이는 논증으로 완벽하게 조망한 《미래의 물리학Physics of the Future》으로 돌아왔다.
인간은 머리에 부착된 센서를 통해 생각만으로 물체를 움직이고, 상온 초전도체의 발견으로 하늘을 난다. 분자의학의 발달로 모든 유전병은 종적을 감출 것이며, 수백만 개의 DNA 센서가 우리 몸을 돌아다니며 병을 치료하고, 유전공학은 노화를 멈추게 한다. 바늘 끝만 한 우주탐사선이 우주기지를 건설하고, 나노기술을 이용한 우주 엘리베이터가 인간을 우주로 순식간에 데려간다. 전 세계 300여 명의 과학, 경제학, 철학 분야의 권위자들과의 폭풍 같은 논증, 철저한 실험과 연구, 예리한 분석을 통해 미래 과학의 세계를 대담하면서도 흥미진진하게 펼쳐낸다.
전작인 《평행우주》 《불가능은 없다》와 마찬가지로 어려워 보이는 최신 물리학의 여러 이론과 개념을 탁월한 비유와 위트를 통해 쉽게 전달하고 있으며, 물리학적 검증과 거대한 지식을 통해 완벽하게 밝혀내고 있다. 과학의 혁명적 발견과 발명, 빛의 속도로 발전하는 최신 물리학의 세계를 정확한 예측을 통해 조망한 《미래의 물리학》은 과학이 만들어낼 미래세계를 궁금해하는 사람들, 미래 사회의 좌표를 찾고 미래를 지배할 새로운 아이디어를 찾는 지식인들이라면 반드시 읽어야 할 책이 될 것이다.

의학, 컴퓨터, 인공지능, 나노기술, 에너지, 그리고 우주항공학까지!
미래 세계를 지배할 과학의 거대하고 경이로운 도전을 물리학적 추론과 압도적 지식,
번뜩이는 논증으로 완벽하게 조망한다.

1865년 쥘 베른은 《지구에서 달까지From the earth to the Moon》에서 우주인을 달까지 보내는 방법을 매우 현실적이고 구체적으로 그려냈다. 그리고 100년 후 1969년 실제로 인간은 달에 첫발을 디디게 된다. 1400년대 말기 레오나르도 다빈치는 장차 하늘을 뒤덮게 될 여러 장치의 설계도를 아름답고도 정확하게 그려놓았는데, 거기에는 낙하산과 헬리콥터, 행글라이더, 심지어는 비행기까지 있었다. 과학의 위력을 뼛속까지 알고 있었던 다빈치와 쥘 베른의 탁월한 선경지명을 접하다 보면 한 가지 질문과 맞닥뜨리게 된다. 우리도 2100년의 세계를 예견할 수 있지 않을까? ‘미래 미리 보기’에 평생 열정을 쏟아온 미래과학자 미치오 카쿠는 장차 인류의 미래를 바꿔놓을 최첨단 기술과 그 시제품을 면밀하게 분석한다. 미래 세계가 할리우드 시나리오작가들의 과도한 상상력이 낳은 부산물이 아니라, 가능한 현실임을 명명백백하게 밝혀낸다.
100년 뒤의 미래를 내다보는 것은 무척이나 어려운 일이다. 1943년 IBM사의 토머스 왓슨 사장은 컴퓨터의 수요를 전 세계를 통틀어 다섯 대라고 예견했으며, 1899년 미국 특허청장 찰스 듀얼은 “이제 발명할 수 있는 물건은 모두 발명했다”고 선언했다. 수많은 저널리스트, 과학자, 미래학자들이 과학의 위력을 과소평가하고 잘못된 예견을 낳았다. 올바른 예측을 위해서는 무엇보다 올바른 정보를 갖고 있어야 한다. 이 책에서 미치오 카쿠는 올바른 과학적 사실과 정보에 인간의 속성과 사회적 동향까지 고려하여 100년 후의 미래를 완벽하게 예견하고 있다. 가까운 미래(현재~2030), 조금 먼 미래(2030~2070), 먼 미래(2070~2100)로 나누어 컴퓨터, 인공지능, 의학, 나노테크놀로지, 에너지, 우주여행, 부(富), 인간의 미래 등 여덟 가지 분야로 나누어 조망한다.

추천사
ㆍ 미래는 우리 자신의 창조물이다. 미래에 관한 한 ‘이미 결정된 것’은 존재하지 않는다. 미래는 트랙을 따라 고속으로 질주하는 거대한 화물열차와 비슷하다. 이 열차는 과학자들이 미래를 연구하면서 흘린 땀과 노력을 선로에 뿌리며 앞으로 나아가고 있다. 가끔씩은 생명공학, 인공지능, 나노기술 등의 첨단과학이 열차의 경적을 울려서 승객들의 주의를 끌기도 하는데, 일부 승객들의 반응은 썰렁하기만 하다. “새로운 것을 배우기에 나는 너무 늙었다. 기차가 어디로 가건, 나는 이대로 편하게 앉아서 남은 여행을 즐기련다.” 그러나 젊은이들의 반응은 사뭇 다르다. 열정과 야망으로 넘치는 그들은 이렇게 외치고 있다. “나도 그 열차에 타게 해달라! 그 열차는 나의 미래이자 운명이다. 이왕이면 객석이 아니라 조종석에 앉고 싶다!” 부디 이 책을 통해 21세기를 사는 사람들이 과학이라는 양날의 칼을 현명하고 자비롭게 사용할 수 있기를 간절히 바란다. -미치오 카쿠

ㆍ 저항하기 힘든 유혹! 인간보도 더 인간적인 로봇, 반물질 로켓, 엑스선 시력, 새로운 생명체의 탄생… 도저히 실현 불가능해 보이는 기술이 현실이 된다. 상상하는 모든 것들이 이루어지는 미래 과학의 세계가 롤러코스터를 타듯 아찔하고도 생생하게 펼쳐진다! -워싱턴포스트

ㆍ 과학의 한계는 어디까지인가? 우리가 원하는 미래를 어떻게 손에 넣을 것인가? 나노테크놀로지, 신종 에너지 물질, 인공지능과 트랜스휴머니즘, 줄기세포와 생명공학이 만드는 숨막히는 미래! 미래 사회의 좌표를 찾는 지식인들이라면 반드시 미치오 카쿠를 읽어라! -월스트리트 저

작가정보

저자(글) 미치오 카쿠

저자 미치오 카쿠(Michio Kaku)는 현재 뉴욕 시립대학교 헨리 시마트(Henry Semat) 석좌 교수로, 끈이론, 우주론 등에서 뛰어난 업적을 남긴 이론물리학계의 세계적 석학이다. 또한 숨 가쁜 변혁을 겪고 있는 현대 우주를 거대한 지식과 빛나는 통찰력, 번뜩이는 논증으로 밝힌 《평행우주》를 집필한 저명한 과학 저술가이다. 그 외에도 <뉴욕타임스>와 <워싱턴포스트>의 ‘올해의 베스트셀러’로 선정된 《비전》과 《아인슈타인을 넘어서》, 《초공간》, 《불가능은 없다》 등 출간하는 책마다 과학사를 빛낼 걸작이라는 찬사를 받고 있다. 1947년 미국 캘리포니아에서 일본계 미국인으로 태어나 하버드대학교를 숨마쿰라데(최우수등급)로 졸업하고, UC버클리에서 박사학위를 받았다. 현재 디스커버리 채널의 <사이파이 사이언스Sci Fi Science>를 비롯해 BBC와 사이언스 채널 등 여러 프로그램의 진행자로 과학의 대중화를 위해 활약하고 있으며, 140여 개의 방송국을 통해 전 세계에 방송되는 국제라디오프로그램인 <엑스프러레이션Exploration>과 <사이언스 판타스틱Science Fantastic>을 진두지휘하고 있다.

번역 박병철

역자 박병철은 연세대학교와 동대학원 물리학과를 졸업하고 한국과학기술원에서 물리학 박사학위를 받았다. 현재 대진대학교 물리학과 초빙 교수로 재직하고 있으며, 과학 전문 번역가 및 저술가로 활동하고 있다. 옮긴 책으로 《엘러건트 유니버스》, 《파인만의 물리학 강의 1,2》, 《페르마의 마지막 정리》, 《우주의 구조》, 《평행우주》, 《불가능은 없다》, 《멀티 유니버스》 등이 있으며, 저서로는 어린이 과학동화 《라이카의 별》이 있다.