익숙한 일상의 낯선 양자 물리

아인슈타인과 함께 하루를 시작한다면

채드 오젤 지음 | 하인해 옮김

프리렉 2019년 07월 05일 출간 종이책 : 2019년 06월 28일 출간

작품소개

책소개

알람 시계가 울리면 해가 뜬 풍경을 보며 부엌으로 향한다. 모락모락 김이 피어나는 커피는 그윽한 향을 풍긴다. 여느 때와 다름없는 일상처럼 보인다. 하지만, 당신은 이렇게 평범한 일상이 여태껏 상상하지 못했던 양자 물리 현상에서 비롯된 것임을 알지 못한다. 양자 물리의 세계는 보통 나와는 상관없는 것으로 생각하지만, 실제 양자 물리는 우리의 모든 일상에 빠짐없이 관련되어 있다.
이 책의 저자이자 물리학 교수인 채드 오젤은 아침을 맞이하며 접할 수 있는 소재를 양자 물리와 관련하여 설명한다. 물리학을 전공하지 않아도 이해가 될 만큼 친절한 설명은 당신을 양자 물리의 낯선 세계로 안내할 것이다. 일출, 알람 시계, 토스터, 커피의 향기 등 일상에서 접할 수 있는 모든 사물 속에 양자 물리 현상이 있다. 이젠 당신의 평범한 아침은 다시는 평범해 보이지 않을 것이다.

목차

추천사
옮긴이의 말
들어가며

첫 번째 일상 - 일출: 기본 상호작용
- 중력
- 전자기력
- 강한 상호작용
- 약한 상호작용
- 나머지 이야기

두 번째 일상 - 발열체: 플랑크의 절박한 트릭
- 빛의 파동과 색
- 열과 에너지
- 자외선 파탄
- 양자 가설

세 번째 일상 - 디지털 사진: 특허청 직원의 발견
- 헤르츠의 실험
- 특허청 직원의 발견
- 광전 기술

네 번째 일상 - 알람 시계: 축구 선수의 원자
- 시간 측정의 간략한 역사
- 스펙트럼선의 미스터리
- 가장 놀라운 존재는 원자 안에 있다
- 양자 세계에 발을 들이다
- 원자시계

다섯 번째 일상 - 인터넷: 어렵게 발견한 레이저, 어디에 써야 하나?
- 웹 시대 이전의 망
- 원자가 빛을 내는 법
- 아인슈타인이 빛에 대해 배운 사실
- 레이저의 역사
- "풀 문제를 찾아야 하는 해법"
- 빛의 망

여섯 번째 일상 - 후각: 배타 원리
- 후각의 작용 과정
- 주기율표
- '고전 양자론'에서 현대 양자 역학으로
- 배타 원리에 의한 화학
- 스핀
- 궤도에서 파일럿 파동 그리고 확률에 이르기까지
- 현대 화학

일곱 번째 일상 - 고체 물질: 불확정성 에너지
- 불확정성의 확정성
- 영점 에너지
- 불확정성 원리
- 원자의 안전성
- 파울리의 배타 원리와 고체 물질
- 천체 물리학과 물질 안정성

여덟 번째 일상 - 컴퓨터 칩: 인터넷과 슈뢰딩거의 고양이
- 고양이 역설
- 고양이 상태의 화학 결합
- 많으면 달라진다
- 스펙트럼선에서 에너지띠로
- 왜 띠 사이에는 틈이 있을까?
- 부도체와 전도체
- 반도체의 원리와 용도

아홉 번째 일상 - 자석: 빌어먹을 자석은 도대체 원리가 뭐야?
- 자기 속 항해
- 전자의 자성
- 원자의 자성
- 결정의 자성
- 자기 데이터 저장 장치

열 번째 일상 - 연기 감지기: 가모브의 탈출
- 연기 감지에 관한 고전 물리학
- 방사성의 미스터리
- 터널 효과
- 햇빛과 쪼개진 원자

열한 번째 일상 - 양자 암호: 결국 위대했던 실수
- 비밀 유지의 비밀
- 우주와의 주사위 놀이
- 양자 물리학과 베터리지의 헤드라인 법칙
- 아인슈타인에서 벨 그리고 아스페
- 양자 암호
- 위대한 실수

맺으며
감사의 말
찾아보기

출판사 서평

일상의 사소한 사실만으로도 낯선 양자 물리의 아름다운 원리를 알 수 있는 책
우리가 보는 것은 진짜 세계의 일부분에 불과하다. 《익숙한 일상의 낯선 양자 물리》는 보이지 않아도 존재하는 물리학의 세계를 이야기한다. 일출, 전기레인지(발열체), 디지털 사진, 알람 시계, 인터넷, 향기, 고체 물질, 컴퓨터 칩, 자석, 화재경보기, 양자 암호 등 일상에서 쉽게 접할 수 있는 11가지 소재를 통해 양자 물리의 원리와 역사를 설명한다. 양자 물리와 함께라면 일상을 더욱더 통찰력 있게 바라볼 수 있을 것이다.

현대를 살아가는 데 필수 소양이 된 양자 물리
컴퓨터, 디지털카메라, USB, LED 모니터 등 우리 주변에서 흔히 접할 수 있는 물건 중 대부분은 양자 물리의 부산물이다. 사실 양자 물리의 발전이 없었다면 현대 사회는 존재하지 않았을지도 모른다. 그래서 양자 물리는 현대인의 필수 소양 중 하나로 볼 수 있다. 하지만, 양자 물리는 여전히 대중들에게는 어려운 분야이다. 그 때문에 이 책에서는 되도록 양자 물리를 쉽게 설명하려고 노력했다. 너무 자세히 양자 물리를 알 필요는 없다. 단지 저자가 제안하는 것은 일상을 가능케 하는 원리를 양자 물리를 통해 보라는 것이다. 양자 물리라는 안경을 끼고 세상을 바라보면 그동안 보아왔던 세상이 완전히 새롭게 보일 것이다.

고등학교 수준에서도 읽을 수 있는 양자 물리의 원리
고등학생이나 물리학을 전공하지 않은 사람이 읽기에 쉬운 책은 아니지만, 꼭 물리학을 전공한 사람만 읽을 수 있는 책도 아니다. 이 책이 다루는 내용은 고등학교 과학 수준이며 관련된 주제는 <물질과 자기장>, <소리와 빛>, <정보의 전달과 저장>, <에너지>, <전기와 자기>, <파동과 빛>, <미시 세계와 양자 현상> 등이다. 이처럼 고등학교에서 배우는 물리의 개념이 많이 나오는 만큼 고등학생과 일반 성인, 그리고 물리에 관심 많은 중학생이 보아도 좋을 책이다.

작가정보

저자(글) 채드 오젤

저자 : 채드 오젤
뉴욕 스키넥터디에 있는 유니언 칼리지 교수다. 반려견이었던 저먼 셰퍼드 에미(Emmy)와 상상 속에서 나눈 대화를 바탕으로 한 《강아지도 배우는 물리학의 즐거움(How to Teach Quantum Physics to Your Dog)》(2009), 《강아지도 배우는 상대성의 즐거움(How to Teach Relativity to Your Dog)》(2012)과 일상 속 과학적 사고의 역할에 관한 《위대한 과학자의 생각법(Discovering Your Inner Scientist)》(2014)을 썼다. 윌리엄스 칼리지에서 물리학을 공부했고 메릴랜드 대학교 칼리지 파크 캠퍼스에서 화학물리학 박사 학위를 받았다. 미국 국립 표준 기술 연구소에서 1997년 노벨 물리학상 수상자인 빌 필립스(Bill Phillips)의 연구실에서 레이저 냉각 원자의 충돌에 관한 논문을 썼다(필립스의 노벨상 수상에 전혀 기여하진 않았지만, 그들과 함께 있다는 자체가 큰 즐거움이었다). 2002년부터 자신이 운영하는 웹사이트인 scienceblogs.com과 최근에는 포브스 블로그에 과학 관련 글을 기고하고 있다. 뉴욕 니스카유나에서 아내 케이트 냅뷰와 두 아이, 그리고 새 가족이 된 강아지 찰리(Charlie)와 함께 살고 있다.

역자 : 하인해
인하 대학교 화학공학부와 한국 외국어 대학교 통번역 대학원에서 공부했고 졸업 후에는 정부 기관과 법무 법인에서 통번역사로 일했다. 글밥 아카데미 수료 후 현재는 바른번역 소속 번역가로 과학과 인문 사회 분야의 책을 번역하고 있다. 옮긴 책으로는 《헤어》, 《찻잔 속 물리학》, 《블록으로 설명하는 입자물리학》, 《플라스틱 없는 삶》 등이 있으며 계간지 《한국 스켑틱》 번역에 참여하고 있다.

번역 하인해