진공이란 무엇인가 : 실은 텅 빈 상태가 아니었다

실은 텅 빈 상태가 아니었다

히로세 타치시게 , 호소다 마사타카 지음 | 문창범 옮김

전파과학사 2019년 08월 24일 출간 종이책 : 2019년 08월 05일 출간

작품소개

책소개

소립자부터 대우주를 아우르는
진공의 불가사의를 규명한다!

진공은 소립자 같은 미시적인 세계에서부터 우주 공간의 구석구석까지 걸쳐 있다. 그러므로 진공을 생각하는 것은 소립자나 우주에 눈을 돌리는 것이기도 하다. 특히 충만한 진공은 우주의 창출을 규명하는 열쇠를 쥐고 있다. 그러면 디랙이 주장하는 진공이란 무엇인가. 진공 중에는 무엇이 들어차 있는 것일까. 또 그것들을 어떻게 꺼낼 것인가. 이 책에서 우리는 역전극에 이르기까지의 진공 연구의 긴 역사를 되돌아보도록 하자. 다음으로 클라이맥스라고도 할 수 있는 역전극을 자세히 들여다보기로 한다. 소립자라고 하는 극미세계로부터 대우주라고 하는 극대 세계를 무대로 하여 진공이 갖는 무수하고 불가사의한 성질을 규명해 보고자 한다.

목차

말머리에

1장 들어가는 말: 주변에 존재하는 진공
1. 진공과 일상생활
2. 진공이란 도대체 무엇일까

2장 진공을 찾아서
1. 진공과 자연관
2. 세 사람의 위인(偉人)
3. 자연은 진공을 꺼린다
4. 진공 혐오를 뛰어넘다
5. 맨 처음의 진공
6. 마그데부르크의 반구(半球)

3장 진공과 물질
1. 진공을 쫓다
2. 분자를 없앤다
3. 진공 펌프
4. 분자를 운반한다
5. 자연계의 진공
6. 우주 안에 진공은 있는가
7. 물질 속의 공간
8. 데모크리토스의 원자
9. 원자론의 부활

4장 소립자의 세계
1. 소립자의 충돌
2. 자기력
3. 양성자를 가속한다
4. 양성자 싱크로트론(Syncrotron)
5. 자연의 계층구조
6. 소립자의 종류
7. 쿼크
8. 쿼크는 드러내지 않는다

5장 진공과 힘
1. 진공, 물질 그리고 힘
2. 미시적(Microscopic)인 힘과 거시적(Macroscopic)인 힘
3. 데카르트와 뉴턴
4. 중력의 원인
5. 전파하는 힘
6. 자기력과 전기력
7. 장(場)의 도입
8. 장의 전파
9. 에테르(Ether)를 찾아
10. 마이켈슨의 간섭계
11. 진공은 공허한 것이 아니다
12. 좀 더 상호작용을

6장 새로운 진공
1. 진공으로부터 입자가 튀어나옴
2. 디랙의 등장
3. 물질이 충만 된 진공
4. 진공에 생긴 구멍
5. 두 개의 진공
6. 불확정성 원리
7. 휘어진 진공
8. 진공과 재규격화 이론
9. 전하가 변한다

7장 이상진공과 힘의 통일
1. 소립자의 보고(寶庫)
2. 힘은 운반된다
3. 약중간자의 등장
4. 쿼크가 충만한 진공
5. 주변에서 일어나는 상전이(相轉移)
6. 진공의 상전이
7. 게이지장이란
8. 게이지장과 이상진공
9. 전자기력과 약한 힘
10. 통일 이론
11. 대통일 이론

8장 진공의 진화와 우주의 창조
1. 더 작은 세계로
2. 우주의 대폭발
3. 불덩어리 우주
4. 첫 번째 상전이
5. 두 번째 상전이
6. 세 번째 상전이
7. 네 번째 상전이
8. 마무리

9장 왜 진공은 텅 빈 것처럼 보이는 것일까
1. 다시 한 번, 진공이란 무엇일까
2. 아리스토텔레스는 위대했다
3. 진공에 미래는 있는가

부록―표
옮긴이의 말

출판사 서평

‘진공이란 무엇인가’. 어떻게 보면 단순한 질문처럼 보이고, 또 대답 역시 간단히 나올 것 같은 느낌이 든다. 텅 빈 것으로 생각되던 진공이 사실은 모든 물질이 창조되는 근원지라는 것이 현대물리학에 의해 밝혀지게 되었다. 1920년대에 발달한 양자역학(Quantum Mechanics)이 우리 인간이 품고 있던 진공에 대한 지식과 인식을 완전히 뒤바꿔 놓은 것이다. 진공 속에서 물질이 창조되고, 또 우리가 현재 알고 있는 네 가지 힘―중력, 전자기력, 강력(강한 힘), 약력(약한 힘)―도 사실은 이러한 진공의 상전이로부터 나타났다는 사실은 진공이 곧 우주 만물의 씨앗임을 알 수 있다. 이 책은 일상생활에서 경험할 수 있는 진공에서부터 양자역학이 성립하는 세계의 진공까지 재미있고 알기 쉽게 설명한다. 물리학을 자세히 모르는 독자뿐만 아니라 이공계 학생에게 자신 있게 이 책을 권한다.

작가정보

저자(글) 히로세 타치시게

저자 : 히로세 타치시게
일본 아이치현 출신으로 동경공업대학 대학원 박사과정을 수료하였다. 하이델베르크대학 고에너지 가속기 연구 기구에서 실험 연구를 하였다. 동경대학 원자핵연구소(INS), 동경도립대학 명예 교수, 와세다대학 이공학 조합연구센터 교수를 역임한 이학박사이다. 저서로는 『반물질의 세계』, 『진공이란 무엇일까』, 『질량의 기원』, 『초끈이론』 등이 있다.

저자 : 호소다 마사타카
일본 나가노현 출신으로 동경교육대학 이학부 물리학과를 졸업했다. 오사카대학 이학부 교수, 동경도립대학 이학부 교수를 역임한 이학박사이다. 전공은 소립자 이론으로 중력을 포함한 대통일 이론의 연구를 했다. 저서로는 『진공이란 무엇인가』 등이 있다.

역자 : 문창범
서울대학교 대학원 물리학과를 졸업했다. 일본 이화학연구소 연구원, 호서대학교 물리학과 교수를 역임한 이학박사이다. 전공은 원자핵 물리학으로 핵반응 실험을 통한 핵 구조를 연구했다. 역서로는 『진공이란 무엇인가』 등이 있다.

저자(글) 호소다 마사타카

번역 문창범