천국의 문을 두드리며

우주와 과학의 미래를 이해하는 출발점

리사 랜들 지음 | 이강영 옮김

사이언스북스 2020년 12월 02일 출간 종이책 : 2015년 12월 15일 출간

작품소개

책소개

우주와 세계 이해의 새로운 장을 열다!

전작 《숨겨진 우주》에서 치밀한 논리와 획기적인 상상력으로 비틀린 시공간 기하를 이용해 숨겨져 있는 차원과 우리 우주의 3차원 세계를 연결했다면, 『천국의 문을 두드리며』에서는 우주의 수수께끼에 도전하는 현대 물리학자들의 최전선 기지, LHC에 대한 찬가이자 그 역사와 전모를 소개한 서사시를 노래한다. 다루는 대상의 크기 스케일 차이가 10의 60제곱 배나 되는 입자 물리학과 우주론을 연결 짓는다. LHC를 비롯한 최첨단 실험들은 어떤 답을 가져다줄 것인가. 그 답을 함께 찾아보자.

입자 물리학과 우주론이 중첩되는 현대 물리학의 최전선에서 어떤 일이 벌어지고 있는지, 그리고 물리학자들이 꿈꾸는 미래의 물리학이 어떤 것인지, 바로 그 분야에서 맹활약을 펼치고 있는 세계 최정상급 여성 물리학자의 육성을 통해 생생하게 들을 수 있다. LHC가 어떤 우여곡절을 거쳐 현재 지구상에서 대폭발에 가장 가까운 에너지를 구현하는 ‘머신’으로 만들어졌는지, TNT 수백 톤의 에너지를 내장한 초전도 자석들과 우주 공간보다 차갑고 희박한 공간을 구현해 내는 초저온, 초진공 기술 등 현대 공학자들이 실현 가능한 극한의 기술이 펼쳐져 있는 LHC의 구석구석을 안내한다.

목차

책을 시작하며 005

1부 현실 세계의 스케일
1장 당신에게는 아주 작은 것, 내게는 아주 큰 것 025
2장 잠겨 있지 않은 비밀 057
3장 물질 세상에서 산다는 것 077
4장 대답을 찾아서 103

2부 물질의 스케일
5장 마술적인 수수께끼 여행 117
6장 보는 것이 믿는 것이다 151
7장 우주의 끝 175

3부 기계 장치, 측정, 그리고 확률
8장 모든 것을 지배하는 하나의 링 193
9장 반지의 귀환 215
10장 세상을 삼킬 블랙홀 247
11장 물리학과 위험 관리 263
12장 측정과 불확실성 295
13장 CMS와 ATLAS 315
14장 입자 확인하기 349

4부 모형, 예측, 그리고 결과
15장 진리, 아름다움, 그리고 그 밖의 과학적 오해들 371
16장 힉스 보손 395
17장 표준 모형의 후계자들 425
18장 상향식 대 하향식 467

5부 우주의 스케일
19장 안에서 밖으로 483
20장 당신에게는 아주 큰 것, 내게는 아주 작은 것 503
21장 암흑에서 온 방문자 525

6부 다음 탐구를 준비하며
22장 전체적으로 생각하고 구체적으로 행동하라 549

책을 마치며 569
감사의 말 579
옮긴이 후기 583
후주 589
찾아보기 596

출판사 서평

가 아닌 사람들이 여태껏 접근조차 못 했던 우주의 내부 구조 속으로 안내할 것이다. -로런스 서머스(전 하버드 대학교 대학원 원장)

이론 물리학자 리사 랜들은 하버드 대학교와 MIT 물리학과에서 여성으로서는 처음으로 종신 교수직을 획득한 것으로 유명하다. 학문적으로는 끈 이론과 위상 수학에서 고안된 개념들을 응용해 비틀린 여분 차원 물리학을 창시한 것으로 이름 높다. 1962년 생으로 10여 년 전 세기의 전환기인 1999년에 라만 선드럼 박사와 함께 「비틀린 여분 차원(Warped extra dimensions)」이라는 논문을 발표해 전 세계 물리학계를 진감(震?)시켰다. 이 논문은 추상적이기만 해 검증하는 게 불가능할 것이라 여겨졌던 끈 이론의 연구 성과들 중 일부를 실험적으로 검증 가능한 것으로 만들어 주었고, 물리학의 미래를 모색하는 과학자들의 주목을 받아 21세기 들어 가장 많이 인용되는 이론 물리학 논문이 되었다. 그 결과 리사 랜들은 현세기 전 세계에서 가장 영향력 있는 이론 물리학자 중 한 사람이 되었다.
그녀가 제안한 여분 차원 이론은 ‘랜들-선드럼 모형’으로 불리며 현대 이론 물리학의 여러 난제를 해결할 실마리로 높은 평가를 받고 있으며 스위스 제네바에서 가동되고 있는 LHC에서 새로운 실험들을 설계하는 데 지침이 되고 있다. 랜들은 이뿐만이 아니라, 급팽창 우주론, 초대칭성 이론, 대통일 이론, 끈 이론 등에 공헌하고 있다. 이런 업적으로 미국 물리학회에서는 랜들에게 ‘최다 인용 논문상’을 수여했고, 앨프리드 슬론 재단 연구상 등 유수의 학술 연구 관련 상들을 휩쓸었고, 지성의 전당이라 할 미국 과학 아카데미, 아메리카 철학회 등의 학술 기관에서 정회원으로 활동하고 있다.
《피직스 레터스》, 《네이처》, 《사이언스》 같은 전문 학술지는 물론이고 《디스커버리》, 《이코노미스트》, 《뉴스위크》, 《사이언티픽 아메리칸》 등 다양한 과학 언론에서 그녀의 업적을 거론하고 있고, 《시드 매거진》, 《뉴스위크》, 《롤링 스톤》,《타임》 등의 매체들이 ‘세계에서 가장 영향력 있는 100명’ 같은 타이틀을 붙여 그녀의 업적과 위상을 조명하기도 했다.
첫 번째 책인 『숨겨진 우주: 비틀린 5차원 시공간과 여분 차원의 비밀을 찾아서(Warped Passages)』는 서구는 물론, 우리나라와 일본 등 20여 개국에서 번역 출간되어 전 세계 과학 독서계의 베스트셀러가 되었다.《뉴욕

작가정보

저자(글) 리사 랜들

번역 이강영