물리법칙의 특성

리처드파인만

지은이:리처드파인만(RichardPhillipsFeynman)
1918년뉴욕시교외에있는파라커웨이라는작은마을에서유대인세일즈맨의아들로태어났다.MIT를졸업하고프린스턴대학교에서물리학박사학위를받았다.1942년부터원자폭탄제조를위한맨해튼프로젝트에참여했고,1945년부터1951년까지코넬대학교교수로재직했다.1951년부터1988
년2월세상을떠날때까지캘리포니아공과대학의교수로일하면서수많은과학적업적과유쾌한일화들을남겼다.양자전기역학이론을개발한공로로1965년에노벨물리학상을공동수상했다.저서로는『파인만씨,농담도잘하시네!SurelyYou'reJoking,Mr.Feynman』,『남이야뭐라하건!WhatDoYouCareWhatOtherPeopleThink?』,『파인만의여섯가지물리학강의SixEasyPieces』,『발견하는즐거움ThePleasureofFindingThingsOut』등이있다.  

옮긴이:안동완
고려대학교물리학과및동대학원을졸업한후한국원자력연구소연구원으로근무하다1990년조지아공과대학에서이학박사학위를받았다.현재강릉원주대학교자연과학대학물리학과교수로재직중이다.저서로「일반물리학」「양자역학」「물리학」등이있으며,「투바:리처드파인만의마지막여행」을우리말로옮겼다.  

머리말---7

1.중력법칙,물리법칙의한예---15
2.물리학과수학의관계---51
3.위대한보존원리들---89
4.물리법칙의대칭성---127
5.과거와미래의구별---163
6.확률과불확실성-자연의양자역학적관점---191
7.새로운법칙을찾아서---223

옮긴이의말---261

파인만에도전하는이들을위한독보적인파인만입문서
파인만의,일반인을위한최초이자마지막물리학강의

『물리법칙의특성』(원제:TheCharacterofPhysicalLaw)은‘물리학계의슈퍼스타’리처드파인만이1960년대중반미국코넬대학에서전공자가아닌일반인을위해물리학을알기쉽게강의한내용을단행본으로엮은책이다.파인만은왜일반인을위한대중강연에서물리법칙의특성을논했던것일까?에너지보존법칙이나전하량보존법칙은왜위대한걸까?시간은왜결코거꾸로가지않을까?미래는과연예측가능한것일까?파인만은이멋진강의에서자연과우주의아름다움속에숨어있는추상적이고난해한물리법칙을독창적인아이디어와탁월한비유로명쾌하게풀어놓는다.보존및대칭성의원리,시간의비가역성,그리고양자역학에서의확률과불확실성등현대과학의핵심적인문제를규명하고,마침내그스스로새로운물리법칙을탐구하면서마무리짓는다.

출판사서평

영국BBC방송에서인기리에방영!
학생과일반인을사로잡은파인만스타일의물리학
자유로운상상력과창의적인열정으로물리학이쉽고경쾌해진다

“리처드파인만은천재이며또한관습을좇지않는스타일이었다.이세상에또한명의리처드파인만이태어날것같지는않다.그는진정그의시대의산물이었다.파인만스타일은과학혁명을공고히하고혁명의결과들을탐색하는과정에잘어울렸으며,한세대의과학자들에게많은영감을주었다.내가아는한이책은신바람을돋우는파인만의영감이살아움직이는최고의기록이다.”-폴데이비스이론물리학자

일반인을위한파인만의유일한과학강연책『물리법칙의특성』(개정판)이해나무에서출간되었다.리처드파인만은1965년양자전기역학(QED)이론을정립한공로로노벨물리학상을수상하고,상대성이론과양자역학이라는두과학혁명을통해발전한‘새물리학’의주도적인인물로서수많은과학자들에게지대한영향을끼친20세기최고의과학자다.한편그는과학자로서의업적과명성뿐만아니라과학해설가로서,즉과학을잘알든모르든어떤청중에게라도과학이론을쉽고명확히전달할수있는대중강연자로서비범한능력을지닌인물이었다.일반인을대상으로한그의강의는‘물리학계의전설’로통할만큼명성이자자했다.1960년대중반미국코넬대학에서이루어진물리법칙의특성에관한대중강연역시그의진가가드러난최고의강의였다.그강의는수많은학생과일반인들을사로잡았고,영국BBC방송에서도방영돼큰호응을얻었다.그강의를풀어쓴이책은물리학의고전으로자리잡았다.

“전후세대이론물리학자가운데가장훌륭하고독창적이며영향력있는과학자.”-뉴욕타임스

“세계적인석학이자과학저술가프리먼다이슨은리처드파인만을‘우리시대의가장독창적인정신의소유자’라고묘사했다.일반대중을대상으로한이강의에서파인만은‘물리학을쉽고명확하게설명하기로정평이난거장’으로서자신을드러냈다.”-타임스리터러리서플먼트

전문용어를사용하지않고가장일상적인말로
심오한물리개념을효과적으로설명

파인만이일반인을위해한물리학강의를풀어서만들어진책으로는유일한이책에서파인만은복잡한작동원리로운행하는자연과우주의아름다움속에숨은간명한물리법칙을독창적인아이디어와탁월한비유로경쾌하게풀어놓는다.번득이는재치와날카로운통찰력,그리고탐구를향한뜨거운열정으로가득한그의강의는관습과형식주의에얽매이지않으려는그의인생철학과도통한다.그는늘유쾌하고자유로운삶을추구했으며기이하고특이한것들에남다른호기심을보였다.그와같은삶의태도가자유로운상상력을가능케했으며그로써남들이이루어내기힘든과학적위업을달성할수있었다.파인만은삶자체에서우러나온자유로운상상력과창의적인열정으로물리학의난해한법칙들과심오한개념들을수학용어나전문용어를사용하지않고가장일상적인말로설명한다.적절한비유와재치있는표현을통해문제의핵심을정확히집어내고누구나경험한일상적인것들을예로들어보여줌으로써일반인들이쉽게이해할수있도록한다.
모두7개의장으로구성된이책에서파인만은중력법칙,보존및대칭성의원리,시간의비가역성,그리고양자역학에서의확률및불확실성등중요한과학적문제를해명하고,마지막장에서는그스스로새로운물리법칙을탐구한다.7개의주제가물리학일반을포괄하지는않지만가장기본적이고중요한문제들임에는분명하다.

파인만의영감이살아움직이는최고의기록

천재과학자파인만은왜
일반인을위한대중강연에서
‘물리법칙의특성’을논했는가?

“이일련의강의를통해내가이야기하고싶은것은물리법칙의일반적인특성이다.일반적인특성을논한다는것은물리법칙자체를논하는것과는다른수준의논의이며,이런표현이허용된다면,법칙자체를뛰어넘는더높은수준의논의라고할수있다.나는좀더전문적이기를바라고,모호한방법보다는더솔직한방법으로자연을이해하고싶다.그래서나는일반적인이야기에그치지않고물리법칙의예를보여주고자한다.자연이‘인간의정신이이룬가장위대한일반화’라고불리는중력법칙처럼우아하고단순한법칙을따른다는것이어찌경이롭지않고흥미롭지않을수있을까?”_리처드파인만

이책의첫머리에서다루는중력법칙은물리학에서가장잘알려진법칙이다.뉴턴이중력법칙을정립하기까지의과정과아인슈타인의상대성이론에의해새롭게수정되는과정등을설명한다.우주에서의중력의작용은대단히복잡하지만기반에있는기본적인패턴혹은체계는단순하다는것,자연의물리법칙은단순하게진술할수있기때문에아름답다는것을흥미롭게밝힌다.2장‘물리학과수학의관계’에서는물리법칙을탐구하는데있어서의수학의중요성,특히응용수학의중요성을강조한다.파인만은수학을모르는사람은자연의심원한아름다움을체험하기어렵다고주장한다.심지어자연을감상할수있을만큼충분히수학을이해하는사람과그렇지못한사람두종류로구분된다고말한다.
고에너지입자물리학은거대한가속기와끊임없이새롭게발견되는수많은입자들로파인만시대물리학을주도했다.파인만의연구는주로이모험을향해있었다.입자물리학자들이공유했던중요한주제는원자를구성하는입자들의집합속에질서를부여할대칭성과보존법칙의역할이었다.코넬대학에서강의한내용의대부분은입자영역에서의추상적대칭성과보존법칙들의지위에대한것이었다.이책3장과4장에정리되어있다.
대칭성에대한파인만의흥미와멋지게대조를이루는것은비대칭성에대한그의강의로이른바시간의화살표문제이다.그가이주제에관심을갖기시작한것은2차세계대전의혼란중에존휠러의지도를받아그의박사학위논문을쓸때였다.원래문제는이론속에서과거와미래가대칭적으로등장하는전기역학이론을만들려는시도와관련되어있었다.이것이파인만이처음으로전기역학에손을댄것이었다.그는훗날QED연구를완성하여노벨상을받게된다.그러나시간의화살표문제는본질적으로풀리지않은채이론물리학자들의마음에과제로남아있다.이책에들어있는시간문제의본질에대한파인만의대가다운해설은이멋진주제에대한고전적견해로남아있다.