빛과 수의 시대 2 (전기·자기·양자로 다시 쓴 우주의 법칙)

빛과 수의 시대 2 (전기·자기·양자로 다시 쓴 우주의 법칙)

$33.00
Description
물리학과 수학의 위대한 거인들이 구축해온 생각의 흐름!
‘빛’과 ‘수’는 우리의 세계관을 어떻게 바꾸었을까?
미적분으로 바라보는 물리학과 수학의 역사가 펼쳐진다!
20세기 과학을 입자와 직선의 언어에서 곡선과 장(場)의 언어로 바꾸어 놓은 힘은 무엇이었을까. 물리학 박사이자 유투브 ‘고인돌의 빛과 수 이야기’ 운영자 고의관 작가가 4년간 집필한 『빛과 수의 시대』는 빛, 시간, 수, 엔트로피, 확률, 양자, 장과 같은 현대 과학의 핵심 개념들을 따라가며, 물리학과 수학이 서로에게 시너지를 제공한 과정을 다양한 수식과 그림으로 추적한다. 저자는 그간의 연구와 집필 경험을 바탕으로, 유튜브 채널을 통해 대중과의 소통을 시작하며 과학 커뮤니케이터로서 접점을 넓혀가고 있다.

저자는 고전역학에서 미적분의 탄생, 뉴턴과 라이프니츠의 계산법, 갈릴레이의 사고실험에서 출발해, 양자역학과 상대성이론에 이르기까지, 과학사·수학사 연구에서 축적된 방대한 문헌을 토대로 사유의 계보를 재구성한다. “왜 이런 생각이 필요했는가?”, “이 개념은 어떤 문제를 해결하려 했는가?”라는 물음이 서사의 중심을 이뤄, 비전공 독자도 따라갈 수 있는 입체적인 ‘개념사’로 읽히게 한다.

2권은 확률과 통계, 양자역학과 상대성이론, 원자와 전자, 장과 정보, 자발성·무질서·대칭 등의 개념이 뒤엉키며 새로운 과학적 세계상이 형성되는 19세기 말 이후를 다룬다. 맥스웰과 볼츠만, 아인슈타인과 보어, 하이젠베르크와 디랙, 슈뢰딩거와 파인만, 그리고 리만 가설과 소수의 분포를 둘러싼 수학자들의 사유가 서로 호응하며, “빛과 수가 만나는 자리”에서 현대 과학의 풍경이 그려진다.

저자는 논문 원문과 학자들의 서신, 교과서와 강의록, 최신 연구서까지 촘촘히 읽어낸 뒤, 각 개념이 등장할 수밖에 없었던 역사적·철학적 배경을 친절하게 복원한다. 딱딱한 정리와 증명을 나열하기보다, 사고실험과 작은 예시, 독자에게 던지는 질문을 통해, 독자가 직접 생각의 실험실에 들어가 보게 만드는 것이 이 책의 가장 큰 미덕이다.

오랫동안 떨어져 있던 물리학과 수학이 함께 손잡고 미적분의 탄생을 도모하면서 두 학문은 폭발적으로 성장하는 계기가 되었다. 미적분을 장착한 수학은 벡터와 미분기하학 그리고 행렬 등 다양한 이론을 탄생시켰고, 2,000년간 지지부진하게 정체기를 걸었던 물리학 역시 미적분의 도움으로 전자기학, 열역학 등 자연의 여러 비밀을 밝히는 이론을 만들어낼 수 있었다.

그러던 두 학문은 아인슈타인의 휘어진 공간을 해석함에 있어 미분기하학이라는 수학의 도움으로 중력의 근원적인 본질을 밝혀낸 일반 상대성 이론을 완성시킬 수 있었다. 이후 물리학은 수학 분야 행렬의 도움을 받아 양자세계를 설명하는 하이젠베르크의 행렬역학을 탄생시켰다.

이처럼 미적분이 광범위하게 사용되어온 이유는 수천 년간 축적된 인간의 지혜가 보여주는 최고의 정신적 산물이기 때문이다. 이 책을 통해 우리는 앞선 시대의 거인들이 물리학과 수학에서 이뤄낸 업적을 찬찬히 따라가며, 눈앞의 세상을 지배하는 빛과 수의 질서를 한층 또렷하게 마주하게 된다.
저자

고의관

서강대학교물리학과를졸업하고,서울대학교에서이학석사,고려대학교에서이학박사학위를받았다.현재미래창조과학부산하한국기초과학지원연구원에서책임연구원으로일하고있다.어린시절부터수학에큰흥미를느꼈으며,수학을언어로삼아자연의원리를설명하는물리학에매료되었다.아울러수학의매력에도깊이빠져미분,적분,수열,조합,방정식등을수학적사고와물리학적시선으로설명한『작은수학자의생각실험』(전3권,궁리)을펴냈다.
오랫동안연구와공부를이어가던중앞서살아간거인들의중요한통찰이과학과수학의역사속에담겨있다는것을깨닫고,이를더많은사람들과나누고자『빛과수의시대』(전2권)를집필하였다.이책에서는수학과물리학의위대한사상가들이만들어온지혜의흐름을따라가며,빛과수가인간의세계관을어떻게바꾸
어왔는지를이야기한다.유투브〈고인돌의‘빛과수의시대’이야기〉를통해더많은사람들과함께물리학과수학에대해소통하고있다.

목차

시작하면서
이책의구성

14부파인만의잃어버린강의
43장극좌표/44장관성계와비관성계/45장각운동량보존의법칙/46장파인만의잃어버린강의/47장대칭의틀에움직이는우주

15부전기와자기의원리
48장공존하는전기와자기/49장패러데이의전자기유도

16부맥스웰방정식
50장빛에대하여/51장유비(類比)의제왕,맥스웰/52장전자기학의공리인맥스웰방정식

17부상대론에관하여
53장광속불변의원리/54장운동하는물체의전기동역학/55장특수상대론/56장일반상대론의탄생을불러일으킨등가원리/57장중력방정식

18부우주의운동을결정하는엔트로피
58장열역학/59장클라우지우스의엔트로피/60장볼츠만의엔트로피/61장물리학계의이단아볼츠만

19부양자의시대
62장양자시대의서막을알린흑체복사/63장빛은파동이자입자/64장원자모형/65장스핀의시대

20부솔베이전쟁
66장2개의양자이론/67장철학인가물리학인가?/68장솔베이전쟁/69장자석에대하여


나가면서/참고자료/인물연표/찾아보기

출판사 서평

〈14부파인만의잃어버린강의〉는오래묵혀두었던행성이타원궤도라는사실을미적분과뉴턴의중력법칙이지닌아주기본적인사실만을가지고마법처럼해결하는천재물리학자파인만의기법의도움을받아입증한다.
〈15부전기와자기의원리〉는실험으로밝혀진전기와자기의여러현상과특히실험의제왕으로군림하게된패러데이의전자기유도등전기와자기의성질에대해살펴본다.
〈16부맥스웰방정식〉에서는이와같은전자기현상을수학의언어로구현하기위해상상이가능한모형으로전자기현상을구체화하여전자기의모든현상들의설명이가능한4개의방정식을이끌어낸천재맥스웰의뇌를들여다본다.
〈17부상대론에관하여〉는아인슈타인이전우주의현상을시간과공간이라는매개체로해석한특수상대성이론과일반상대성이론을다룬다.
〈18부우주의운동을결정하는엔트로피〉는자연계에서일어나는모든변화의방향을결정한다는엔트로피에대해열역학적관점과특히양자시대의개막에커다란밑거름이된볼츠만의해석을비교하면서엔트로피의의미를들여다본다.
〈19부양자의시대〉는플랑크가열어젖힌양자의세계에서보이는기이한현상과이를모형화하여해석하기위한여러물리학자들의분투를그려낸다
〈20부솔베이전쟁〉은양자현상을하나의이론으로묶은하이젠베르크의행렬역학과슈뢰딩거의파동역학,그리고체계가잡히지않아실타래처럼얽힌여러양자역학의해석을정리하여체계를잡은코펜하겐해석을둘러싼보어와아인슈타인의논쟁을통해양자역학의개념을이해해본다.