불확정성,불연속성,불완전성의과학
“양자역학에대한최고의설명서”
*양자역학은파동함수의공명을통해원자를안정시킨다.
*양자역학은게이지대칭성을통해힘의원리를제공한다.
*양자역학은카오스와결합해열역학제2법칙을발생시킨다.
*양자역학은자발적대칭성깨짐을통해우주의모든입자에질량을준다.
부분의합으로설명되지않는물리적현상을연구하는이론물리학자답게,저자는가장작고보편적인부분들에서시작해그부분들의합으로설명하거나예측할수없는물리적현상으로나아간다.먼저1장에서는우주의모든것이입자이면서파동이라는점을이야기하며,이러한파동을기술하는파동함수를소개한다.2장에서는파동함수의공명을기술하는슈뢰딩거방정식을설명하며,파동함수의공명을통해어떻게가장단순한수소원자가만들어지는지를보인다.3장에서는전자기이론의기초인맥스웰의방정식을소개하며,기본힘들가운데하나인전자기력이어떻게전자기장의패턴에의해결정되는지를이야기한다.
그러고나서4장에서나머지기본힘들,즉중력,약력,강력의메커니즘을설명하며,이러한힘들이모두게이지대칭성이라는하나의원리에기반한다는점을보인다.이전장들에서배운이론과설명을통해5장에서는수소원자를포함한모든원자가만들어지는일반법칙을끌어내고,더나아가이를통해분자와격자구조의형성규칙을다룬다.6장에서는과거로부터미래로나아가는것처럼보이는시간의방향성이어떻게양자역학으로부터나타나는지를보이고,7장에서는양자역학을지탱하는게이지대칭성이자발적으로깨짐으로써어떻게우리가존재하는데필요한거의모든것이나타나는지를보인다.
“양자역학에대한최고의설명서다.”
―방윤규(포항공과대학교물리학과교수,아시아태평양이론물리센터소장)
라플라스의악마부터베르그송의시간까지,
양자우주에담긴깊은철학적의미
“이책은단순한교양과학책이아니다.깊은철학적질문을던지는야심작이다.”
―장하석(케임브리지대학교과학사및과학철학석좌교수,『온도계의철학』저자)
이책은우리가어떻게,그리고왜존재하는지에대한하나의긴논증이다.양자역학이모든것이‘어떻게’존재하는지를설명한다면,양자역학에관한철학적해석은우리가‘왜’존재하는지를드러낸다.다시말해,존재뿐만아니라의미가어떻게양자로부터창발할수있는지드러나는것이다.
그래서저자는양자역학을바탕으로,게임이론을통해도덕이어떻게행위자들사이에서자발적으로생겨날수있는지를설명하고,튜링기계와정지문제로인공생명과자유의지의가능성에답한다.더나아가자발적대칭성깨짐으로존재의의미를이야기하며,프랑스철학자앙리베르그송의‘창조적진화’가양자적우주에서어떤의미를지니는지를밝힌다.
“다체양자장이론을배경으로,영화,개인적인일화,정보과학그리고철학을한데녹여내다양한관점을연결한역작이다.”
―김필립(하버드대학교물리학과교수)
정말재미있게도,이책을가로지르는것은마치하나의‘이론’이아니라여러‘이야기’로보인다는점이다.《HORIZON》의「믿기힘든양자」시리즈를통해‘영화평론하는물리학자’로입소문이난저자인만큼〈봄날은간다〉,〈시네마천국〉,〈슬럼독밀리어네어〉,〈캐스트어웨이〉,〈블레이드러너〉와같은영화들을유감없이끌어들이며,물리학을이야기하다가어느순간독자를스크린앞으로데려간다.케임브리지대학교의과학사및과학철학석좌교수인장하석교수는이책을가장처음받아읽고다음과같이말했다.“가장중요한아이디어들을공상과학소설이나영화이야기를동원해직관적으로이해시키며,여러각도에서과학지식이인간의삶에어떤의미를가지는지를전달한다.과학사와철학에대한저자의식견이믿기힘들정도의수준이다.”
