그림으로 보는 상대성 이론과 양자역학

스티븐L.맨리

저자스티븐L.맨리(StevenL.Manly)는파이퍼칼리지를졸업하고컬럼비아대학교에서고에너지물리학으로박사학위를받았다.그는예일대학교에서교수로재직하다가로체스터대학교로옮겼고,현재그곳에서물리학개론연속강좌를개설해서학생들을고문하고있다.맨리교수는전세계를누비며고에너지입자가속기로실험을하면서물질의구조와자연력을연구했다.그는미국물리교사협회가수여한2007년우수대학교수상을받았다.

1과학과인간의편향
2쇼핑에서살아남기
3신기한자연의리얼리티쇼
4교수,얼간이들이마음대로하도록풀어주다
5상대저그로말하기
6시공의휘어진조직을서핑하기
7상대성이론과빛
8양자역학과빛
9물질이란무엇인가?
10불가사의한양자역학
11기묘한양자역학,우주를만나다

더알고싶은사람들에게
인명색인

미국최우수교수가가르쳐주는현대물리학의양대이론
상대성이론과양자역학의신기한세계로의초대

우리인류는역사상그어느때와비교할수없을정도로작고,빠르고,크고,멀리떨어진것들을보기위해서우리의지평을확장시키면서,인간경험으로타고난선입관에맞서우리를둘러싼세계를보는전혀새로운방식들을창조하게되었다.상대성이론과양자역학은이러한필요성에서개발되었고,우리에게놀랍고경이로운통찰력을주고우리우주의신기하고흥분되는리얼리티쇼를보여준다.이책은20세기과학혁명을촉발했던기괴한개념들에대한흥미롭고쉬운입문서이며,그동안과학자들이우리우주에대한이해에서이룩한경이로운진전을소개해준다.독특한등장인물들의유쾌한이야기를따라가다보면,자연스럽게상대성이론과양자역학을이해할수있다.

내용소개

상대성이론과양자역학은20세기물리학을떠받치는양대기둥이라고할수있으며,단지물리학에그치지않고근대과학의토대를이루고있다.그런면에서오늘날우리가세계를보는관점,즉과학적세계관이기도하다.그러나상대성이론과양자역학의세계관은우리에게익숙한뉴턴주의적관점으로는쉽게이해하기힘들다.가령어떤물체가광속에가까운속력으로움직이면,시간이느려지고질량이무한대에가깝게커진다는상대성이론의예측이나,절반은죽어있고절반은살아있다는‘슈뢰딩거의고양이’역설이그런예에해당한다.이런가설들은수많은SF소설이나영화의소재가되었고,마치있을법하지않은세상의이야기인것도같다.
그러나그것은상대성이론이나양자역학이괴이한이론이기때문이아니라우리가자신이살고있는거시세계의물리적특성에너무익숙해있기때문이다.상대성이론과양자역학이등장하기전까지물리세계의작동방식을훌륭하게설명했던뉴턴의물리법칙은우리의직관에잘부합하는것처럼보인다.그러나우리를둘러싼광대한우주는인간의제한된감각이나인식능력으로파악하기에는너무넓고복잡하다.뉴턴적세계관을기반으로한우리의직관은틀린것이아니라국소적(local)인것이다.가령뉴턴은시간과공간을서로분리되어있고,인간의활동이그위에서이루어지는절대시간과공간으로보았지만,아인슈타인은시간과공간이절대적이지않고분리될수없는시공연속체이며인간역시분리될수없다는것을보여주었다.
2007년미국물리학교사협회로부터우수대학교수상을수상한저자,스티븐L.맨리는단순히상대성이론과양자역학의입문서를넘어,바로원점으로되돌아가서과학이란무엇인가라는이야기로부터시작한다.과학은종교와예술과어떻게다른가,그리고어떤수단으로진전되어왔는가를최초로쉽게설명한다.맨리는계속해서과학사를돌아보고,천동설에서부터지동설로의이행을설명한다.그런다음,상대성이론과양자역학이태어났을때,과학은어떤문제를가지고있었는지,그리고그문제를해결한과학자들은어떤새로운아이디어를사용했는지를소개한다.이자연스런흐름속에서상대성이론에서도출된공간과시간의등가성이나양자역학의불확정성원리등여러이론들의주요한생각도이해하기쉽게설명된다.“과학이란무엇인가”로부터상대성이론,양자역학의중요한귀결까지를독특한만화캐릭터들의대화로소개하기때문에,독자들도책을읽는동안자연스럽게상대성이론과양자역학의기본적인생각을익힐수있을것이다.이책은흥미로운등장인물들과재미있는설정을기반으로어렵고낯설게생각했던상대성이론과양자역학의다양한주제들을다루고있다.또한과학자와과학이라는활동이가지는특성에대해서도좋은안내자역할을하고있다.