천국의 문을 두드리며 (우주와 과학의 미래를 이해하는 출발점 | 양장본 Hardcover)

천국의 문을 두드리며 (우주와 과학의 미래를 이해하는 출발점 | 양장본 Hardcover)

$33.00
Description
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.
또한 저자는 다른 어디서도 볼 수 없는 섬세한 필치로 과학 연구 방법론의 장단점을 소개했다. 연구와 실험을 설계하고, 안전성을 검토하고, 지금 하고 있는 실험이 미래 연구의 초석이 될 수 있도록 치밀하게 맞물려 진행되는 과학 연구와 금융 경제나 정치 사회 등 다른 분야의 위험 분석이나 위험 평가 등을 비교하면서 말이다. 현대 물리학 발전의 최전선에 서 있는 리사 랜들 하버드 대학교 물리학 교수의 명쾌한 설명을 통해 새로운 우주로 함께 떠나보는 것은 어떨까!
저자

리사랜들

저자리사랜들(LisaRandall)은이론물리학자.하버드대학교물리학과교수로서입자물리학과우주론을연구하고있다.프린스턴대학교물리학부,매사추세츠공과대학및하버드대학교물리학과에서이론물리학자로서는종신교수직을취득한첫번째여자교수이기도하다.1962년미국에서태어났으며뉴욕의스타이버선트고등학교를졸업하고하버드대학교물리학과에서입자물리학과우주론을연구했다.하워드조자이교수의지도로이론물리학박사과정을마쳤으며,현재하버드대학교물리학과교수로재직하고있다.1999년라만선드럼박사와함께발표한「비틀린여분차원(Warpedextradimensions)」논문을통해전세계물리학계의주목을받았고,21세기들어가장많이인용되는영향력있는이론물리학자중한사람이되었다.그녀가제안한여분차원이론은‘랜들-선드럼모형’으로불리며현대이론물리학의여러난제를해결할실마리로높은평가를받고있다.그리고급팽창우주론,초대칭성이론,대통일이론,끈이론등에공헌했다.미국물리학회는물론이고미국과학아카데미,아메리카철학회,아메리카예술과학아카데미의정회원이기도하다.앨프리드슬론재단의연구상,미국자연과학협회가주는젊은과학자상,미국물리학교육자협회가주는클롭스테드상,미국물리학회가주는‘최다인용논문상’등을수상했다.다수의물리학학회를기획하고여러물리학학회지의편집위원으로활동하며전세계이론물리학계에서중심적인역할을하고있다.《피직스레터스》,《네이처》,《사이언스》같은전문학술지는물론이고《디스커버리》,《이코노미스트》,《뉴스위크》,《사이언티픽아메리칸》등세계유수의언론에그업적이거론되었고,《시드매거진》에서‘2005년의과학아이콘’으로,《뉴스위크》에서‘2006년의주목할인물’로,《타임》에서‘세계에서가장영향력있는100명’으로,《롤링스톤》에서‘변혁의사자100명’중한사람으로선정하기도했다.첫번째책인『숨겨진우주:비틀린5차원시공간과여분차원의비밀을찾아서(WarpedPassages)』는《뉴욕타임스》가선정한‘올해의책’중하나이기도했으며,서구는물론일본과우리나라등전세계과학독서계에서베스트셀러가되기도했다.취미로암벽등반과스키를즐기며,예술과과학의가교를놓는데공헌하고있다.그녀가각본에참여한오페라「하이퍼뮤직프롤로그(HypermusicPrologue)」는2009년파리퐁피두센터에서상연되기도했다.2007년에는일본을찾아NHK방송에출연해일본국민의큰관심을모았다.저서로는『숨겨진우주』,『이것이힉스다(HiggsDiscovery)』,『암흑물질과공룡(DarkMatterandtheDinosaurs)』등이있다.

목차

책을시작하며005

1부현실세계의스케일
1장당신에게는아주작은것,내게는아주큰것025
2장잠겨있지않은비밀057
3장물질세상에서산다는것077
4장대답을찾아서103

2부물질의스케일
5장마술적인수수께끼여행117
6장보는것이믿는것이다151
7장우주의끝175

3부기계장치,측정,그리고확률
8장모든것을지배하는하나의링193
9장반지의귀환215
10장세상을삼킬블랙홀247
11장물리학과위험관리263
12장측정과불확실성295
13장CMS와ATLAS315
14장입자확인하기349

4부모형,예측,그리고결과
15장진리,아름다움,그리고그밖의과학적오해들371
16장힉스보손395
17장표준모형의후계자들425
18장상향식대하향식467

5부우주의스케일
19장안에서밖으로483
20장당신에게는아주큰것,내게는아주작은것503
21장암흑에서온방문자525

6부다음탐구를준비하며
22장전체적으로생각하고구체적으로행동하라549

책을마치며569
감사의말579
옮긴이후기583
후주589
찾아보기596

출판사 서평

21세기는리사랜들의세기가될것이다!
-빌클린턴(전미국대통령)

빌클린턴과리처드도킨스가동시에추천하는단하나의물리학책
·《타임》선정“전세계에서가장영향력있는인물100”
·《뉴욕타임스북리뷰》선정“주목할만한도서100”

노벨상에가장가까운여성물리학자,리사랜들
비틀린여분차원물리학의창시자가들려주는우주의기본구조,
그리고과학의미래


리사랜들은마치마주보고있는사람에게이야기하는것처럼위트넘치는스타일로물리학의복잡한아이디어들을매력적으로,그리고알기쉽게서술하고있다.이책은현대물리학의최근발전경과를문화적이슈와공공정책적이슈와엮어설명하고있다.이책의설명을따라가다보면여러분의생각은그근저부터바뀌어버리게될것이다.그리고이세계와관련해서여러분이더현명하게선택할수있도록자극할것이다.-빌클린턴(전미국대통령)

과학이란미신과무지,또는사이비지식인들이유포하는반계몽주의에대항해마음과정신을무기삼아도전하는것이다.최고수준의과학과명석함그리고매력이한데어우러져있는리사랜들이우리편이라는사실에내가얼마나감사하는지모를것이다.-리처드도킨스(『이기적유전자』,『신은망상이다』저자)

2015년12월3일,유럽우주국(ESA)은우주에서중력파를검출하는기술을검증하기위한탐사선‘리사패스파인더(LISAPathfinder)’를3일발사하는데성공했다고밝혔다.리사패스파인더는우주공간에서중력파를검출하기위해2034년에발사될예정인‘발전형레이저간섭계우주안테나(eLISA)’건조에필요한기술을검증하기위한위성이다.우주에곳곳에퍼져있는시공간의파동이라고해도좋을중력파는올해로발표100주년을맞이한아인슈타인의일반상대성이론을검증할최후의시금석인동시에,앞으로인류가우주의시공간전체와심지어다른우주를탐사하고개척할때사용할막강한관측도구이다.리사패스파인더를시작으로한‘리사프로젝트’가중력파를직접검출하는성과를거둔다면,우주의기본구조와근본법칙을탐사해온물리학과과학의지적성취는단숨에몇단계를건너뛸수있게될것이다.실제로리사패스파인더는이런점을고려해아인슈타인이일반상대성이론을발표한지정확하게100년이되는12월2일을기념해발사될예정이었다.
아인슈타인의일반상대성이론이발표된지100년인지금,물리학은혁명적인발전을이룩하고있다.10의마이너스수십제곱미터의극미소의물체를다루는입자물리학과우주,은하단,은하같은수백억광년크기의초거대천체들을다루는우주론이라는,스케일이극단적으로다른두분야에서괄목할만한발전이이루어지고있다.LHC(유럽입자물리학연구소CERN이운영하는대형강입자충돌기)에서힉스보손이발견되고,우주의팽창이날이갈수록빨라진다는우주의가속팽창이발견되고,우주마이크로파배경복사로부터우주진화의역사를해명되는등,수십년간물리학자들이이론적으로장님코끼리만지듯추측만하던것들이구체적으로,정량적으로밝혀져물리학자들을미래로이끌고있다.게다가입자물리학과우주론의연구는그거대한스케일차이에도불구하고급속히서로중첩되며융합되고있어연구하는물리학자들자신들도그미래를짐작하기힘들정도다.
100년전아인슈타인의상대성이론과그시기에함께발전하고있던양자역학이만나물리학과과학은물론이고공학과기술,더나아가철학과사상,그리고사회와문명전체를바꿨듯이(아인슈타인의질량-에너지등가성과핵물리학이만나원자폭탄을낳았고,일반상대성이론과전기역학이만나GPS를낳았다.)21세기초반진행되고있는입자물리학-우주론혁명은21세기후반인류문명을지금과는완전히다른것을바꿀것이다.
이번에(주)사이언스북스에서펴낸리사랜들(LisaRandall)하버드대학교교수의『천국의문을기다리며(KnockingonHeaven'sDoor)』에서입자물리학과우주론이중첩되는현대물리학의최전선에서어떤일이벌어지고있는지,그리고물리학자들이꿈꾸는미래의물리학이어떤것인지,바로그분에서맹활약을펼치고있는세계최정상급여성물리학자의육성을통해생생하게들을수있다.

수수께끼로가득찬우주속에서살아가야하는우리모두의필독서.
-무라야마히토시(도쿄대학교국제고등연구소카블리우주물리학및수학연구기구기구장)

리사랜들은말그대로희귀한존재이다.천재물리학자이면서그렇지못한우리도이해할수있도록책을쓰고강연을한다.이책은전문가가아닌사람들이여태껏접근조차못했던우주의내부구조속으로안내할것이다.-로런스서머스(전하버드대학교대학원원장)

이론물리학자리사랜들은하버드대학교와MIT물리학과에서여성으로서는처음으로종신교수직을획득한것으로유명하다.학문적으로는끈이론과위상수학에서고안된개념들을응용해비틀린여분차원물리학을창시한것으로이름높다.1962년생으로10여년전세기의전환기인1999년에라만선드럼박사와함께「비틀린여분차원(Warpedextradimensions)」이라는논문을발표해전세계물리학계를진감(震?)시켰다.이논문은추상적이기만해검증하는게불가능할것이라여겨졌던끈이론의연구성과들중일부를실험적으로검증가능한것으로만들어주었고,물리학의미래를모색하는과학자들의주목을받아21세기들어가장많이인용되는이론물리학논문이되었다.그결과리사랜들은현세기전세계에서가장영향력있는이론물리학자중한사람이되었다.
그녀가제안한여분차원이론은‘랜들-선드럼모형’으로불리며현대이론물리학의여러난제를해결할실마리로높은평가를받고있으며스위스제네바에서가동되고있는LHC에서새로운실험들을설계하는데지침이되고있다.랜들은이뿐만이아니라,급팽창우주론,초대칭성이론,대통일이론,끈이론등에공헌하고있다.이런업적으로미국물리학회에서는랜들에게‘최다인용논문상’을수여했고,앨프리드슬론재단연구상등유수의학술연구관련상들을휩쓸었고,지성의전당이라할미국과학아카데미,아메리카철학회등의학술기관에서정회원으로활동하고있다.
《피직스레터스》,《네이처》,《사이언스》같은전문학술지는물론이고《디스커버리》,《이코노미스트》,《뉴스위크》,《사이언티픽아메리칸》등다양한과학언론에서그녀의업적을거론하고있고,《시드매거진》,《뉴스위크》,《롤링스톤》,《타임》등의매체들이‘세계에서가장영향력있는100명’같은타이틀을붙여그녀의업적과위상을조명하기도했다.
첫번째책인『숨겨진우주:비틀린5차원시공간과여분차원의비밀을찾아서(WarpedPassages)』는서구는물론,우리나라와일본등20여개국에서번역출간되어전세계과학독서계의베스트셀러가되었다.《뉴욕타임스》에서는‘올해의책’중하나로선정하기도했다.

『숨겨진우주』의프리퀄,『천국의문을두드리며』
과학을한다는것은과연무엇인가?

이책은우주의모든영역-광대한우주론에서미시세계의입자물리학까지-을탐구한다.LHC의목적을이해하고자하는열렬한과학독자들에게최고의안내서가될것이다.-일론머스크(테슬라모터스,스페이스XCEO,페이팔공동창업자)

현대물리학연구의근본과최근에수행되고있는실험의본질을명확하게설명해주고있는책이다.리사랜들의해설은물리학자가아닌이들을위한최고의멋진설명이기도하다.우리의미래가어떻게바뀔지이해하고자한다면이책을반드시읽어야만할것이다.-크레이그벤터(최초의인공생명합성자이자인간유전체해독자)

많은책들이우리마음을고양시킨다.이책은그런책들이가지고있는장점을모두가지고있다.이책은역사상가장위대한과학적노력을설명하고있다.그것은우리우주에서가장빨리,가장크게,그리고가장강력하게일어난현상을설명하고자하고있으며,우리가마주하고있는자연의물리적실체대한가장깊은질문에답하고자하고있다.현대물리학의최전선에서이제막탄생해형태를갖춰가고있는수많은아이디어들을명쾌하게설명하는리사랜들의솜씨는눈부실정도로멋지며계몽적이다.과학과이성을옹호하고자하는그녀의노력을나는환영하는바이다.오늘이책을읽는것은내일의과학을이해하는출발점이될것이다.-스티븐핑커(『언어본능』,『빈서판』의저자,하버드대교수)

리사랜들의두번째작품인이『천국의문을기다리며』역시출간되자마자미국과유럽의과학베스트셀러가되었고《뉴욕타임스북리뷰》가선정하는“주목할만한도서100”중하나로선정되는등과학독자들의뜨거운관심을불러일으켰다.이책에서리사랜들은전작『숨겨진우주』에서치밀한논리와획기적인상상력으로비틀린시공간기하를이용해숨겨져있는차원과우리우주의3차원세계를연결했듯이다루는대상의크기스케일차이가10의60제곱배나되는입자물리학과우주론을연결짓는다.
리사랜들은자신의이번책을『숨겨진우주』의후속작이지만동시에“프리퀄”이라고부른다.이책에서랜들은우리가일상속에서만나는물체들을이루고있는원자나쿼크같은가장근본적인구성요소들이우리가직관적으로알고있는일상적인물리법칙과는안전히다른법칙의지배를받고있음을강조한다.예를들어딱딱한의자를이루고있는원자는원자핵과전자빼면99.999999퍼센트가텅빈공간에불과하고,우리가던진공을떨어뜨리고태양과달을운행시키는원동력인중력은아원자의세계에서는10의16제곱배나약한,아주약하디약한힘에불과하다.
물리학의세계에서물리법칙은대상이가진크기스케일과에너지스케일이달라짐에따라바뀌는것처럼보인다.그렇다면어떻게가장작은것들을지배하는법칙이가장큰것들의법칙과조화를이룰수있는것일까?가장작은것들을지배하는법칙들이우리가관측하는삼라만상의수많은현상들을설명하는데사용되고있지않은가?양자역학은현재물리학만이아니라화학,생물학,전자공학,컴퓨터공학등다양한방면에서활용되고있다.스케일마다달라지는물리법칙이어떻게이렇게스케일을넘나들며활용가능해지는걸까?이문제는물리학이라고하는학문의기저에대한질문이다.물리학이라고하는과학이어떻게가능한가하는물음이다.『숨겨진우주』에서보여준입자물리학에서우주론까지의현란한도약과융합이어떻게가능한가하는이물음에답하면서리사랜들은당시세계를지배하던종교와갈등을빚어가면서까지연구를계속했던갈릴레오를불러내며물리학과과학의가치,역사,기초를이책에서탐구한다.그래서『숨겨진우주』의프리퀄인것이다.

힉스입자,또암흑물질의정체는무엇일까?
그리고우리는어떤차원에살고있는것일까?
LHC를비롯한최첨단실험들은어떤답을가져다줄까?

LHC는2009년가동되자마자얼마지나지않아힉스보손발견이라는놀라운성과를이뤄냈다.40여년간누락되어있던입자물리학의표준모형의마지막퍼즐이맞춰진것이다.리사랜들은이책에서우주의수수께끼에도전하는현대물리학자들의최전선기지,LHC에대한찬가이자그역사와전모를소개한서사시를노래한다.
명실공이국제공동연구프로젝트로시작된LHC가어떤우여곡절을거쳐현재지구상에서대폭발에가장가까운에너지를구현하는‘머신’으로만들어졌는지,TNT수백톤의에너지를내장한초전도자석들과우주공간보다차갑고희박한공간을구현해내는초저온,초진공기술등현대공학자들이실현가능한극한의기술이펼쳐져있는LHC의구석구석을안내한다.그과정에서과학자들이자신이하는연구가혹시부를지도모를불상사를예방하기위해서어떤식으로사고를하고조치를하는지.LHC에서생성된블랙홀이지구를종말의위험에빠뜨릴지도모른다는해프닝같은논쟁을가지고생생하게보여준다.
리사랜들은이렇게연구와실험을설계하고,안전성을검토하고,지금하고있는실험이미래연구의초석이될수있도록치밀하게맞물려진행되는과학연구와금융경제나정치사회등다른분야의위험분석이나위험평가등을비교하며과학연구방법론의장단점을다른어디서도볼수없는섬세한필치로소개하고있다.진화생물학자이자종교의비판자로큰명성을떨치고