양자론의 세계 (기본부터 쉽게 이해하는 미시 세계의 물리학)

양자론의 세계 (기본부터 쉽게 이해하는 미시 세계의 물리학)

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Description
20세기 초까지의 세계관을 뒤집어 놓은 두 이론이 있다. 시간과 공간의 이론인 ‘상대성 이론’과 ‘양자론(양자 역학)’이다. 이 두 이론은 ‘현대 물리학에서 가장 중요하고 가장 기초가 되는 이론’이라 해도 지나치지 않다.
아인슈타인의 상대성 이론이 너무나 유명해서 그 그늘에 감춰진 경향이 있지만, 컴퓨터를 비롯한 현대 기술의 토대가 된다는 점에서는 양자론과 겨룰 이론은 없다.
양자론은 물질을 작게 분할하면 나타나는 원자, 전자, 빛 등 ‘자연계 주역’의 정체에 다가가는 이론이다. 양자론은 또 아인슈타인을 평생 동안 괴롭힌 불가사의한 요소를 포함한 이론이기도 하다. ‘물체의 존재’에 대한 그때까지의 상식을 뒤집은 것이다. 이 책을 통해 양자론을 자세히 알게 되어, 그 심오함에 놀라는 사람도 있으리라 생각한다.
마치 SF 같은 세계관을 제시하는 ‘다세계 해석’을 비롯한 양자론의 독특한 ‘해석’도 자세히 소개했다. 또 최근 빠르게 발전하고 있는 ‘양자 컴퓨터’, ‘양자 텔레포테이션’, 그리고 ‘양자 암호’ 등도 다루었다.
이 책을 읽다 보면, 난해하고 어렵다고만 생각되는 양자론이지만, 반도체와 레이저 등 현대 생활에서 빼놓을 수 없는 가까운 곳에 응용되어 기술의 토대가 되고 있음을 알 수 있고, 조금은 친근하게 느껴질 것이다.
그럼 이제 불가사의한 양자론의 세계를 만나보자.
저자

뉴턴프레스

목차

프롤로그

1.양자론의탄생
2.양자론의핵심에다가간다
3.물리학과화학을연결한양자론
4.양자론에서생각하는'무'와우주
5.발전하는양자론

출판사 서평

●양자론의탄생과정을살펴보고,‘파동-입자이중성’을이해한다
양자론을이해하는키워드는‘파동-입자이중성(양면성)’과‘상태의중첩’이다.양자론탄생이전에는빛은파동이고전자는입자라생각되었지만,양자론에서는미시세계의빛이나전자등이파동의성질과입자의성질을모두갖는다고본다.양자론의탄생과정을더듬으면서파동-입자이중성’을해설한다.

●쉽게이해하기어려운양자론의현상들을살펴보고양자론의핵심에다가간다
양자론을이해하는또하나의열쇠‘상태의중첩’에대해해설한다.양자론에따르면미시시계에서는“하나의물체가같은시각에여러위치에존재할수있다.”전자의간섭실험에서는전자의상태의중첩을생각하지않을수없다.또상태의중첩은관측하면붕괴되어버린다.이런현상들의해석과함께양자론의핵심부분에다가간다.

●양자론이여러분야에서어떻게응용되고있는지살펴본다
화학과고체물리학,생물학등양자론이어떤분야에응용되는지를살펴본다.‘반도체’를비롯해우리주위에서활약하는여러기술은양자론의효과를이용한다.양자론은단지불가사의한이론이아니라현대사회를살아가는우리에게빼놓을수없는중요한물리학이론임을알수있다.

●아인슈타인과양자론의관계를바탕으로양자론발전의역사를더듬어본다
양자론의사고방식을사용해‘전자가벽을빠져나간다’,‘무에서우주가태어난다’같은흥미로운여러화제를소개한다.또상대성이론으로알려진위대한물리학자알베르트아인슈타인과양자론의관계를바탕으로양자론발전의역사를더듬어본다.

●양자론의다양한해석을알아보고,양자암호,양자컴퓨터등양자론의발전을소개한다
먼저양자론의‘다세계해석’을자세히소개한다.‘다세계해석’에서는무수한평행우주가존재한다고생각한다.그다음으로‘양자컴퓨터’의최전선,그리고‘양자텔레포테이션’,‘양자암호’의메커니즘과응용사례등을알기쉽게소개한다.


주요내용

프롤로그
라플라스의악마/양자론이란?①~②

1양자론의탄생
이해의열쇠‘파동-입자이중서’/빛의파동설①~③/양자론에서생각하는빛①~④/원자모형①~②/양자론에서생각하는전자와원자①~③

2양자론의핵심에다가간다
이해의열쇠‘상태의중첩’/전자의간섭①~④/Q1.‘전자의파동’이란무엇을의미하는가?/해석을둘러싼논쟁①~②/불확정성관계/해석을둘러싼논쟁③/Q2.양자론에서말하는‘관측’이란무엇인가?/Q3.코펜하겐해석이외에어떤해석이있는가?

3물리학과화학을연결한양자론
화학과고체물리학으로의발전/양자론과주기율표/양자화학/물성물리학/반도체·태양전지/레이저/양자생물학①~②/column1원자시계/column2‘초유동’과‘초전도’

4양자론에서생각하는‘무’와우주
무에서생기는유/무와유의틈새①~②/터널효과①~②/핵융합/자연계의4가지힘①~②/‘무’에서생긴우주①~②/우주는환상?/양자론과아인슈타인

5발전하는양자론
평행우즈는실재할까?/양자컴퓨터최전선/양자텔레포테이션/양자암호

4.감수·협력·집필
고사카히데오小坂英男
일본요코하마국립대학교대학원공학연구원교수,첨단과학고등연구원책임연구자(겸임),양자정보연구센터장(겸임).공학박사.

다케다슌타로武田俊太郞
일본도쿄대학교대학원공학계연구과부교수.공학박사.

쓰쓰이이즈미筒井泉
일본고에너지가속기연구기구다이아몬드펠로.이학박사.

후지이게이스케藤井啓祐
일본오사카대학교대학원기초공학연구과교수.공학박사.

마쓰우라소松浦壯
일본게이오기주쿠대학교상학부교수.히요시(日吉)물리학교실소속.이학박사.

마쓰바라다카히코松原隆彦
일본고에너지가속기연구기구소립자원자핵연구소교수.이학박사.

모리타구니히사森田邦久
일본오사카대학교대학원인간과학연구과교수.이학박사.

와다스미오和田純夫
전일본도쿄대학교총합문화연구과전임강사.이학박사.