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양자역학의역사와철학(보어아인슈타인실재론)-04(록스문디)
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양자역학의역사와철학(보어아인슈타인실재론)-04(록스문디)

  • 김유신
  • |
  • 이학사
  • |
  • 2012-04-20 출간
  • |
  • 485페이지
  • |
  • ISBN 9788961471596
★★★★★ 평점(10/10) | 리뷰(1)
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북스크린영상으로 만나보는 한 권의 책 이야기

목차

머리말

제1부 양자역학의 형성

1장 양자역학의 시작
1절 고전역학과 낙관의 시대
2절 붕괴하기 시작하는 고전역학
1. 전환기에서의 빛
2. 흑체복사의 문제
3. 플랑크의 복사파 공식과 양자
3절 새로운 과학을 위한 증거들의 출현
1. 광전효과
2. 광양자가설과 입자-파동의 이중성: 1905~1912년
3. 보어의 초기 원자 이론
4. 자발적 방출
5. 콤프턴효과

2장 보어의 양자 이론과 대응원리
1절 보어의 대응원리
2절 아인슈타인 광양자가설에 대한 보어의 태도
3절 보어-크라메르스-슬레이터 이론

3장 합리적 양자역학의 출현
1절 하이젠베르크 버전의 새로운 양자역학
1. 하이젠베르크의 새로운 운동학
2. 보른, 하이젠베르크, 요르단의 매트릭스역학
3. 하이젠베르크의 불확정성원리
2절 슈뢰딩거의 파동역학
1. 아인슈타인의 특수상대성이론
2. 드브로이의 입자-파동 이중성
3. 슈뢰딩거의 파동방정식
4. 슈뢰딩거의 파동방정식의 수소 원자에의 적용과 성공
3절 파동함수의 해석
1. 슈뢰딩거의 해석
2. 보른의 확률적 해석
3. 파동역학과 매트릭스역학의 등가성

4장 보어와 상보성
1절 보어와 매트릭스역학
2절 상보성의 논변
1. 인과적 기술과 시공간적 기술의 상보성
2. 입자와 파동의 상보성
3. 두 가지 상보성의 관계
4. 상보성의 기본 구조
3절 코펜하겐 해석
1. 양자역학과 해석
2. 하이젠베르크와 코펜하겐 해석
3. 코펜하겐 해석의 긴장: 하이젠베르크와 보어
4. 코펜하겐 해석의 실용주의적 성격
5. 코펜하겐 해석에 대한 비판과 다른 대안적 해석

제2부 보어와 아인슈타인의 논쟁

5장 보어와 아인슈타인의 논쟁
1절 서론
2절 양자 이론의 출현부터 솔베이학회(1927년) 이전까지
3절 솔베이학회(1927년)부터 EPR 논문 출현 직전까지
1. 5차 솔베이학회(1927년)
2. 6차 솔베이학회(1930년)

6장 EPR 논증과 보어와 아인슈타인 논쟁
1절 물리적 실재에 대한 고전적 개념과 양자역학
1. 물리적 존재론
2. 세계의 개념화
3. 완전성, 인과성, 통계
4. 측정과 지식
2절 EPR 논증
3절 EPR 논증에 대한 보어의 답변
4절 아인슈타인의 반론
5절 보어와 아인슈타인 논쟁의 평가
6절 보어와 아인슈타인 논쟁 이후: EPR-Bohm-Bell 사고실험의 철학적 함축
1. 서론
2. 벨 상관관계와 머민 장치
3. 벨 상관관계, 국소성, 완전성
4. 전체론, 비국소성, 불완전성

제3부 보어에 대한 실재론-반실재론 논쟁

7장 보어는 반실재론자인가?
1절 파이에의 보어 해석: 객관적 반실재론
2절 머독의 보어 해석: 도구주의적 실재론
3절 경험적 가설로서 실재론과 독립성 논제
4절 보어의 전체론적 독립성

8장 보어와 실재론 논쟁
1절 보어와 신의 관점
2절 벨러와 파인의 보어 해석
3절 폴스의 보어에 대한 실재론적 해석

맺는말: 과학적 지식의 객관성
[보론] 양자역학, 특이점 그리고 불확정성원리의 물리적인 의미

참고 문헌
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도서소개

오늘날 대부분의 사람이 스마트폰을 가지고 있다. 이제 우리는 스마트 혁명 시대에 살고 있는 것이다. 스마트폰은 언제, 어디서든지 원하는 곳으로 필요한 정보를 보낼 수 있고, 동시에 어디에 있든지 정보를 받을 수 있는 융합 기술로 정보통신 시대의 상징이다. 엄청난 계산량을 처리해야 하는 이 정보통신 혁명의 배후에는 고체 증폭기인 트랜지스터의 발명이 있었다. 이 트랜지스터의 이론적 토대가 바로 양자역학이다.
1. 스마트 혁명의 토대, 양자역학 오늘날 대부분의 사람이 스마트폰을 가지고 있다. 이제 우리는 스마트 혁명 시대에 살고 있는 것이다. 스마트폰은 언제, 어디서든지 원하는 곳으로 필요한 정보를 보낼 수 있고, 동시에 어디에 있든지 정보를 받을 수 있는 융합 기술로 정보통신 시대의 상징이다. 엄청난 계산량을 처리해야 하는 이 정보통신 혁명의 배후에는 고체 증폭기인 트랜지스터의 발명이 있었다. 이 트랜지스터의 이론적 토대가 바로 양자역학이다. 과학의 역사 중에서 20세기 물리학 혁명만큼 흥미로운 때는 없었다. 그 중심에 바로 ...
1. 스마트 혁명의 토대, 양자역학

오늘날 대부분의 사람이 스마트폰을 가지고 있다. 이제 우리는 스마트 혁명 시대에 살고 있는 것이다. 스마트폰은 언제, 어디서든지 원하는 곳으로 필요한 정보를 보낼 수 있고, 동시에 어디에 있든지 정보를 받을 수 있는 융합 기술로 정보통신 시대의 상징이다. 엄청난 계산량을 처리해야 하는 이 정보통신 혁명의 배후에는 고체 증폭기인 트랜지스터의 발명이 있었다. 이 트랜지스터의 이론적 토대가 바로 양자역학이다.
과학의 역사 중에서 20세기 물리학 혁명만큼 흥미로운 때는 없었다. 그 중심에 바로 양자역학이 있다. 양자역학만큼 현대 과학기술을 혁신적으로 발전시킨 물리학 이론도 없다. 하지만 플랑크, 아인슈타인, 보어, 드 브로이, 슈뢰딩거, 하이젠베르크, 파울리 등 천재적인 물리학자들이 양자역학을 어떻게 형성해왔는지 그 정확한 역사를 아는 사람은 몹시 드물다. 이 책은 바로 이 역사를 알고 싶은 사람에게 단비와 같다. 1900년에서 1930년대까지 양자역학 형성의 역사에는 인류 과학사의 위대한 순간들이 빽빽이 들어차 있다. 나아가 당시 천재 물리학자들을 당황시키고 그들을 때때로 반목하게 했던 철학적 물음은 아직도 여전히 풀리지 않은 채 우리에게 계속 질문을 던지고 있다. 이 역사와 철학에 도전해보고 싶은 사람이라면 이 책과 함께 그 여정을 떠나보기를 추천한다.

2. 양자역학의 전모를 한눈에 파악한다

아직 한국에서는 양자역학의 역사와 철학에 관한 저술이 한 권도 출판되지 않았는데, 이 책은 이 분야에서는 한국에서 처음 나오는 학술서이다. 일반적으로 양자역학의 역사를 다룰 때는 철학을 놓치는 경우가 많다. 그리고 양자역학의 철학을 다룰 때는 반대로 역사적 조망을 놓치는 경우가 많다. 이에 비해 이 책은 양자역학의 통사를 다루면서도 철학적 논쟁 부분을 놓치지 않고 함께 다루었다는 점에서 학문적으로 의의가 크다.
양자역학의 기이함과 신비함은 많은 사람의 관심을 끈다. 예를 들면 보어와 아인슈타인 논쟁에서 등장하는 아인슈타인의 질문, “내가 달을 보지 않으면 달은 존재하지 않는가?”라든지 입자는 궤적을 가지지 않는다는 것을 함축하는 하이젠베르크의 불확정성원리, 물질이 입자이면서 파동이라는 이중성 등은 많은 사람들이 관심을 가진 매우 신비한 문제이다. 이 책은 이러한 것에 관심 있는 사람들이면 누구나 읽을 수 있도록 고전역학의 붕괴와 양자역학의 탄생 과정을 논리적으로 역사적인 흐름을 추적하며 설명하고, 동시에 양자역학이 지니는 심오한 철학적 문제를 다룸으로써 복잡하고 어려운 양자역학의 전모를 일목요연하게 파악할 수 있게 해준다. 이 책은 물리학, 철학, 역사를 한 권에 버무리면서 융합적 연구의 새로운 도전을 보여준다. 이러한 점은 이 책이 기존의 양자역학의 철학이나 역사를 다룬 책들과 구분되는 중요한 지점이다.

3. 양자역학의 역사와 철학

양자역학은 상대성이론과 더불어 현대물리학의 양대 기둥이다. 양자역학은 그 내용이 기이하여 상대성이론과는 달리 발전 과정에서 끊임없이 해석이 문제가 되었고 지금도 문제가 되고 있다. 양자역학은 물리학적, 역사적, 철학적 측면에서 복잡하게 얽힌 많은 내용을 담고 있다.
캐비티(상자) 내부에서 복사하는 진동자는 파동이기 때문에 에너지는 연속적이어야 한다는 것이 고전물리학의 가정이다. 그러나 이 캐비티 내에서 진동자의 에너지는 불연속적이다. 양자역학의 문을 최초로 연 막스 플랑크 자신도 이러한 현상을 의아하게 생각했음에도 불구하고 1900년에 일련의 가정을 제안하면서 양자혁명을 촉발시켰다. 에너지가 양자화되어 있다는 제안은 빛이 파동이면서 입자라는 이중성을 가진 광양자라는 것이 밝혀지면서 더욱 미궁 속으로 빠져들었다. 이러한 어려움을 해결하면서 새로운 돌파구를 만들어 양자혁명을 다듬은 사람은 닐스 보어다. 보어는 원자 내에서 운동하는 전자의 궤도가 불연속적이라는 가정을 하여 원자의 안정성과 원자의 복사에너지 방출을 설명하는 양자 이론을 제안한다. 여기서 양자혁명은 본격적으로 시작된다.
이 책은 이러한 양자혁명의 배경을 설명하며, 고전역학이 어떻게 붕괴되기 시작하는
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