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얽힘의시대(대화로재구성한20세기양자물리학의역사)
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얽힘의시대(대화로재구성한20세기양자물리학의역사)

  • 루이자 길더
  • |
  • 부키
  • |
  • 2012-09-24 출간
  • |
  • 728페이지
  • |
  • ISBN 9788960512405
★★★★★ 평점(10/10) | 리뷰(1)
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북스크린영상으로 만나보는 한 권의 책 이야기

목차

삽화 목록­9
독자에게 드리는 글­10
들어가며: 얽힘­19
1 베르틀만의 짝짝이 양말 1978년과 1981년­27

논쟁 1909∼1935년

2 양자화된 빛 1909년 9월∼1913년 6월­51
3 양자화된 원자 1913년 11월­62
4 종잡을 수 없는 양자 세계 1921년 여름­75
5 시가전차에서 1923년 여름­89
6 빛 파동과 물질 파동 1923년 11월∼1924년 12월­108
7 영화관에 간 파울리와 하이젠베르크 1925년 1월 8일­122
8 헬고란트의 하이젠베르크 1925년 6월­132
9 아로사의 슈뢰딩거 1925년 크리스마스∼1926년 새해 첫날­144
10 당신이 관찰할 수 있는 것 1926년 4월 28일 그리고 여름­150
11 괴상하기 짝이 없는 양자 도약 1926년 10월­163
12 불확정성 1926년 겨울∼1927년­175
13 솔베이 회의의 라이벌 1927년­190
14 회전하는 세계 1927∼1929년­198
15 솔베이에서 다시 만난 아인슈타인과 보어 1930년­211
막간의 이야기: 붕괴 1931∼1933년­219
16 실재에 대한 양자역학적 설명 1934∼1935년­256

탐색 그리고 고발 1940∼1952년

17 프린스턴에 날아든 소환장 1949년 4월∼6월 10일­303
18 전쟁 중의 버클리 대학 1941∼1945년­310
19 프린스턴의 양자론 1946∼1948년­321
20 강의를 정지시킨 프린스턴 1949년 6월 15일∼12월­329
21 양자론 1951년­333
22 숨은 변수 그리고 도망 1951∼1952년­337
23 브라질에서 만난 봄과 파인먼 1952년­347
24 전 세계에서 온 편지들 1952년­358
25 오펜하이머에 맞서다 1952∼1957년­368
26 아인슈타인의 편지 1952∼1954년­372
봄 이야기에 덧붙이는 에필로그 1954년­378

발견 1952∼1979년

27 변화의 물결 1952년­387
28 불가능 증명을 통해 증명된 것 1963∼1964년­393
29 약간의 상상력 1969년­415
30 결코 단순하지 않은 실험물리학 1971∼1975년­446
31 설정이 바뀌다 1975∼1982년­467

얽힘 현상의 전성기 1981∼2005년

32 슈뢰딩거 100주년 1987년­483
33 셋까지 세기 1985∼1988년­489
34“‘측정’에 반대하여”1989∼1990년­498
35 이것이 실질적인 용도로 쓰일 수 있다는 말인가? 1989∼1991년­512
36 새로운 밀레니엄을 맞으며 1997∼2002년­518
37 어떤 불가사의, 아마도 1981∼2006년­532
에필로그: 다시 비엔나에서 2005년­541
용어 설명­551 보충 설명­564 주­569 참고문헌­676 감사의 말­691 찾아보기­696

도서소개

이 책은 양자 물리학의 근본 개념 중 하나인 양자 얽힘을 파헤친 대단히 독창적이고 풍성한 탐구의 기록이다. 얽힘은 서로 떨어진 두 입자가 마치 텔레파시라도 주고받는 듯 보이는 현상이다. 1935년 아인슈타인은 장래에 자신의 논문을 통틀어 가장 많이 인용될 한 논문에서 그가 명명한 ‘유령 같은 원거리 작용’이라는 상관관계를 양자역학이 예측하고 있음을 보여 주었다. 같은 해에 슈뢰딩거는 이 유령 같은 상관관계에 대해 ‘얽힘’이라는 세례명을 선사했다. 하지만 이 현상의 존재는 1964년 아일랜드 물리학자 존 벨의 혁명적인 논문이 나오기 전까지는 제대로 밝혀지지 않았다. 이 책은 얽힘이라는 현상이 드러날 무렵에 일어난 일과 이후 그 현상에 관해 이해를 심화시키는 과정에서 일어난 일들이 담긴 매혹적인 이야기다.
이 책은 양자 물리학의 근본 개념 중 하나인 양자 얽힘을 파헤친 대단히 독창적이고 풍성한 탐구의 기록이다. 얽힘은 서로 떨어진 두 입자가 마치 텔레파시라도 주고받는 듯 보이는 현상이다.
1935년 아인슈타인은 장래에 자신의 논문을 통틀어 가장 많이 인용될 한 논문에서 그가 명명한 ‘유령 같은 원거리 작용’이라는 상관관계를 양자역학이 예측하고 있음을 보여 주었다. 같은 해에 슈뢰딩거는 이 유령 같은 상관관계에 대해 ‘얽힘’이라는 세례명을 선사했다. 하지만 이 현상의 존재는 1964년 아일랜드 물리학자 존 벨의 혁명적인 논문이 나오기 전까지는 제대로 밝혀지지 않았다. 이 책은 얽힘이라는 현상이 드러날 무렵에 일어난 일과 이후 그 현상에 관해 이해를 심화시키는 과정에서 일어난 일들이 담긴 매혹적인 이야기다.
이 책에서 우리는 아인슈타인과 막스 폰 라우에가 양자 이론의 불가해한 속성을 논하는 취리히의 한 커피숍에서부터 데이비드 봄과 리처드 파인먼이 맥주를 마시며 이야기를 나누는 브라질의 술집까지 들여다볼 수 있다. 오펜하이머가 다녔던 버클리 대학에서부터 아인슈타인과 봄의 프린스턴 대학 그리고 벨이 안식년을 보냈던 스탠포드 대학까지 미국의 여러 대학 캠퍼스를 두루 거닐기도 한다. 아울러 유럽 물리학의 본고장도 방문한다. 유명한 보어 연구소가 있는 코펜하겐, 하이젠베르크와 파울리가 야외 소풍을 나가 전자 궤도에 관해 열띤 토론을 나눈 뮌헨 같은 곳이다.
루이자 길더는 20세기의 가장 위대한 물리학자들의 수많은 논문, 편지, 회고록을 총동원하고 있다. 덕분에 그들이 마치 얼굴을 마주 보고 대화를 주고받고 있는 듯 그려 냄으로써 이야기에 인간미와 극적인 재미를 더한다. 이 책에서는 보어와 아인슈타인이 서로 맞서고, 하이젠베르크와 파울리가 어떤 불가사의를 파헤칠지 결심한다. 슈뢰딩거와 루이 드 브로이는 벨을 위해 길을 트고, 이 선구자들의 길 위에서 벨의 업적이 다시 피어난다. 그리고 특유의 무덤덤한 어투로 리처드 파인먼은 당대 사람들에게 이 얽힘을 이용해 무언가를 창조해 내라고 촉구한다.
이 놀라운 처녀작에서 저자는 직접 그린 삽화로 책을 더욱 풍성하게 만들면서 발전하는 물리학의 이야기에 완전히 새로운 방식으로 생명력을 불어넣는다. 이로써 물리학의 많은 수수께끼를 푸는 열쇠는 바로 물리학자들의 인간적인 면모, 파트너십, 그리고 이들의 열정임을 분명하게 보여 준다..

양자 물리학의 역사를
한 편의 대하 다큐멘터리로 만들다

『얽힘의 시대』는 20세기 양자 물리학의 역사를 대화로 재구성한 것이다. 자료 수집과 집필 기간만 장장 8년 반. 프롤로그와 36막으로 구성된 본문 및 에필로그 원고는 2300매, 핵심이 되는 물리학 용어 설명과 본문을 가득 채운 인용문의 출처를 세세히 밝힌 미주만 해도 근 1000매에 이를 정도로 장대한 책이다. 여기에 주연과 조연, 단역으로 등장해 다양한 개성을 드러내는 수많은 물리학자들의 삶과 이론을 주제별로 찾아보도록 종횡으로 연결된 인덱스가 30여 쪽에 이른다.
이 책은 시간적으로는 20세기 초 양자론 태동기부터 양자 얽힘 현상을 입증하고 실제 적용되고 있는 21세기 초까지를 그린다. 공간적으로는 20세기 전반기엔 독일, 스위스, 덴마크 등 유럽이 중심 무대이고, 후반기엔 나치 치하에서 대거 미국으로 망명한 물리학자들 때문에 주무대가 미국으로 바뀐다. 여기에다 얽힘 현상을 밝히는 데 주연 중 한 사람인 데이비드 봄이 머물던 브라질까지 무대가 넓어진다.
내용은 서로 밀접히 관련되어 있는 두 개의 주제와 과정으로 전개된다. 전반부인 16장까지는 20세기 전반기 과학계에 혁명을 몰고 온 양자역학 자체에 이야기의 초점이 맞춰진다. 막간 이야기를 지나 17장부터 시작되는 후반부는 기존 양자역학에 대해 새로운 돌파구를 찾는 과정과 그 일환으로 밝혀진 양자 얽힘 현상에 관한 내용이 주를 이룬다.
양자역학의 태동에서 양자 얽힘의 입증에 이르는 약 한 세기를 그린 이 책은 수많은 등장인물이 그 시대의 역사적 맥락 하에서 겪게 되는 시대적 고민도 풍부하고 깊이 있게 들여다본다. 아인슈타인을 비롯해 여러 과학자들이 나치 치하에서 겪게 되는 탄압과 갈등, 특히 나치의 “유전적으로 손상된 자손을 금지하기 위한” 법안의 통과로 다운증후군을 앓던 아들을 총으로 쏘고 자살로 생을 마감한 에렌페스트의 이야기는 야만적인 시대의 모습을 적나라하게 보여 준다. 또 오펜하이머의 제자인 데이비드 봄이 공산주의자로 낙인 찍혀 외국을 전전하면서 외롭고 힘겹게 자신의 이론을 구축해 나가는 과정, 그리고 존 벨을 위시한 젊은 과학자들이 자유분방하고 열정적인 정신으로 새로운 패러다임을 열어가는 장대한 이야기가 서로 얽히고설키면서 유유히 흘러간다.
이렇게 해서 이 책은 양자론과 물리학
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