수없이 언급되긴 하지만 제대로 이해하는 사람은 아무도 없다는
양자물리학의 세계! 그 세계를 맛볼 수 있는 알찬 길잡이!

과학 분야에서 가장 ‘핫’한 과학, 양자역학

벽을 뚫고 지나가는 물질, 사건이 벌어질 때마다 새롭게 생겨나는 세계, 거의 모든 문제를 순식간에 해결하는 컴퓨터, 유출되는 순간 자동 파괴되는 암호…. SF 영화에서나 볼 법한 이야기로 들리지만, 사실은 가장 논쟁적이고 최신 이론과 실험 결과들이 끊임없이 쏟아지는 과학 분야인 양자역학에 관한 내용들이다.
양자역학은 원자의 구조와 힘의 본질 등 눈에 보이지 않는 아주 작은 세계를 다루는 학문이다. 하지만 원자보다 작은 세계에서는 앞뒤가 맞지 않는 일들이 자주 일어나 많은 과학자들을 당혹스럽게 했다. 파동처럼 움직이던 빛이 어느 순간 입자처럼 행동하거나, 갑자기 나타났다 순식간에 사라지는 입자들이 그런 예다. 이처럼 과학자들도 골머리를 앓는 학문이다 보니, 양자역학은 난해하다는 생각에 지레 겁을 먹는 경우가 다반사다.

《일상적이지만 절대적인 양자역학지식 50》은 이처럼 직관적으로 파악할 수 없는 양자역학의 세계를 좀 더 쉽게 이해할 수 있도록 도와주는 친절한 안내서다. 저자는 양자역학이 발전해온 순서에 따라 이 분야의 선구자들의 해결하기 위해 붙들고 씨름했던 문제들을 하나하나 되짚어본다. 에너지에 관한 연구부터 힉스 입자의 발견까지, 쟁쟁한 물리학자들의 이야기와 그들의 연구를 찬찬히 따라가다 보면 양자역학에 대한 두려움은 어느덧 사라진다.

<네이처>에서 우주과학과 지구과학을 담당하는 편집자이자 대중 과학 저술가. 케임브리지 대학에서 물리학을 공부했고, 1995년 시드니 대학에서 천체 물리학 박사 학위를 받았다. 케임브리지 대학에서 박사 후 연구원을 지냈고, 캘리포니아 주립대학의 허블 선임연구원과 옥스퍼드 대학의 왕립협회 조사 선임연구원을 지냈다. 《시크릿 유니버스》, 《물리와 함께하는 50일》을 썼다.

들어가는 말 _ 6

빛
01에너지 보존 _ 12
02플랑크의 법칙 _ 17
03전자기 _ 22
04영의 간섭무늬 _ 27
05빛의 속도 _ 32
06광전효과 _ 37

전자
07파동-입자 이중성 _ 44
08러더퍼드의 원자 _ 49
09양자도약 _ 54
10프라운호퍼 선 _ 58
11제만 효과 _ 63
12파울리의 배타원리 _ 68

양자역학
13행렬역학 _ 74
14슈뢰딩거의 파동방정식 _ 79
15하이젠베르크의 불확정성 원리 _ 84
16코펜하겐 해석 _ 89
17슈뢰딩거의 고양이 _ 94
18EPR 패러독스 _ 98
19양자 터널링 _ 103
20핵분열 _ 108
21반물질 _ 114

양자장
22양자장이론 _ 120
23램 이동 _ 125
24양자전기역학 _ 130
25베타붕괴 _ 134
26약한 상호작용 _ 140
27쿼크 _ 145
28심층 비탄성 산란 _ 150
29양자색역학 _ 155
30표준모형 _ 159

양자우주
31대칭 깨짐 _ 166
32힉스 보손 _ 171
33초대칭 _ 175
34양자 중력 _ 180
35호킹 복사 _ 185
36양자우주론 _ 191
37끈 이론 _ 196

양자적 비현실
38다세계 _ 204
39숨은 변수 _ 209
40벨의 부등식 _ 214
41아스페 실험 _ 219
42양자 지우개 _ 224

양자의 미래
43양자 결깨짐 _ 232
44큐비트 _ 237
45양자 암호 _ 242
46양자점 _ 247
47초전도성 _ 252
48보스-아인슈타인 응축 _ 257
49양자생물학 _ 261
50양자 의식 _ 266