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어떻게 물리학을 사랑하지 않을 수 있을까? : 이 세상을 이해하는 가장 정확한 관점
짐 알칼릴리, 김성훈 ㅣ 윌북 ㅣ The World According to Physics
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2022년 05월 10일
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312page/140*211*27/499g
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9791155814673/1155814673
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  • 물리학자이자 과학 커뮤니케이터 짐 알칼릴리가 작심하고 보여주는 물리학의 매력 물리학의 기쁨과 과학적 방법론에 대한 송가 현대 물리학의 3대 기둥 양자역학, 상대성이론, 열역학을 수식 없이 알려준다! 『어떻게 물리학을 사랑하지 않을 수 있을까?』는 대중과 과학을 연결하는 과학 커뮤니케이터이자 서리대학교 이론물리학 교수가 물리학이라는 학문의 매력을 하나하나 짚어나가는 책이다. 마치 과학자 삼촌이 아무것도 모르는 조카에게 들려주듯 다정한 목소리로 자신이 평생 사랑해온 물리학의 세계를 차근차근 풀어놓는다. 10대 때 물리학과 처음 사랑에 빠졌다는 짐 알칼릴리 교수는, 물리학 말고 이 세계를 설명하는 다른 대안은 없다고 단언한다. 물리학만이 이 세상을 가장 정확하게 이해하는 방법이라고 말하는 양자물리학자가 바라보는 세상은 과연 어떨까? 저자는 복잡한 수식이나 알아들을 수 없는 전문용어를 사용하지 않고, ‘그가 사랑해 마지않는’ 물리학이 어떻게 이 세상의 근본과 원리를 규명하는지, 또 가장 최신의 물리학이 도달한 성취가 어디에 와 있는지 설명한다. 현대 물리학의 3대 기둥인 양자역학, 상대성이론, 열역학이 이뤄낸 물리학의 성과와 통합 및 통일의 이론까지 망라하지만, 비전공자도 이해할 수 있도록 쉬운 언어로, 그리고 그 기초부터 들려주니 과학책임에도 이상하게 술술 읽힌다. 저자가 말하는 물리학, 즉 과학의 아름다움은 언제라도 지금의 진리가 새로운 실험으로 바뀔 수 있다는 사실을 믿는다는 사실, 또한 그럼에도 불구하고 계속 나아가는 데 있다. 진정한 진보를 믿고 지식의 개방성을 수용하는 과학의 진정한 자세, 끝없이 실험으로 검증하며 나아가려는 과학자들의 모습을 소개하는 저자의 이야기에 귀 기울여보자. 대중과 과학의 소통을 진전시킨 공로자에게 수여하는 스티븐 호킹 메달의 초대 수상자인 저자의 이력과 매력이 문장마다 깃들어 있다. 물리학을 전혀 몰라도, 물리학을 사랑하지 않을 수 없는 것이다.
  • 사랑하지 않을 수 없는 물리학, 뭐가 매력이라는 걸까? 과학자처럼 생각하고 바라보기의 멋짐에 대하여 40여 년 전, 십대 시절 물리학과 사랑에 빠졌다는 저자의 고백으로 이 책은 시작된다. 대부분의 사람들에겐 좀처럼 다가가기 쉽지 않은 과목인 물리학, 무엇이 과학자 짐 알칼릴리로 하여금 평생토록 물리학을 ‘사랑하게’ 만들었을까? 알칼리리는 몇 가지 이유를 꼽는다. 우선 자신이 물리학에 다소 재능이 있다는 걸 깨닫고 나니 더 좋아지기도 했다는 솔직한 고백을 시작으로, 퍼즐 풀이와 상식을 재미있게 섞어놓은 듯하고 자연과 우주의 비밀을 풀어나가는 물리학이 너무나 매혹적이었다고 말한다. 또한 그는 실험과 이론이 완벽하게 협력하면서 진보를 향해 나아간다는 특징을 물리학의 특별한 지점으로 꼽는다. 지질학이나 생물학 같은 관찰과학이 데이터 수집, 꼼꼼한 실험 설계와 검증으로 이해를 넓혀간다면, 물리학은 그런 실험을 바탕으로 이론적 도약을 감수해야 하는 부분이 존재한다. 기존에 확립된 이론에 부합하는 이론을 발판으로 물리학자는 다시 연구하고 검증하고, 새로운 이론을 세상에 내놓는다. 알칼리리는 이를 ‘물리학만큼 이론과 실험이 나란히 손을 잡고 끌어주면서 서로에게 다음 발 디딜 곳을 가르쳐주는 학문은 없다’는 말로 표현한다. 현대 물리학은 지금도 끝없이 변화하고 연구를 거듭해나가고 있는 학문이다. 뉴턴, 디랙, 힉스, 슈뢰딩거, 아인슈타인, 스티븐 와인버그에 이르기까지, 이미 규명되었다고 생각한 지점에서 또다시 생겨나는 새로운 난제를 물리학은 꿋꿋이 놀라운 방식으로 풀어왔다. 『어떻게 물리학을 사랑하지 않을 수 있을까?』에서는 이렇게 복잡한 미로 속을 헤매고 때로는 부침을 겪으면서도 마침내 진리를 향해가는 물리학의 멋짐을 모두와 공유하고픈 저자의 진지하고도 다정한 에너지가 행간마다 전해진다. 이론물리학자이자 과학 커뮤니케이터인 저자가 알기 쉽게 설명하는 방대하고 고차원적인 물리학의 흐름과 발전 이 책의 특별한 점은 비전공자에게는 특히 멀게 느껴지는 물리학이라는 학문을 대중에게 명확하고 간결한 언어로 설명하는 데 성공했다는 점이다. ‘과알못’은 물론이고 과학에 관심이 있는 사람이라도 현대 물리학의 정수라고 불리는 양자역학, 상대성이론 등을 충분히 잘 이해하기란 무척 어렵다. 시간과 공간, 넓디넓은 우주와 작디작은 양자세계, 이론물리학과 생활 속 물리학까지 직관적으로 이해할 수 있게 다루는 이 책의 내용은 과학적 지식뿐 아니라 방법론과 철학적인 부분까지 망라한다. 물리학 전반의 흐름과 현대 물리학을 이끄는 3대 이론과 가장 최신의 논의도 비전공자가 알아두면 좋을 선에서 짚어준다. 이 방대한 부분을 작은 책 한 권에 효과적으로 펼쳐 보일 수 있었던 비결은 그 자신이 양자물리학자이면서 과학 커뮤니케이터로서 BBC 과학 다큐멘터리를 인기리에 진행한 바 있는 저자의 내공이다. 복잡한 공식을 설명하는 교과서 같은 설명들을 떠올렸다면, 이 책에서 저자가 어려운 수식 없이 펼치는 친근한 스토리텔링에 놀라게 될 것이다. 저자는 실제로 과학 팟캐스트와 다큐멘터리를 통해 동시대 과학자들의 최신 지식을 대중에게 잘 소화되게 전달하는 탁월한 능력으로, 대중과 과학의 소통을 진전시킨 공로자에게 수여하는 스티븐 호킹 메달을 최초 수상하기도 했다. 아무리 들어도 잘 이해할 수 없었던 물리학의 개념과 흐름에 대해 감을 잡고 싶다면 이 책을 펼쳐보자. “물리학, 어디까지 와 있는가?” 가장 최신의 물리학을 한눈에 보기 지금 이 순간 가장 최신의 물리학이 어디까지 와 있는지 쉬운 ...
  • 추천의 글 | 서문 1 이해에서 오는 경외감 우리가 모르는 것 * 진보는 어떻게 이루어지는가? * 단순성을 찾아서 2 척도 보편성 * 대칭성 * 환원주의 * 보편성의 한계 3 공간과 시간 물리학자는 시간과 공간을 어떻게 정의하는가? * 아인슈타인의 특수상대성이론 * 아인슈타인의 일반상대성이론 * 공간의 팽창 4 에너지와 물질 에너지 * 물질과 질량 * 물질의 기본 구성요소 * 물질과 에너지의 간단한 역사 5 양자세계 양자역학의 기초 * 이 모든 것의 의미는? * 얽힘, 측정, 결잃음 6 열역학과 시간의 화살 통계역학과 열역학 * 결정론과 무작위성 * 그렇다면 시간이란 무엇인가? 7 통일 양자장론 * 양자중력을 찾아서 * 끈이론 * 고리양자중력 8 물리학의 미래 암흑물질 * 암흑에너지 * 급팽창과 다중우주 * 정보 * ER=EPR * 물리학의 위기? * 낙관주의의 이유 9 물리학의 유용성 물리학, 화학, 생물학이 만나는 곳 * 양자혁명은 계속된다 * 양자컴퓨터와 21세기 과학 10 물리학자처럼 생각하기 정직과 의심에 관하여 * 이론과 지식에 관하여 * 진리에 관하여 * 물리학자도 사람이다 감사의 글 | 더 읽을거리 | 찾아보기
  • 이 책은 물리학에 부치는 송시입니다. 10대 시절, 저는 물리학과 처음 사랑에 빠졌습니다. 솔직히 제가 물리학에 재주가 있다는 것을 깨닫고 나니 더 좋아진 면도 있죠. 물리학은 퍼즐 풀이와 상식을 재미있게 섞어놓은 과목 같았습니다. 방정식과 대수학 기호를 만지작거리며 수치를 집어넣으면 자연의 비밀이 드러나는 것이 재미있었죠. 서문_11쪽 인생의 수수께끼에 대한 답을 구하기 위해 어떤 사람은 종교에, 어떤 사람은 다른 이데올로기에, 어떤 사람은 신념체계에 의지합니다. 하지만 저에게는 조심스럽게 가설을 세우고 검증해서 자연에 대한 사실을 추론하는 방법 말고 다른 대안은 없습니다. 이것은 과학적 방법론의 전형적인 특징이죠. 세상을 이해하려는 여러 가지 진리 탐구 방법이 모두 똑같이 유효하다고, 과학 특히 물리학을 통해 세상을 이해하는 것도 그중 한 가지에 불과하다고 저는 결코 생각하지 않습니다. 과학이야말로 우리가 신뢰할 수 있는 단 하나의 방법이죠. 서문_12쪽 과학에는 다른 분야와 다른 중요한 차이점이 한 가지 있습니다. 널리 뿌리내리고 있던 과학적 관점이나 오래된 이론이 단 한 번의 세심한 관찰이나 실험 결과만으로도 쓸모없는 퇴물이 되어 새로운 세계관에 자리를 내줄 수 있다는 점입니다. 1장 이해에서 오는 경외감_23쪽 세상에 대한 관점을 송두리째 바꾸어놓을 중요한 과학적 발견이 새로 나왔다고 해서, 모든 과학자가 즉각적으로 그것을 받아들이지는 않습니다. 하지만 그것은 과학의 문제가 아니라 그 당사자들의 문제일 뿐입니다. 과학의 진보는 멈출 수 없으며, 진보는 항상 좋은 것입니다. 무지보다는 지식과 계몽이 언제나 나은 법입니다. 우리는 무지의 상태에서 출발하지만 모르는 것을 기어코 알아내려 합니다. 그 과정에서 논란이 생기기도 하지만 결국 우리가 밝혀낸 것을 무시할 수는 없죠. 세상의 실체에 대한 과학적 이해라는 문제에서 ‘모르는 게 약’이라는 주장은 쓰레기에 불과합니다. 더글라스 애덤스가 이렇게 말한 적이 있죠. “언제라도 무지에서 오는 경외감보다는 이해에서 오는 경외감을 택하겠다.” 1장 이해에서 오는 경외감_24쪽 과학 분야는 이론과 실험의 지속적인 상호작용을 통해 진보하는데 물리학은 특히나 그렇습니다. 이론은 예측이 실험으로 입증된 동안에만 시간의 검증에서 살아남을 수 있죠. 좋은 이론이라면 실험으로 검증할 수 있는 새로운 예측을 내놓아야 합니다. 하지만 그 실험 결과가 이론과 충돌할 경우에는 이론을 수정하거나 아예 폐기해야 합니다. 역으로 새로운 이론이 필요한, 설명되지 않는 현상을 실험실에서 찾아낼 때도 있죠. 이런 협력관계가 물리학만큼 아름답게 이루어지는 과학 분야는 없을 겁니다. 이론수학의 정리는 논리, 연역, 공리적 진리로 증명됩니다. 실제 세상에서 검증될 필요가 없죠. 반면 지질학, 행동생물학, 행동심리학 같은 분야는 대부분 관찰과학이라 자연계로부터 데이터를 공들여 수집하거나, 꼼꼼하게 설계된 실험으로 검증을 해서 이해를 넓혀갑니다. 하지만 물리학은 이론과 실험이 나란히 손을 잡고 끌어주면서 서로에게 다음 발 디딜 곳을 가리켜줄 때만 진보할 수 있습니다. 1장 이해에서 오는 경외감_29~30쪽 철학, 논리학, 이론수학 등과 달리 물리학은 실증과학이자 정량적 과학(quantitative science)입니다. 물리학은 재현 가능한 관찰, 측정, 실험으로 개념을 검증하는 방식으로 진행되죠. 물리학자들이 때로는 색다르고 기이한 수학적 이론을 제안할 수도 있지만, 그 이론의 효율성과 진정한 힘을 평가하려면 그것이 검증 가능한 실세계의 현상을 기술하는지 여부를 ...
  • 짐 알칼릴리 [저]
  • 1962년에 이라크에서 태어났다. 1970년대 후반에 영국으로 이민 갔고, 1989년에 영국 길포드의 서레이 대학교에서 핵물리학을 주제로 한 논문으로 박사학위를 받았다. 그후 2년동안 유니버시티 칼리지 런던에서 일했고, 1992년 서레이 대학교로 복귀한 후 양자역학, 상대성 이론, 수리물리학, 핵물리학 등을 가르치는 이론 물리학 교수로 일하고 있다. 또한 그는 원자핵 과학 홍보 유럽 위원회에서 활동하고 있고 로저 펜로즈와 함께 BBC의 과학 다큐멘터리 '시간의 흐름'에 출연하기도 했다. 잡지, 라디오, 텔레비전, 같은 다양한 매체를 통해 과학 대중화를 위해 많은 노력을 하고 있다.
  • 김성훈 [저]
  • 치과의사의 길을 걷다가 번역의 길로 방향을 튼 번역가. 경희대학교 치과대학을 졸업했고 현재 출판번역 및 기획그룹 ‘바른번역’ 회원으로 활동 중이다. 《뇌의 미래》 《날마다 구름 한 점》 《인간 무리, 왜 무리지어 사는가》 《정리하는 뇌》 《운명의 과학》 등 다수의 책을 우리말로 옮겼다.
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