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과학하고 앉아있네 4: 김상욱의 양자역학 더 찔러보기 
과학하고 앉아있네1 ㅣ 김상욱 ㅣ 동아시아
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  • 발행일
2016년 03월 23일
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152page/130*190*12/224g
  • ISBN
9788962621334/8962621339
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  • 시리즈 도서
과학하고 앉아있네(총6건)
과학하고 앉아있네 7: K박사의 태양계 탐사하기 : 태양계 외계 생명체의 흔적을 찾아서     6,750원 (10%↓)
과학하고 앉아있네 5: 윤성철의 별의 마지막 모습, 초신성     6,750원 (10%↓)
과학하고 앉아있네 4: 김상욱의 양자역학 더 찔러보기     6,750원 (10%↓)
과학하고 앉아있네 3: 김상욱의 양자역학 콕 찔러보기     6,750원 (10%↓)
과학하고 앉아있네 2: 이명현의 외계인과 UFO     6,750원 (10%↓)
  • 상세정보
  • 책으로 만나는 과학 전문 팟캐스트! 『과학하고 앉아있네. 4: 김상욱의 양자역학 더 찔러보기』는 팟캐스트 방송 ‘과학하고 앉아있네’를 책으로 엮은 교양과학 시리즈다. 과학이 어렵고 딱딱한 것이 아니라는 인식을 대중들에게 널리 퍼뜨리는 데 앞장서면서, 대중들과 함께 재미있는 과학 이야기를 하고자 하는 고품격 콜라보레이션을 추구한다. 다양한 과학자 및 과학 관계자들을 공개적으로 만나볼 수 있는 장을 마련하며, 그들과 함께하는 유쾌한 과학 토크쇼를 접할 수 있다는 것은 과학을 좋아하는 사람들에게는 사막의 오아시스와 같은 기쁨과 즐거움으로 다가올 것이다. 이번 권에서는 3권보다 양자역학의 본질적인 이야기를 좀 더 심화해서 다룬다. 양자역학의 가장 어려운 개념인 ‘국소성’과 ‘실재성’, ‘실재한다’라는 양자역학적 의미 등의 이해를 돕고자 영화 [매트릭스]에 등장하는 빨간 알약, 파란 알약으로 설명한다. 그리고 이 빨간 알약과 파란 알약으로 간단한 양자역학 실험을 진행하면서 측정하기 전의 실체는 어떤 것인가에 대해 쉽게 설명한다.
  • “양자역학, 세상 모든 것을 설명하는 이론” 800만 조회수, 최고 인기 과학 전문 팟캐스트 [과학하고 앉아있네]를 책으로 만난다! 듣는 재미에서 읽는 즐거움으로 더욱 논리적이고 풍부한 지적 경험 “당신이 알고 있는 것을 당신 할머니가 이해할 수 있도록 설명하지 못한다면 진정으로 이해한 것이 아니다” ―앨버트 아인슈타인 * 이 시리즈는 ‘지금-여기’의 과학적 이슈와 주제를 골라, 우리 모두의 폭넓은 공감을 추구하는 토크형 ‘스낵 사이언스Snack Science’입니다. 현대물리학의 양대 산맥, 양자역학과 상대성이론 양자역학은 상대성이론과 함께 현대물리학의 양대 산맥으로 불리고 있다. 하지만 미국의 물리학자 리처드 파인만도 “양자역학을 아는 사람은 아무도 없다”라고 말했을 정도로 양자역학에 대해서는 현재까지 약 100년 가까이 의견이 엇갈리고 있는 분야이다. 일반인들은 양자역학에 대해 관심과 흥미는 있지만 쉽사리 덤비지 못하는 편이다. 어렵기로 악명이 높은 양자역학을 ‘콕 찔러보고’, ‘한 번 더 찔러보듯’ 가볍게 접근하며 핵심을 명쾌하게 짚어서 이야기를 하는 책은 어디 없을까? 신간 『과학하고 앉아있네 4: 김상욱의 양자역학 더 찔러보기』는 동아시아 출판사의 스낵 사이언스(Snack Science) 시리즈 ‘과학하고 앉아있네’의 네 번째 책이다. 2015년 7월에 출간된 『과학하고 앉아있네 3: 김상욱의 양자역학 콕 찔러보기』에 이어 2016년 3월에 출간된 4권은 양자역학의 심화편이라 할 수 있다. 부산대학교 물리교육과 김상욱 교수가 양자역학이라는 어려운 주제에 대해 명쾌하고도 쉽게 이해할 수 있도록 돕는다. “고전역학은 더 이상 통하지 않는다” ―기존 물리학을 발칵 뒤엎는 양자역학 양자역학은 뉴턴의 고전역학 개념이나 기존 세계관을 뒤흔들었다. 물리학은 모든 것을 운동으로 이해하고 거기서 가장 중요한 것이 원자의 운동을 이해하는 것인데, 양자역학은 한마디로 원자를 기술하는 학문이라고 할 수 있다. 하지만 그 원자의 구성물인 전자를 두 개의 구멍에 통과시키는 이중 슬릿 실험(Double-slit experiment)을 했을 때 ,입자인 전자가 파동성을 동시에 갖는다는 기존의 물리학을 발칵 뒤엎는 의외의 결과가 발생했다. 우리가 관측을 할 때 광자라고 불리는 빛의 알갱이가 전자의 위치에 영향을 주기 때문이다. 이것을 하이젠베르크는 ‘불확정성원리’라고 불렀다. 양자역학에서는 고전역학의 결정론은 더 이상 통하지 않는다. 우주는 이중성을 가지고 있고, 관측을 할 때 변화가 일어난다. 전자나 원자가 사는 세상과 우리가 사는 세상은 다른 종류의 역학을 사용해야 해서 미시세계와 거시세계로 구분하는데 ,이것은 ‘슈뢰딩거의 고양이’라는 유명한 사고실험을 통해 모순이 생긴다는 것을 알 수 있다. 왜냐하면 우리가 사는 세상도 모든 것이 원자로 되어 있기 때문이다. 그래서 이러한 미시·거시세계의 구분을 애초에 하지 말고 우주 전체가 양자역학적으로 진행하고 있다고 생각하자는 ‘다중 우주’ 같은 ‘다세계’ 이론도 나오고 있다. 그렇기 때문에 양자역학은 ‘실재’와 ‘실체’의 문제를 이야기할 수밖에 없다. 미시세계의 양자역학은 측정이 대상을 교란시킨다. 실체를 알고 싶어서 관측을 했더니 그 실체는 더 이상 이전의 모습으로 존재할 수 없기 때문이다. 따라서 양자역학의 본질을 이해하기 위해서는 국소적일 수도 있고 실재적일 수도 있는 그 중첩상태를 받아들여야 한다. 그리고 양자의 중첩을 적용함으로 ‘양자컴퓨터’와 ‘양자전송’ 등 속도의 혁신을 가지고 올 수 있을 것이다. 두 권으로 담은 고전역학과 양자역학 핵심강의 양자역학...
  • 1. 축구공 위의 물리학자 2. 12월 5일에는 맥주를 마셔라 3. 숫자가 원자다 4. 바람둥이 물리학자 5. 측정이 파동을 입자로 만든다 6. 양자역학, 아인슈타인의 공격을 받다 7. 아인슈타인의 또 다른 한 방 8. 빨간 알약, 파란 알약 9. 존 폰 노이만과 데이비드 봄 10. 빛보다 빠른 통신이 없거나 실체가 없거나 11. 양자컴퓨터는 암호체계를 바꾼다 12. 측정하기 전 우주의 실체는 13. 실재한다는 것은 무엇인가? 14. 측정당하지 말아야 한다 15. 괴상하고 이상한데 잘 맞는 이론 16. 양자암호와 양자컴퓨터
  • 자, 여기에 아이스크림이 있다고 해봅시다. 아이스크림의 맛을 알고 싶어요. 그러면 아이스크림의 일부를 떼서 입에 넣어야만 그 맛을 알 수가 있겠죠? 자, 그렇다면 아이스크림을 조금도 먹지 않고, 그러니까 아이스크림에 전혀 변화를 주지 않고 그 맛을 알 수 있을까요? 혀만 살짝 대서 아주 조금만 먹었어도 현미경으로 본다면, 또는 100만 분의 1그램까지 측정할 수 있는 정밀한 저울로 그 차이를 재면 변화를 알 수 있겠죠. 아이스크림은 이해가 쉬우실 텐데, 우리가 보는 것에 대해서는 좀 다른 것 같아요.본다는 것은 빛이 물체에 부딪혀 튀어나온 후 우리 눈에 들어오는 것입니다. 빛이 물체에 부딪히는 동안 교란이 전혀 없을 수는 없어요. 물론 대부분 물체는 너무 무거워서 빛에 맞더라도 별영향을 받지는 않는 것처럼 보이지만 말이죠. 아이스크림을 맛볼 때에도 아이스크림을 교란하지 않을 방법이 없는 것처럼, 어떤 물리량일지라도 측정을 하려면 그 대상을 아주 조금이라도 교란할 수밖에 없다는 겁니다. / 47-48쪽 내가 달을 볼 때, 양자역학에서 왜 바로 그 순간에 달이 거기에 나타났다고 이야기를 할까요? 측정의 과정에서 대상이 필연적으로 교란을 받는다면, 내가 본 달의 모습이 원래의 모습인지 교란을 통해 바뀐 모습이 알 수 없게 되죠. 결과만을 알고 있거든요. 그러니까 이런 관점에서는 실체가 없다고 볼 수 있는 거죠. 측정이 교란을하기 때문에 그 전에 어디에 있었는지를 모르는 겁니다. 하지만 교란을 하지 않는다면 상황이 다릅니다. 봤을 때 거기 있다는 이야기는, 보기 전에도 거기 있었기 때문에 거기에 있는 거예요. 당연한 걸 설명하자니 말이 꼬이네요. 암튼 이 경우는 결과가 대상의 본질을 그냥 드러내는 역할만을 합니다. 대상은 실체로서 존재한다고 말할 수 있는 것이죠. 아인슈타인이 실체를 이런 식으로 정의하려 했다는 것은 이미 양자역학의 측정문제를 염두에 둔 겁니다. 실체의 정의에 대한 이런 사실을 받아들인다면, 이제 아인슈타인은 양자역학이 그 자체로 불완전하다는 것을 보여줄 겁니다. / 64-65쪽 나는 생각합니다. 그래서 내가 존재하나요? 우리가 매트릭스 안에 있는 것이 아닌가 하는 질문일 수도 있죠. 양자역학이 말한 대로 정말 모든 것이 측정하는 순간에 만들어지는 거라면, 그 전에 대상이 존재했는가는 확실하지 않습니다. 대상에 대한 실재성에 의심이 가는 거죠. 저희가 마지막으로 정리할 것이 바로 실체라는 것의 의미가 무엇일까 하는 것입니다. 양자역학에서는 대상에 대해 알기 위해서는 대상을 관측해야 합니다. 만일 내가 우주의 모든 것을 알고 싶어요. 양자역학에 따르면 저는 우주 밖으로 나가야 됩니다. 우주 안에서는 결코 우주를 다 알 수가 없습니다. 최소한 나 자신을 뺀 우주의 나머지를 알 수 있을 뿐인데, 우주 전체에서 나를 뺀 나머지 우주가 전체 우주와 같을지는 잘 모르기 때문이죠. 우주 밖으로 나가서 본다는 게 무슨 말이죠? 우주의 정의는 밖이 없다는 것이거든요. 여기서 기묘한 모순에 부딪히게 됩니다. / 71-72쪽 양자역학은 실체나 물질이 아니라 상태 혹은 정보만을 이야기합니다. 양자역학이 말하는 상태는 고양이가 죽어 있는 것도 아니고 살아 있는 것도 아니고, 동시에 죽었거나 산 것도 가능한, 그런 것이 진실이라는 걸 이야기해주고 있어요. 그러면 우리가 실체에 대한 모든 것을 다 버리고 우주는 단순히 양자역학이 이야기하는 정보의 집합체이고, 단지 우주는 그 정보를 계산하는 것뿐이라고 생각 못할 이유가 뭐냐는 겁니다. 그 계산의 알고리즘이 양자역학인 거죠. 그러면 무한히 큰 계...
  • 김상욱 [저]
  • 경희대학교 물리학과 교수. 예술을 사랑하고 미술관을 즐겨 찾는 ‘다정한 물리학자’. 카이스트에서 물리학으로 박사학위를 받았고, 독일 막스플랑크연구소 연구원, 도쿄대학교와 인스부르크대학교 방문교수 등을 역임했다. 주로 양자과학, 정보물리를 연구하며 70여 편의 SCI 논문을 게재했다.  tvN  「알쓸신잡 시즌 3」, 「금요일 금요일 밤에」 등에 출연했고, 《동아일보》, 《경향신문》 등에 연재를 했으며, 아시아태평양이론물리센터 APCTP의 과학문화위원장을 역임하는 등 과학을 매개로 대중과 소통하고 있다. 저서로 『김상욱의 양자 공부』, 『떨림과 울림』, 『김상욱의 과학 공부』 등이 있다.
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