도서 소개

풍부한 사례와 생생한 묘사를 중심으로 독자들이 시공간을 넘나들며 다양한 시대에 걸쳐 일어난 물리학의 주요 사건과 인물을 한 편의 영화를 보듯이 생생하게 경험하게 한다. 고대 그리스 철학자부터 현대 과학자까지, 뉴턴의 고전 역학부터 아인슈타인의 상대성 이론까지 물리학의 역사를 망라하며 200년의 물리학 발전 역사와 그 과정에서 탄생한 중요한 이론들에 대해 설명한다.‘물리학 이론’ 하면 복잡한 수식과 어려운 설명이 먼저 떠오르지만, 이 책의 저자는 복잡하고 어려운 물리학 이론을 독자가 직관적으로 이해할 수 있도록 알기 쉽게 설명하는 데 천부적인 재능을 보여준다. 이공계 대학교에 재학 중인 톰슨과 소피아의 입을 빌려 우리 주변의 사물과 관련된 물리법칙을 설명하면서 위대한 과학자들의 혁신적인 사고와 탐구 정신을 능숙하게 드러낸다. 물 흐르듯 자연스러운 전개와 간결하면서도 명확한 설명 덕분에 누구나 재미있게 읽을 수 있다.이 책을 통해 세상을 뒤집은 12명의 거장의 여러 물리학 법칙 및 이론을 배울 뿐만 아니라 천재적인 과학자들의 사고방식과 탐구 과정에 대해서도 더 깊이 이해할 수 있다. 과학과 친숙하지 않은 문과생이나 일반인이라 하더라도 물리학의 매력에 빠져들지 않을 수 없다. 천재 과학자들의 지혜와 용기, 그리고 끊임없는 진리 추구의 과정은 감동마저 느끼게 한다. 현대 물리학의 심오하고 무한한 신비의 세계로 12명의 거장과 함께 떠나보자.

  출판사 리뷰

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위대한 물리학자들의 발자취를 따라 살펴보는
주요 물리학 이론들의 탄생과 발전 과정
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12명의 천재 물리학자와 함께 떠나는 물리학 대탐험

200년 물리학의 진화를 이 책 한 권으로 이해한다!

이 책은 풍부한 사례와 생생한 묘사를 중심으로 독자들이 시공간을 넘나들며 다양한 시대에 걸쳐 일어난 물리학의 주요 사건과 인물을 한 편의 영화를 보듯이 생생하게 경험하게 한다. 고대 그리스 철학자부터 현대 과학자까지, 뉴턴의 고전 역학부터 아인슈타인의 상대성 이론까지 물리학의 역사를 망라하며 200년의 물리학 발전 역사와 그 과정에서 탄생한 중요한 이론들에 대해 설명한다.

‘물리학 이론’ 하면 복잡한 수식과 어려운 설명이 먼저 떠오르지만, 이 책의 저자는 복잡하고 어려운 물리학 이론을 독자가 직관적으로 이해할 수 있도록 알기 쉽게 설명하는 데 천부적인 재능을 보여준다. 이공계 대학교에 재학 중인 톰슨과 소피아의 입을 빌려 우리 주변의 사물과 관련된 물리법칙을 설명하면서 위대한 과학자들의 혁신적인 사고와 탐구 정신을 능숙하게 드러낸다. 물 흐르듯 자연스러운 전개와 간결하면서도 명확한 설명 덕분에 누구나 재미있게 읽을 수 있다.

이 책을 통해 세상을 뒤집은 12명의 거장의 여러 물리학 법칙 및 이론을 배울 뿐만 아니라 천재적인 과학자들의 사고방식과 탐구 과정에 대해서도 더 깊이 이해할 수 있다. 과학과 친숙하지 않은 문과생이나 일반인이라 하더라도 물리학의 매력에 빠져들지 않을 수 없다. 천재 과학자들의 지혜와 용기, 그리고 끊임없는 진리 추구의 과정은 감동마저 느끼게 한다. 현대 물리학의 심오하고 무한한 신비의 세계로 12명의 거장과 함께 떠나보자.

우주보다 넓고 원자핵보다 치밀한 물리학자의 시선
모든 것의 근원을 밝혀낸 12명의 거장과 논쟁한다

물리학자들의 눈에는 우리가 사는 세계가 어떻게 보일까? 이 책의 저자 후위에하이는 과학자들의 눈으로 바라본 세상을 보여준다. 눈꽃송이, 나비, 강물, 빛, 모래알… 등 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 자연의 이면을 탐구한다. 빵 이야기로 시작해 카오스 이론과 파동의 수학 공식까지 깊이 있는 과학 이론을 흥미가 넘치는 이야기로 이해하기 쉽게 풀어낸다.
저자는 인류에게 혜성처럼 나타났던 12명의 놀라운 천재 물리학자의 생각 속으로 들어가 대화를 나눈다. 그들이 우리와는 다른 시각으로 획기적인 아이디어를 떠올리고 우주의 비밀을 한 꺼풀씩 벗겨내는 과정을 마치 영화를 보듯 보여준다. 자신들이 살았던 시대의 상식이나 관습을 깨트리고 세상에 없던 방식으로 자연을 해석하는 그들의 능력은 우리에게도 영감을 준다. 어렵다고만 생각했던 물리학 이론들을 복잡한 수식을 사용하지 않으면서도 체계적으로 알기 쉽게 설명하는 저자의 능력은 놀랍기만 하다.
한 번쯤 들어는 봤지만 내용을 잘 알지 못했던 상대성 이론, 양자 역학, 끈 이론 등 유명한 물리학 이론들의 탄생과 발전 과정을 더 자세히 이해할 수 있게 해준다.

“러더퍼드와 빵 한 조각으로 아침 식사를 하고
슈뢰딩거와 고양이 이야기를 나눈다”

우리가 오랫동안 기다려온 기발한 물리학 이야기

▶ 우주 모든 만물을 이루는 가장 작은 단위인 원자는 내부가 텅 비어 있다. 원자가 운동장이라면 원자핵이 차지하는 부분은 개미 한 마리 크기밖에 안 된다. 원자의 내부는 99.99%가 텅 빈 공간이다.
그렇다면 물체 두 개가 서로 부딪혔을 때 왜 서로 관통하지 않고 튕겨 나가는 걸까?

▶ 세상 만물은 두 가지 형태로 존재한다. 물결이나 소리, 전자파 같은 파동과 물리적, 화학적 성질을 갖춘 입자다. 파동과 입자 사이에는 분명한 차이와 경계가 존재하며 전혀 다른 특성을 보인다.
그렇다면 과연 빛은 입자일까, 파동일까?

▶ 아인슈타인의 특수 상대성 이론은 광속으로 여행하면 시간이 느리게 흐른다고 설명한다. 쌍둥이 형제 톰과 제리 중 톰이 광속 우주선으로 여행을 다녀왔다. 톰의 상대적인 관점에서는 동생인 제리가 광속으로 자신에게서 멀어져 제리의 시간이 천천히 흐른 셈인데….
그렇다면 과연 톰과 제리 중 누가 더 젊은 상태로 다시 만날까?

이 책의 독자들은 먼저 핵물리학의 아버지로 불리는 어니스트 러더퍼드와 함께 아침 식사를 하면서 빵 조각이 가진 신비한 물질적 구조를 배운다. 그런 다음 망델브로와 함께 끝없이 이어지는 영국의 해안선의 길이가 얼마나 긴지, 정말로 무한대는 아닌지 측정한다. 아름다운 눈송이 결정을 관찰하며 자연의 자기 복제 속성을 분석한 다음, 영국의 레오나르도 다빈치라고 불리던 과학자 로버트 후크와 세기의 천재 아이작 뉴턴이 벌인 격렬한 논쟁과 실험 대결을 함께한다. 로버트 후크는 빛은 파동이라는 자신의 주장을 굽히지 않았고 아이작 뉴턴은 프리즘을 통해 빛도 분리가 가능하다는 것을 보여주면서 빛은 입자로 구성되어 있다고 그를 공격했다. 이것은 이후 300년간 이어진 논쟁의 시작이었다. 또한 아인슈타인의 상대성 이론이 어떻게 영원한 진리라고 여겨지던 고전 역학 이론을 뒤집었는지 ‘지성의 전투’를 벌인다.

저자의 친절하고 재미있는 물리학 여정을 그저 따라가기만 하면 우리는 위대한 물리학자들의 발자취를 좇아가며 우주의 원리에 대한 통찰을 얻고, 물리학 발전의 역사를 이해하며, 마침내 세상 법칙에 대한 지식에서 깨달음을 얻을 것이다.




1960년대 수학자 망델브로는 과학학술지 《사이언스》에 ‘영국 해안선의 총 길이는 얼마인가?’라는 질문을 던졌다. 그 당시 사람들은 직접 재보면 알 수 있지 않겠냐며 그의 질문을 대수롭지 않게 생각했다. 그러면서 영국 해안선의 길이를 대략 수 천km 정도로 예상했다. 그런데 놀랍게도 망델브로는 영국 해안선의 길이가 무한하다고 주장했다. 비록 지금까지 직접 해안선의 길이를 재본 사람은 아무도 없지만 눈송이 둘레의 예시를 생각해 보면 완전 터무니없는 주장이라고 볼 수는 없다.

물결, 음파, 전자파 등 모든 파동에는 한 가지 공통된 특징이 있는데, 바로 장애물을 우회할 수 있다는 점이다. 이를 파동의 회절 속성이라고 부른다. 예를 들어, 물결은 자갈 등의 장애물을 만나면 돌 뒤로 돌아가 계속 전파된다. 두 사람이 벽을 사이에 두고 이야기해도 건너편까지 말소리가 전달되고, 전자파가 큰 건물을 만나도 그대로 통과해 전파될 수 있는 이유는 파동의 회절 속성 때문이다.

  작가 소개

지은이 : 후위에하이
중국과학기술대학교를 졸업하고 푸단대학교에서 석사과정을 마쳤다. 현재 핵물리학 연구와 관련된 일에 종사하고 있다. 과학 탐구에 언제나 열정적이어서 물리학, 수학, 과학 방면에 탄탄한 배경지식을 갖고 있다. 또한 복잡하고 어려운 과학 지식을 쉽고 재미있게 풀어내는 능력이 탁월하다. 이 책에서도 쉽고 간결한 설명을 통해 과학자들의 눈에 비친 세상을 보여주고자 한다. 물리학자들의 눈으로 본 찬란한 세계와 얼마나 많은 획기적인 물리적 아이디어가 탄생하고 진화했는지를 생생하고 흥미로운 이야기로 들려준다.

  목차

추천의 글
프롤로그

1장 러더퍼드와 함께 아침을 먹어봅시다 : 빵 한 조각으로 시작된 물질의 구성에 관한 고찰
1.1 아침 식사로 먹은 ‘빵’
1.2 운동장과 작은 개미
1.3 0에서 출발해 0으로 끝나다

2장 망델브로와 함께 해안선을 측정해 봅시다 : 자연계의 자기 복제
2.1 겨울 창가의 눈송이
2.2 열대성 회오리바람
2.3 셋에서 만물이 나오다

3장 후크, 뉴턴과 함께 실험해 봅시다 : 300년 동안 이어진 입자와 파동의 논쟁
3.1 캠퍼스의 작은 연못
3.2 만물의 형태
3.3 입자와 파동의 논쟁
3.4 구름 속의 코끼리

4장 아인슈타인과 논쟁을 벌여봅시다 : 시간의 물리적 개념에 관한 논쟁
4.1 시간에 관한 이야기
4.2 일반 상대성 이론
4.3 우주 탄생의 메아리에 귀를 기울이다

5장 슈뢰딩거와 그의 고양이에 대해 이야기해 봅시다 : 단절된 공간
5.1 연속성의 종결
5.2 존재성의 붕괴
5.3 꼬리를 무는 뱀

6장 리만과 함께 풍선을 관찰해 봅시다 : 시공간을 새기는 도구
6.1 풍선과 말안장
6.2 신기한 연산 부호

7장 하이젠베르크와 함께 빙글빙글 돌아봅시다 : 바늘 끝의 세계
7.1 입자 대가족
7.2 신비한 힘의 작용
7.3 탐구는 끝이 없다

8장 갈루아와 결투를 벌여봅시다 : 아름다운 대칭에 관하여
8.1 구체와 입방체
8.2 시계와 회전
8.3 천재 소년
8.4 대칭과 게이지
8.5 통일의 길

9장 힉스와 함께 파티에 참석해 봅시다 : 질량의 비밀
9.1 엘리베이터에서 터지지 않는 휴대폰
9.2 입자들의 파티
9.3 연필은 어디로 쓰러질까?
9.4 자욱한 ‘에테르’
9.5 현실과 환상

10장 오일러와 함께 우주의 교향곡을 들어봅시다 : 끈 이론
10.1 무한대의 난제와 쿼크 감금
10.2 진동하는 끈
10.3 더 높은 차원을 향해
10.4 깊이 있는 탐구

11장 앨런 구스와 함께 별이 가득한 하늘을 감상해 봅시다 : 진공의 신비
11.1 끓고 있는 진공
11.2 만물은 하나다

그 후의 이야기
에필로그
참고 문헌

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