book 퀀텀 스토리: 5 가지를 기억하기로!!

[book 퀀텀 스토리: 5 가지를 기억하기로!! ]

 

연필심이 많이 닳았다.

 

5. 나의 소득

아래 파란 글씨 3 단락 중 첫 단락이 나의 화두를 해결하는 지점이었다. 물론 좀 더 사유를 요하지만 사유의 방향과 범위를 정하는 데 도움을 주었다. 그 아래 두 단락도 생각을 진행하는데 좋은 양자적 관점을 제공해 주어서 이 세 문장만으로도 책을 완독한 보람이 있다.


파동함수가 붕괴되는 곳은 거시 세계와 미시 세계의 경계 지점이다. p504


파동 상태가 결어긋남 상태로 바뀌면 여려 가지 가능성이 중첩되어 있던 상태가 단 하나의 결과로 결정된다. p506


우리는 한 번의 관측에서 어떤 결과가 나올지 결코 알 수 없다.  우리가 알 수 있는 것은 특정 결과가 얻어질 확률뿐이다. p506

이강영 해제: 우리에게 영자역학이란 무엇인가

1900경부터 이론 물리학자와 실험 물리학자들은 양자의 세계에 발을 들여놓는다. 컨텀 스토리에서는 1900년부터 2010년까지의 물리학의 세계적 흐름을 거의 다 분석해 놓았다.


세계 대전 발발 전에는 유럽 우세, 2차 대전 후에는 미국 주도의 물리학의 발전에서 다시 유럽으로의 회귀 과정을, 7파트로 나누어 접근한다.


1. 작용양자
2. 양자적 해석
3. 양자적 논쟁
4. 양자장
5. 양자적 입자
6. 양자적 실체
7. 양자적 우주론


내용을 다 이해하면서 넘어가는 것은 어렵다. 그렇게 하려면 고전물리학부터 기본 장착하고,  7부의 40 챕터에서 다루는 모든 이론과 실험을 이해하는데 1년도 넘게 걸릴 것이다.


저자는 쉽게 따라올 수 있도록 가능하면 말로 이론을 설명하려고 했고, 성공을 했다 그러니 나 같은 사람도 읽어 나가지 않겠는가.


쉬운 이론은 이해를 하고,
생소한 것은 키워드 중심으로.
어려운 것은 수학 부분은  한 두 단락을 흐름만 파악했다. 너무 복잡한 것은 그야말로 추이를 보았다 시작과 끝이 키포인트를 중심으로.


4 가지만 축약한다. 5번 나의 소득은 항은 위에서 적었다.

1. 파동 입자 이중성

물질은 파동이면서 입자라는 이중성을 지닌다.
운동에너지와 위치에너지는 동시에 측정할 수 없다.
관측의 목적에 따라 물질은 입자의 성질을 보여주기도 하고, 파동의 성질을 보여 주기도 한다.

고전역학에서는 물질의  그 차체로 존재하면서 특성을 가졌다고 파악을 했으나, 양자 역학에서는 관찰자/관측자와 그리고 관찰자/관측자의 의도가 중요한 요소가 된다...... 이게 가장 흥미롭다.

2. 양자장: 신의 입자 힉스

저자는 이 책을 2011년에 탈고했는데, 표준모델의 마지막 등장 스타인 힉스는 2012년에 발견되어 아쉬운 점이 있지만,  힉스를 전제로 하여 전체척으로 책을 이끌어서 읽는데 불만은 없고 좀 아쉬움은 있다. 어쩌겠는가.



2012 힉스입자 발견. 힉스는 빅뱅 직후 생성되어 물질에게 질량을 생성되게 하고 사라졌다. 강입자 충돌로 힉스의 존재 증명 했다.



힉스 입자가 왜 생성되었고 왜 사라졌는가는 모른다. 그러나 그 흔적이 있기에 강입자 충돌 실험으로 존재를 증명한 것이다. 빅뱅이 일어나서 우주가 시작된 것은 알지만, 빅뱅에게도 왜?를 물을 수 없는 것처럼.

이 책에 실린 표준모형 입자들. 인터넷에 칼라풀한 이해쉬운 것도 많지만...

 

3. 표준모형

질량을 구성하는 입자, 쿼크.
힘을 매개하는 입자, 보손 글루온 포톤.
에너지를 구성하는 입자, 렙톤
그리고 모든 입자들의 입자, 힉스


표준모델은 또 뭔가 싶지만, 찬찬히 고등 대학에서 배웠던 것을 떠올려보면,


물질은 분자로 이루어졌다에서.
분자는 다시 원자로
원자는 원자핵과 전자로
원자핵은 양성자와 중성자로
양성자와 중성자는 다시 쿼크로
이루어진 것이었다는 것을 컨텀스토리를 읽고 나면 이해를 하게 된다.


표준 모형은 원자의 구성 입자들을 총망라하여 보여주는 것이다.

4. 과학자들

천재
집요함
토론
수학
이론물리학


나도 과학자였다. 분자생물학 전공자다. 그런데 컨텀스토리를 다 소화하지 못했다. 물리는 연구를 하던 시절 그리고 학창 시절에도 그리 만만하지는 않았다. 아이들의 논문작성 지도를 할 때에도 이론 물리학이 제일  힘들었던 기억이 있다.


책을 읽다 보면 전 세계에 천재학도가 이렇게 많았었구나 하는 생각을 한다. 그들의 천재성과 열정과 치열함이 내내 부러웠다. 그리고 과학적 주제이지만  철학도들 못지않게 치밀하고  격정적인 토론식의 상호교환은 참으로 부러운 전통이다.


그러고 이론물리학자들과 수학자들의 그 길고 긴, 칠판을 하나 가득히 넘어갈 정도로 계산하고 증명하는 것은 경이롭다.


그들의 활동을 기억한다.

책 나온 후 발견된 신의 입자 힉스 관련 내용

 

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