현대 물리학의 기초로 원자나 분차처럼 작은 것의 정체와 변화, 움직임 등을 연구하는 학문 ‘양자역학’ 10대 때 물포자(물리 포기자)로 그동안 물리와 별 상관없이 살아왔지만, 최근 몇 년간 자상한 물리학자인 김상욱 교수가 나오는 TV 프로그램을 보고 있노라면 이미 내 인생은 양자역학의 혜택에 후~하고 떨어져 지내고 있다는 것을 알게 됐고, 도대체 이름만으로는 무슨 학문인지 알 길이 없는 ‘양자역학’이 궁금해졌다.
고재현 글 / 이혜원 그림 ‘양자역학 좀 아는 10대’ 뒷표지
그래서 나는 양자역학의 세계를 조금이라도 맛보려고, 40대임에도 이제 와서 양자역학을 조금 아는 40대가 되어보고, 이 책 ‘양자역학 조금 아는 10대’와 운명적(?)인 만남을 가졌다. 그러다 보니 노벨 물리학상을 받은 유명한 물리학자 리처드 파인먼조차 “양자역학을 제대로 이해하는 사람은 아무도 없다”고 했을 정도다. 천재 물리학자 아인슈타인도 눈을 감을 때까지 양자역학의 이론 체계를 완전히 인정하지 않았다고 한다. ‘양자역학 조금 아는 10대’ 중 p.11
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양자역학과의 늦은 만남의 결과는… 물리학자 리처드 파인먼의 명언이 나를 위로해준다.내가 그동안 눈으로 봐오면서 몸으로 느낀 모든 것으로는 설명할 수 없는, 저자의 말처럼 ‘이상해도 너무 이상한’ 원자의 세계는 나를 정말 당황하게 했다.누구나 알고 있는 천재 물리학자 아이슈타인까지 받아들이지 못했다니 저처럼 천한 범인(범인)이 어떻게 이해될 수 있겠습니까.다만 그래도 이렇게 양자역학에 대한, 그래도 조금은 쉽게 정리되고 비유된 청소년을 위한 과학도서를 읽고 나니 양자역학이란 도대체 무엇인지, 양자역학이 왜 중요한지 등 양자역학 세계의 ‘새발의 피’ 정도는 조금(?) 알게 된 것 같아 기쁘다
양자역학을 조금 아는 10대중 p.8 (이책을 읽어가는 나의 표정인것 같다) (웃음)
입자이자 파동인 미시세계의 존재들.고전역학으로는 설명할 수 없고, 우리가 적절하게 기술할 수 있는 개념이나 언어를 갖고 있지 않다는 뜻.
양자역학 조금 아는 10대 중 p.70
정말 과학자들은 대단한 사람들이다.우리가 찾아볼 수 없었다, 그리고 잘 모르는 것에 대해서 정의를 내리고, 연구하고, 수식까지는 만드는 모습을 보면서 문과생이었던 저에게는 정말로 넘을 수 없는 벽의 세상 같다.무한히 높은 에너지가 갇힌 입자 또는 수소 원자 핵에 묶인 전자처럼, 미시 세계의 입자가 아물거리는 에너지 값만을 가질 수 있어!이 에너지를 고유 에너지라고 부른다!(중략)고유 함수는 우리에게 해당 입자를 발견하는 위치에 대한 확률 정보를 일러준다.보다 정확히는 고유 함수를 제곱하면 입자를 발견할 확률을 알 수 있다.(중략)우리는 전자를 측정하여 위치를 확인하기 전까지는 전자가 어디에서 발견할지 모른다.다만 각 위치에서 전자가 발견될 확률만 아는 것이다.”양자 역학을 조금 아는 10대”중 p.81~82전자가 어떤 궤도나 어떤 방식으로 위치해 있는지는 모르지만, 고유 상태에 따라 전자의 확률 분포가 얼마나 되는지는 알 수 있다는 이야기. (웃음) 어느 프로그램에서 김상욱 교수가 말하길, 양자역학은 이해하는 것이 아니라 어느 시점이 되면 받아들인다는 이야기! 받아들이자!!ㅠㅠ또 저자가 정말로 100 이상한 성질 중 하나라고 말한 양자 상태의 중첩(superposition, 포함)도 받아들이자.^^;양자중첩 상태는 두 개의 양자 상태가 함께 할 수 있는, 우리 주변에서는 절대 볼 수 없는 미시세계만의 특징이지만, 미래를 이끌어갈 양자컴퓨터 구현 원리에는 매우 중요한 역할을 한다고 한다.그리고 그 뒤에 나오는 ‘양자 상태의 얽힘(entanglement)’이란 두 입자가 가진 파동함수의 중첩 상태로 떨어져 있을 때도 얽혀 서로 영향을 미치는 특징인데, 이 또한 받아들이자양자역학 조금 아는 10대 중 p.116 다양한 고체분류법세계에서 손꼽히는 한국의 반도체 사업 역시 그냥 양자 역학에서만 이해할 수 있는 특성과는 정말 놀라운 일이다.오늘 우리가 사용하는 대부분의 전자 제품은 반도체가 들어가지만 저는 양자 역학의 원리라는 것을 이제야 알았다.그리고 앞으로 현대 문명의 미래를 이끌어 가는 양자 역학의 세계는 콴텀 컴퓨터, 양자 암호 등 무한한 것으로 보인다.이거 하나는 꼭 외우고 둬.우리가 볼 수 있는 모든 사물, 생명체, 주변 사람들은 원자로 되어 있다는 것, 양자 역학은 바로 이 원자를 이해하는 학문이라는 점이다.원자를 포함한 미시 세계를 이해하는 것은 바로 우리를 이해하는 과정인 원자로 구성된 우주를 이해하는 과정이다.우리는 모두 언젠가는 죽음을 맞이하는 수밖에 없고, 원자에 흩어져서 우주의 있는 별에 돌아갈 운명에 처할 것이다.양자 역학은 이 영겁의 과정을 이해하는데 필수적인 학문임을 명심하세요.”양자 역학을 조금 아는 10대”중 p.150을 잇는 말세계에서 손꼽히는 한국의 반도체 사업 역시 오직 양자역학으로만 이해할 수 있는 특성이라니 정말 놀라운 일이다.오늘날 우리가 사용하는 대부분의 전자제품에는 반도체가 들어가지만 나는 양자역학의 원리라는 것을 이제야 알았다.그리고, 앞으로 현대 문명의 미래를 이끌어 갈 양자 역학의 세계는, 양자 컴퓨터, 양자 암호 등 무한한 것이 될 것 같다. 이거 하나는 꼭 기억해둬. 우리가 볼 수 있는 모든 사물, 생명체, 주변 사람들은 원자로 이루어져 있다는 것, 양자역학은 바로 이 원자를 이해하는 학문이라는 점이다. 원자를 포함한 미시세계를 이해하는 것은 바로 우리를 이해하는 과정이고 원자로 구성되어 있는 우주를 이해하는 과정이다. 우리 모두 언젠가는 죽음을 맞이할 수밖에 없고 원자로 흩어져 우주가 있는 별로 돌아갈 운명에 놓이게 될 것이다. 양자역학은 이 영겁의 과정을 이해하는 데 필수적인 학문임을 명심하라. ‘양자역학을 조금 아는 10대’ 중 p.150을 잇는 말’양자역학 좀 아는 10대’ 중 p.151~152 ‘양자역학 좀 아는 10대’에서 양자역학에 대한 맛을 제대로 봤으니, 저자가 마지막 부분에 추천해준 양자역학에 대한 다양한 책을 다시 한 번 읽어봐야 한다.***출판사에서 책을 지원받아 직접 읽고 작성하였습니다*****양자역학 좀 아는 10대 저자 고재현 출판 ‘풀빛’ 발매 2023.05.10.양자역학 좀 아는 10대 저자 고재현 출판 ‘풀빛’ 발매 2023.05.10.양자역학 좀 아는 10대 저자 고재현 출판 ‘풀빛’ 발매 2023.05.10.