과학 공학
과학을 연결하는 최소한의 양자역학
김상협
지상의책
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- 소장
- 13,860 ⓒ
| 듣기기능 | TTS지원 | 파일정보 | EPUB |
|---|---|---|---|
| 총 용량 | 38.2MB | 이용기기 | |
| ISBN | 9791193301128 | ||
책 소개
‘양자역학은 어떻게 다른 과학과 교차하나요?’
‘수식 없이 양자역학을 이해해 보고 싶어요.’
‘재미있는 사례가 많으면 도전해 볼 수 있을 것 같아요.’
‘양자역학이 세계와 어떻게 상호작용했는지 궁금해요.’
‘양자 기술은 어떤 방향으로 발전하게 될까요?’
세상을 이해하는 새로운 관점을 만나면
미래를 바꾸는 혁신이 시작된다!
눈에 보이지 않을 정도로 작은 데다, 인간의 직관을 벗어나는 세계를 어떻게 이해할 수 있을까? 이 미시 세계에서 벌어지는 기상천외한 일들을 밝히는 일은 왜 ‘혁명’이라 불릴 만큼 중요했을까? 이 책은 20세기 초반에 탄생하여 지난 2025년 100주년을 맞은 양자역학에 관한 이야기다. 책이 주목하는 부분은 두 가지다. 양자역학이 어떻게 ‘세상을 해석하는 새로운 방식’을 열어 고전 역학이 해결하지 못하던 문제들을 풀어내었는지, 또 양자역학으로 탄생한 기술이 어떻게 우리 일상을 바꾸고 미래를 혁신했는지다. 여기에 화학·천문학·생물학 등 여러 과학 분야와 양자역학을 ‘연결’하여 설명하니, 독자는 양자역학을 넘어 과학 전반에 학문적 이해도를 높이는 동시에, 과학의 실용성과 확장성에 관한 인사이트도 얻을 수 있을 것이다.
중학교 물리학 교사인 저자 김상협은 파동함수를 풀고, 슈뢰딩거 방정식을 계산하고, 교과서의 내용을 충실히 가르치면서도, 계속 머릿속 어딘가 안개가 끼어 있는 기분이었다고 말한다. ‘양자역학을 내가 제대로 이해하고 있는 것일까?’ 계산은 맞는데, 계산이 가리키는 세계를 이해하는 일은 다른 문제라는 사실을 깨달은 것이다. 결국 저자는 ‘낯선 세계로 들어가는 첫 번째 문을 여는’ 책을 집필하고자 결심했다. 스스로 고민을 거듭했기에 양자역학을 ‘배우는’ 것이 아니라, 양자역학이 열어젖힌 세상을 ‘이해해’ 보자고 제안할 수 있었다. 교과서를 비롯해 과학 교양서를 여럿 집필하고 방송에 출연하면서 생활 속 과학을 전하고자 다방면으로 힘써 온 저자는 《과학을 연결하는 최소한의 양자역학》에서도 직관적인 비유와 일상 속 사례를 풍부하게 들면서 독자를 친절하게 이끈다. 양자역학이 줄곧 궁금했으나 자신에게 딱 맞는 책을 찾지 못하던 사람에게 이 책을 적극 추천하는 이유다.
▶ [분광학 × 양자 도약] 태양 빛 스펙트럼에 생기는 검은 선의 정체는?
▶ [화학 × 입자와 파동] 이중 결합과 단일 결합을 오가는 새로운 분자?
▶ [광합성 × 중첩과 간섭] 식물은 어떻게 빛에서 에너지를 얻을까?
▶ [백색왜성 × 불확정성 원리] 붕괴해야 할 별이 아직도 빛나고 있다면?
▶ [방향 감각 × 양자 얽힘] 철새가 지도 없이 먼 곳을 오가는 비결은?
총 5개 장으로 이루어진 《과학을 연결하는 최소한의 양자역학》은 “태양 빛 스펙트럼에 생기는 검은 선의 정체는?1장 분광학” “이중 결합과 단일 결합을 오가는 새로운 분자?2장 화학” 같은 흥미진진한 질문에서 시작한다. 이는 양자역학에 더 쉽게 접근해 보고자 하는 시도인 동시에, 서로 분리된 학문처럼 보이던 과학의 세계를 가로지르는 탐험이기도 하다. 땅 위에서 피어올라3장 광합성 하늘을 날아오른 후5장 방향 감각 밤하늘 속 반짝이는 별에 도달하기까지4장 백색왜성, 시공간을 넘나들며 펼쳐지는 이야기를 따라가다 보면, “가랑비에 옷 젖듯이 자연스레 양자역학을 받아들이는 순간”김기덕 막스플랑크 연구소 고체물리학자 추
‘수식 없이 양자역학을 이해해 보고 싶어요.’
‘재미있는 사례가 많으면 도전해 볼 수 있을 것 같아요.’
‘양자역학이 세계와 어떻게 상호작용했는지 궁금해요.’
‘양자 기술은 어떤 방향으로 발전하게 될까요?’
세상을 이해하는 새로운 관점을 만나면
미래를 바꾸는 혁신이 시작된다!
눈에 보이지 않을 정도로 작은 데다, 인간의 직관을 벗어나는 세계를 어떻게 이해할 수 있을까? 이 미시 세계에서 벌어지는 기상천외한 일들을 밝히는 일은 왜 ‘혁명’이라 불릴 만큼 중요했을까? 이 책은 20세기 초반에 탄생하여 지난 2025년 100주년을 맞은 양자역학에 관한 이야기다. 책이 주목하는 부분은 두 가지다. 양자역학이 어떻게 ‘세상을 해석하는 새로운 방식’을 열어 고전 역학이 해결하지 못하던 문제들을 풀어내었는지, 또 양자역학으로 탄생한 기술이 어떻게 우리 일상을 바꾸고 미래를 혁신했는지다. 여기에 화학·천문학·생물학 등 여러 과학 분야와 양자역학을 ‘연결’하여 설명하니, 독자는 양자역학을 넘어 과학 전반에 학문적 이해도를 높이는 동시에, 과학의 실용성과 확장성에 관한 인사이트도 얻을 수 있을 것이다.
중학교 물리학 교사인 저자 김상협은 파동함수를 풀고, 슈뢰딩거 방정식을 계산하고, 교과서의 내용을 충실히 가르치면서도, 계속 머릿속 어딘가 안개가 끼어 있는 기분이었다고 말한다. ‘양자역학을 내가 제대로 이해하고 있는 것일까?’ 계산은 맞는데, 계산이 가리키는 세계를 이해하는 일은 다른 문제라는 사실을 깨달은 것이다. 결국 저자는 ‘낯선 세계로 들어가는 첫 번째 문을 여는’ 책을 집필하고자 결심했다. 스스로 고민을 거듭했기에 양자역학을 ‘배우는’ 것이 아니라, 양자역학이 열어젖힌 세상을 ‘이해해’ 보자고 제안할 수 있었다. 교과서를 비롯해 과학 교양서를 여럿 집필하고 방송에 출연하면서 생활 속 과학을 전하고자 다방면으로 힘써 온 저자는 《과학을 연결하는 최소한의 양자역학》에서도 직관적인 비유와 일상 속 사례를 풍부하게 들면서 독자를 친절하게 이끈다. 양자역학이 줄곧 궁금했으나 자신에게 딱 맞는 책을 찾지 못하던 사람에게 이 책을 적극 추천하는 이유다.
▶ [분광학 × 양자 도약] 태양 빛 스펙트럼에 생기는 검은 선의 정체는?
▶ [화학 × 입자와 파동] 이중 결합과 단일 결합을 오가는 새로운 분자?
▶ [광합성 × 중첩과 간섭] 식물은 어떻게 빛에서 에너지를 얻을까?
▶ [백색왜성 × 불확정성 원리] 붕괴해야 할 별이 아직도 빛나고 있다면?
▶ [방향 감각 × 양자 얽힘] 철새가 지도 없이 먼 곳을 오가는 비결은?
총 5개 장으로 이루어진 《과학을 연결하는 최소한의 양자역학》은 “태양 빛 스펙트럼에 생기는 검은 선의 정체는?1장 분광학” “이중 결합과 단일 결합을 오가는 새로운 분자?2장 화학” 같은 흥미진진한 질문에서 시작한다. 이는 양자역학에 더 쉽게 접근해 보고자 하는 시도인 동시에, 서로 분리된 학문처럼 보이던 과학의 세계를 가로지르는 탐험이기도 하다. 땅 위에서 피어올라3장 광합성 하늘을 날아오른 후5장 방향 감각 밤하늘 속 반짝이는 별에 도달하기까지4장 백색왜성, 시공간을 넘나들며 펼쳐지는 이야기를 따라가다 보면, “가랑비에 옷 젖듯이 자연스레 양자역학을 받아들이는 순간”김기덕 막스플랑크 연구소 고체물리학자 추
목차
프롤로그 양자역학이 연결하는 과학의 세계로 초대합니다!
1. 검은 선의 정체를 밝혀라! - 빛 속을 헤엄치는 양자역학
BREAKING NEWS LIVE
- “원자핵 발견!”
분광학의 해결하지 못한 질문
- 사라진 색과 우주의 비밀
프라운호퍼선 × 양자 도약
- 원자의 진짜 모습을 밝히다
- 전자가 에너지 계단을 오르내릴 때
빛을 만드는 양자역학
- 21세기의 새로운 빛, 파란색 LED
- 빛의 군무, 레이저
2. 고리 속에 갇힌 진실은? - 분자를 얽는 양자역학
법정에 선 전자
- “전자는 어느 창으로 통과했는가?”
화학의 해결하지 못한 질문
- 이중 결합인가? 단일 결합인가?
벤젠 모형 × 파동
- 전자의 두 얼굴, 입자와 파동
- 궤도에서 오비탈로, 전자구름의 발견
기술을 혁신하는 양자역학
- 추상적 이론에서 손안의 스마트폰으로
- 바늘로 만지는 현미경의 탄생
3. 식물은 어떻게 자라는가? - 땅 위에서 피어나는 양자역학
양자역학 토크쇼
- “고양이는 살아 있을까, 죽었을까?”
식물학의 해결하지 못한 질문
- 초록색 베일 아래서 벌어지는 일
광합성 × 양자 중첩
- 자연의 완벽한 효율, ‘간섭’
- 관측하는 순간 ‘붕괴’하는 세계
문제를 해결하는 양자역학
- 양자 컴퓨터의 빠른 계산 비결
- 양자 컴퓨터의 핵심, 큐비트
4. 붕괴해야 할 별이 아직도 빛나고 있다면? - 별을 보존하는 양자역학
연극
- “불확정성 : 양자역학으로의 초대”
천문학의 해결하지 못한 질문
- 보이지 않는 별이 있다
백색왜성 × 불확정성 원리
- 위치와 운동량의 제로섬 게임
- 붕괴하는 힘과 밀어내는 힘의 평형 상태
정밀하게 측정하는 양자역학
- 300만 년에 1초 오차, 원자시계의 발명
- 우주의 속삭임을 듣는 중력파 측정
5. 철새가 지도 없이 방향을 찾는 비결은? - 푸른 하늘을 가로지르는 양자역학
양자 100분 토론
- “서울과 뉴욕의 바둑알”
생물학의 해결하지 못한 질문
- 철새 몸속 나침반을 찾아라!
방향 감각 × 양자 얽힘
- 떨어져도 함께하는 전자스핀
- 작은 눈 속 양자가 펼치는 춤
미래를 설계하는 양자역학
- 해킹이 절대 불가능한 양자 암호 통신
- 민감해서 더 예리한 양자 센서
미주 / 사진 출처
추천 도서
1. 검은 선의 정체를 밝혀라! - 빛 속을 헤엄치는 양자역학
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프라운호퍼선 × 양자 도약
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빛을 만드는 양자역학
- 21세기의 새로운 빛, 파란색 LED
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2. 고리 속에 갇힌 진실은? - 분자를 얽는 양자역학
법정에 선 전자
- “전자는 어느 창으로 통과했는가?”
화학의 해결하지 못한 질문
- 이중 결합인가? 단일 결합인가?
벤젠 모형 × 파동
- 전자의 두 얼굴, 입자와 파동
- 궤도에서 오비탈로, 전자구름의 발견
기술을 혁신하는 양자역학
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- 바늘로 만지는 현미경의 탄생
3. 식물은 어떻게 자라는가? - 땅 위에서 피어나는 양자역학
양자역학 토크쇼
- “고양이는 살아 있을까, 죽었을까?”
식물학의 해결하지 못한 질문
- 초록색 베일 아래서 벌어지는 일
광합성 × 양자 중첩
- 자연의 완벽한 효율, ‘간섭’
- 관측하는 순간 ‘붕괴’하는 세계
문제를 해결하는 양자역학
- 양자 컴퓨터의 빠른 계산 비결
- 양자 컴퓨터의 핵심, 큐비트
4. 붕괴해야 할 별이 아직도 빛나고 있다면? - 별을 보존하는 양자역학
연극
- “불확정성 : 양자역학으로의 초대”
천문학의 해결하지 못한 질문
- 보이지 않는 별이 있다
백색왜성 × 불확정성 원리
- 위치와 운동량의 제로섬 게임
- 붕괴하는 힘과 밀어내는 힘의 평형 상태
정밀하게 측정하는 양자역학
- 300만 년에 1초 오차, 원자시계의 발명
- 우주의 속삭임을 듣는 중력파 측정
5. 철새가 지도 없이 방향을 찾는 비결은? - 푸른 하늘을 가로지르는 양자역학
양자 100분 토론
- “서울과 뉴욕의 바둑알”
생물학의 해결하지 못한 질문
- 철새 몸속 나침반을 찾아라!
방향 감각 × 양자 얽힘
- 떨어져도 함께하는 전자스핀
- 작은 눈 속 양자가 펼치는 춤
미래를 설계하는 양자역학
- 해킹이 절대 불가능한 양자 암호 통신
- 민감해서 더 예리한 양자 센서
미주 / 사진 출처
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