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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 봅
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