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어떻게 물리학을 사랑하지 않을 수 있을까?
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어떻게 물리학을 사랑하지 않을 수 있을까?

: 이 세상을 이해하는 가장 정확한 관점

[ EPUB ]
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품목정보

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발행일 2022년 04월 20일
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지원기기 크레마,PC(윈도우 - 4K 모니터 미지원),아이폰,아이패드,안드로이드폰,안드로이드패드,전자책단말기(저사양 기기 사용 불가),PC(Mac)
파일/용량 EPUB(DRM) | 22.37MB ?
ISBN13 9791155814680
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이 책은 물리학에 부치는 송시입니다.

10대 시절, 저는 물리학과 처음 사랑에 빠졌습니다. 솔직히 제가 물리학에 재주가 있다는 것을 깨닫고 나니 더 좋아진 면도 있죠. 물리학은 퍼즐 풀이와 상식을 재미있게 섞어놓은 과

목 같았습니다. 방정식과 대수학 기호를 만지작거리며 수치를 집어넣으면 자연의 비밀이 드러나는 것이 재미있었죠. --- p.11

인생의 수수께끼에 대한 답을 구하기 위해 어떤 사람은 종교에, 어떤 사람은 다른 이데올로기에, 어떤 사람은 신념체계에 의지합니다. 하지만 저에게는 조심스럽게 가설을 세우고 검증해서 자연에 대한 사실을 추론하는 방법 말고 다른 대안은 없습니다. 이것은 과학적 방법론의 전형적인 특징이죠. 세상을 이해하려는 여러 가지 진리 탐구 방법이 모두 똑같이 유효하다고,

과학 특히 물리학을 통해 세상을 이해하는 것도 그중 한 가지에 불과하다고 저는 결코 생각하지 않습니다. 과학이야말로 우리가 신뢰할 수 있는 단 하나의 방법이죠. --- p.12

과학에는 다른 분야와 다른 중요한 차이점이 한 가지 있습니다. 널리 뿌리내리고 있던 과학적 관점이나 오래된 이론이 단 한 번의 세심한 관찰이나 실험 결과만으로도 쓸모없는 퇴물이 되어 새로운 세계관에 자리를 내줄 수 있다는 점입니다. --- p.23

세상에 대한 관점을 송두리째 바꾸어놓을 중요한 과학적 발견이 새로 나왔다고 해서, 모든 과학자가 즉각적으로 그것을 받아들이지는 않습니다. 하지만 그것은 과학의 문제가 아니라 그 당사자들의 문제일 뿐입니다. 과학의 진보는 멈출 수 없으며, 진보는 항상 좋은 것입니다. 무지보다는 지식과 계몽이 언제나 나은 법입니다. 우리는 무지의 상태에서 출발하지만 모르는 것을 기어코 알아내려 합니다. 그 과정에서 논란이 생기기도 하지만 결국 우리가 밝혀낸 것을 무시할 수는 없죠. 세상의 실체에 대한 과학적 이해라는 문제에서 ‘모르는 게 약’이라는 주장은 쓰레기에 불과합니다. 더글라스 애덤스가 이렇게 말한 적이 있죠. “언제라도 무지에서 오는 경외감보다는 이해에서 오는 경외감을 택하겠다.” --- p.24

과학 분야는 이론과 실험의 지속적인 상호작용을 통해 진보하는데 물리학은 특히나 그렇습니다. 이론은 예측이 실험으로 입증된 동안에만 시간의 검증에서 살아남을 수 있죠. 좋은 이론이라면 실험으로 검증할 수 있는 새로운 예측을 내놓아야 합니다. 하지만 그 실험 결과가 이론과 충돌할 경우에는 이론을 수정하거나 아예 폐기해야 합니다. 역으로 새로운 이론이 필요한, 설명되지 않는 현상을 실험실에서 찾아낼 때도 있죠. 이런 협력관계가 물리학만큼 아름답게 이루어지는 과학 분야는 없을 겁니다. 이론수학의 정리는 논리, 연역, 공리적 진리로 증명됩니다. 실제 세상에서 검증될 필요가 없죠. 반면 지질학, 행동생물학, 행동심리학 같은 분야는 대부분 관찰과학이라 자연계로부터 데이터를 공들여 수집하거나, 꼼꼼하게 설계된 실험으로 검증을 해서 이해를 넓혀갑니다. 하지만 물리학은 이론과 실험이 나란히 손을 잡고 끌어주면서 서로에게 다음 발 디딜 곳을 가리켜줄 때만 진보할 수 있습니다. --- p.29~30

철학, 논리학, 이론수학 등과 달리 물리학은 실증과학이자 정량적 과학(quantitative science)입니다. 물리학은 재현 가능한 관찰, 측정, 실험으로 개념을 검증하는 방식으로 진행되죠. 물리학자들이 때로는 색다르고 기이한 수학적 이론을 제안할 수도 있지만, 그 이론의 효율성과 진정한 힘을 평가하려면 그것이 검증 가능한 실세계의 현상을 기술하는지 여부를 따져야 합니다. 스티븐 호킹이 1970년대 중반에 블랙홀이 에너지를 방출하는 현상인 호킹 복사(Hawking radiation)에 대해 연구하고도 노벨상을 수상하지 못한 것도 이 때문이죠. 노벨상은 실험적으로 확인된 이론이나 발견에만 돌아가거든요. --- p.43

물리학의 세계는 17세기에 들어서야 어엿한 학문으로 자리 잡게 됐습니다. 모든 과학 분야를 통틀어 가장 중요한 두 가지 장비가 발명된 덕이 컸죠. 바로 망원경과 현미경입니다. 우리가 맨눈으로 볼 수 있는 세상만 이해할 수 있었다면 물리학은 그리 발전하지 못했을 겁니다. --- p.44

19세기가 저물 무렵에는 물리학이 완성된 듯 보였습니다. 물리학은 뉴턴역학, 전자기학, 열역학을 만들어냈고, 이 세 가지 영역이면 포탄의 궤적부터 시계, 폭풍, 증기기관, 자석, 모터, 진자, 행성까지 크기에 상관없이 모든 물체의 운동과 행동, 주변에서 접하는 거의 모든 현상을 성공적으로 설명할 수 있음을 보여줬죠. 이 모든 것을 연구하는 학문을 통틀어 ‘고전물리학’이라고 합니다. 아직도 우리가 학교에서 배우는 내용은 주로 고전물리학이죠. 고전물리학이 꽤 뛰어난 것은 사실이었지만 모든 것을 설명하지는 못했습니다. 물리학자들이 물리학의 미시 구성성분인 원자와 분자로 관심을 돌리자, 기존 물리학으로는 설명할 수 없는 새로운 현상들이 발견됩니다. 지금껏 사용해왔던 법칙과 방정식이 그곳에서는 더 이상 효력이 없어 보였죠. --- p.127

미시적인 양자세계와 거시적인 고전적 세계 사이의 경계 설정 문제 같은 골치 아픈 논쟁거리는 1930년대에 에르빈 슈뢰딩거에 의해 처음으로 유명해졌습니다. 당시 슈뢰딩거는 유명한 사고실험을 고안했죠. 슈뢰딩거는 양자역학 분야의 개척자이자 창시자 중 한 명이었음에도, 양자역학의 의미에 대해 스스로 의혹을 제시했습니다. 그는 방사성물질과 치명적인 독병이 든 상자 속에 고양이를 집어넣으면 무슨 일이 일어날지 물었습니다. 그 상자는 방사성물질이 입자를 방출하면 그것을 감지한 장치가 병에 든 독을 흘려보내도록 설계되어 있습니다.--- p.147

과학의 진정한 가치는 확실성에서 나오는 것이 아니라, 불확실성에 대한 개방성으로부터 나옵니다. 과학은 현재의 지식에 의문을 품고, 더 나은 것이 등장하면 언제든 더 깊은 지식으로 대체할 준비가 되어 있죠. 다른 분야에서는 이런 태도가 변덕스러움으로 여겨질지도 모르겠습니다. 하지만 과학에서는 그렇지 않습니다. 과학자가 양질의 정직과 의심에 흔들림 없이 전념할 때 비로소 과학은 발전합니다.
--- p.273~274

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물리학의 눈으로 바라보는 세계는 몇 가지 법칙으로 깔끔하게 설명되는 명쾌함과 우리의 상식으로는 도저히 이해되지 않는 미지의 신비가 공존하는 세계다. 복잡한 미로를 헤매고 때로는 부침을 겪어도 마침내 다 같이 진리를 향해 나아가는 세계다. 누구나 물리학을 사랑하기는 쉽지 않겠지만, 누구나 물리학이 보여주는 세계에, 또 과학자들이 모여서 한 발 한 발 나아가는 모습에 감탄하게 될 것이다. 그리고 감탄은 사랑의 첫 번째 단계다. 어쩌면 이 책이 당신의 첫 번째 단계가 될 수 있을지도 모른다.
- 김겨울 (작가이자 유튜버)

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