원소가 아주 작은 양으로 나누어질 수 있는 연속된 물질이라면 어떻게 이렇게 항상 정수비를 이룰 수 있을까? 이것은 고대 원소설로는 설명할 수 없는 커다란 수수께끼였다. 물질 사이의 화학반응을 제대로 설명하기 위해서는 이런 수수께끼를 해결해야 했다. 영국의 존 돌턴은 이런 문제를 해결하기 위해 원자론을 제안했다. --- p.20

원소가 내는 선스펙트럼에는 원자에 대한 비밀이 숨어 있는 것이 틀림없었다. 어쩌면 원자가 내는 스펙트럼은 원자의 내부를 들여다볼 수 있는 창이 될는지도 몰랐다. 원자가 어떻게 특정한 선스펙트럼 을 내는지를 설명하는 것은 이제 원자를 연구하는 물리학자나 화학자들이 해결해야 할 가장 큰 숙제가 되었다. --- p.42

톰슨은 이 미립자가 음극을 이루고 있는 원자에서 나온다고 주장했다. 그것은 원자가 더 이상 쪼개지지 않는 가장 작은 알갱이가 아님을 확실히 하는 것이었다. 톰슨이 미립자라고 부른 이 입자를 과학자들은 전자라고 부르기 시작했다. --- p.67

앞에서 양자量子는 물리량의 가장 작은 단위를 나타내는 말이라고 했다. 따라서 광량자光量子는 빛이 가지고 있는 에너지 알갱이라는 뜻이 된다. 다시 말해 광량자라는 말은 빛이 연속적인 에너지를 가지는 것이 아니라 불연속적인 값만을 가질 수 있다는 것을 의미한다. 후에는 광량자라는 말 대신 빛 알갱이를 의미하는 광자라는 말을 사용하게 되었다. --- p.110

슈뢰딩거는 수소의 원자핵과 전자 사이에 작용하는 전기력에 의한 위치에너지를 슈뢰딩거 방정식에 대입한 후 방정식을 풀어 수소 원자핵 주위를 도는 전자들의 파동함수를 구하고 그 파동함수들로부터 전자가 어떤 물리량들을 가져야 하는지를 계산해냈다. 그 결과는 놀라운 것이었다. 보어의 원자모형에서 설명한 전자들의 에너지를 모두 구할 수 있었을 뿐만 아니라 전자들의 양자역학적 상태를 나타내는 네 가지 양자수가 어떤 값들을 가져야 하고, 그것이 어떤 물리량을 나타내는지를 알아낼 수 있었다. --- p.156

슈뢰딩거 방정식을 통해서 우리가 알 수 있는 것은 전자가 특정한 지점에서 발견될 확률뿐이다. 양자역학의 계산을 통해 전자가 발견될 확률이 높은 곳은 진하게 나타내고 확률이 적은 곳은 옅은 색으로 나타내면 구름 같은 모양이 만들어진다. 이 구름은 전자의 모양이 아니라 전자가 발견될 확률을 나타내는 확률 구름이다. --- p.178

양자역학의 설명은 우리의 상식으로 이해할 수 없는 것들이 많이 있다. 그러나 아직 양자역학이 예측한 결과가 틀렸다는 결정적인 증거를 찾아내지 못했다. 따라서 과학자들은 양자역학이 이상한 것이 아니라 원자보다 작은 세상이 이상하기 때문에 이런 세상을 설명하는 양자역학이 이상해 보일 수밖에 없다고 생각하고 있다.

<b>- 호기심을 돋우기 위해 장 전체의 핵심적 사건이나 과학자 이야기로 문제를 제기하는 도입</b><br/>처음 1장에서 최초의 국제화학회의가 열린 독일 카를스루에에서 칸니차로가 당시 혼란 가운데 있었던 분자식 문제를 해결하는 장면부터가 흥미롭다. 본격적 양자역학 시대를 알린 엑스선, 방사선의 발견(3장)도 드라마틱하다. 원자 내부 구조를 밝히기 위한 러더퍼드의 실험(4장) 장면도 흥미를 이어가는 데 부족함이 없다. 양자역학의 최고 수훈자라 할 수 있는 보어가 등장하는 ‘보어와 발머의 식’(6장)도 좋다. 가장 어려운 양자역학의 이중성을 쉽게 이해시키기 위해 비유로 든 ‘포유동물과 새들의 전쟁’(9장)은 압권이다. 마지막 10장의 ‘양자역학의 이용’에서 ‘두 개의 노벨상을 받은 과학자들’도 마지막까지 호기심을 이어가는 마무리로 부족함이 없다. <br/><br/><b>- 과학적 문제제기 이후 전개되는 과학 개념과 실험적 증명을 소개하는 본문</b><br/>본문에서는 도입에서 제기되었던 과학적 문제들을 풀기 위한 과학 개념과 실험적 증명들이 소개된다. 예를 들어 3장 ‘원자에서 방사선이 나온다’의 도입에서 제기되었던 ‘원자에서 나오는 방사선이 어떻게 원자가 더 쪼개질 수 있는 확실한 증거가 될 수 있을까?’라는 문제를 본문에서는 음극선관을 통해 전자의 존재를 발견하는 실험으로 증명해낸다. 또 4장 ‘러더퍼드의 실험’의 도입에서 제기된 ‘러더퍼드의 실험 결과가 왜 원자핵의 존재를 나타내는 것이 될까?’라는 문제를 본문에서는 여러 원자모형이 만들어지는 과정과 러더퍼드가 수행했던 금박 실험 결과로 증명한다. 6장 ‘보어와 발머의 식’에서 제기된 문제를 부양자수의 도입으로 해결해 나가는 과정, 9장 ‘포유동물과 새들의 전쟁’에서 제기된 문제를 광자 재판과 슈뢰딩거의 고양이 등으로 해결해 나가는 과정은 흥미롭기 그지없다. <br/> <br/><b>- 산책하듯 가볍게 우리 생활과 연결된 양자역학을 다룬 ‘양자 세상 산책’</b><br/>양자역학은 결국 어려운 과학이기에 쉬지 않고 이어가는 것은 버거울 수밖에 없다. 또 양자역학이 아무리 중요하다 하더라도 우리 생활과 직접적 연관이 없다면 흥미가 떨어질 수밖에 없다. 이에 이 책에서는 가볍게 쉬어 갈 수 있는 ‘양자 세상 산책’ 코너를 마련하고 있다. 적외선 온도센서의 원리(5장), 누가 먼저 총을 쏠까?(6장), 눈앞에 다가온 양자컴퓨터 세상(10장) 등은 우리 생활과 관련이 있어 흥미를 끈다. 산소의 발견자는 누구일까?(1장), 지구에서보다 태양에서 먼저 발견된 헬륨(2장), 부지런했으며, 검소했고, 겸손했던 과학자(3장), 제5차 솔베이회의에서의 결투(7장) 등은 가볍게 쉬어 가며 흥미롭게 읽을 수 있다.

양자역학은 현대 과학의 바탕을 이루고 있는 역학이다. 따라서 현대 과학을 이해하기 위해서는 양자역학을 이해해야 한다. 이 책은 양자역학이 탄생하게 된 배경에서부터 양자역학이 성립되는 과정, 우리 생활 속에서 양자역학이 어떻게 이용되고 있는지를 재미있고 알기 쉽게 설명한다. 양자역학이 어렵고 난해하다고 생각하는 사람들에게 좋은 안내서가 될 것이다.