품목정보
발행일	2011년 06월 10일
쪽수, 무게, 크기	280쪽 \| 498g \| 15322420mm
ISBN13	9788950931445
ISBN10	8950931443

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저자 소개 (1명)

저 : 브라이언 콕스 이동 관심작가 알림신청

Jeff Forshaw
영국 맨체스터 대학교 이론물리학 교수이다. 옥스퍼드 대학교를 졸업하고, 36세의 젊은 나이에 교수가 되어 이목을 끌었다. 1999년에는 이론물리학에 기여한 공로로 물리학협회의 맥스웰 상을 받았다. BBC 방송을 비롯해 여러 매체에서 일반 청중을 대상으로 자연의 법칙 뒤에 숨은 원리를 설명하는 데 힘을 쏟고 있다. 그간 100여 편의 논문을 발표했으며, 『동역학과 상대성(Dynamics & Relativity)』『양자 색깔 역학과 포메론(Quantum Chromodynamics and the Pomeron)』 등의 저서가 있다.

감수 : 유인태

서울대학교 물리학과 및 동 대학원을 졸업하고, 예일 대학교에서 입자물리실험 전공으로 박사학위를 받았다. 이후 미국 페르미연구소 연구원을 거쳐 1998년부터 성균관대학교 물리학과 교수로 재직 중이다. 1991년부터 현재까지 페르미연구소 CDF 실험에 참여하여 b쿼크 생성과정 및 붕괴, 입자-반입자 진동현상 등의 연구를 수행하고 있다. 또한 2007년 이후 유럽입자물리연구소(CERN)의 거대강입자가속기 실험 중의 하나인 CMS실험에도 참여하여 힉스 입자와 t쿼크를 연구하고 있다.

역자 : 이민경

성균관대학교 물리학과를 졸업하고, 현재 서울대학교 사범대학 물리교육과 석사과정에 있다. 석사과정 동안 국내외 학회에서 활동하며 실험결과의 오차 분석 교육에 관한 연구를 진행하고 있다.

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책 속으로 책속으로 보이기/감추기

당신이 비행기에서 책을 읽고 있다고 상상해보라. 시계가 12시를 가리킬 때 읽고 있던 책을 내려놓고 자리에서 일어난 뒤 통로를 지나 10칸 앞에 있는 친구에게 가서 말을 걸었다. 12시 15분에 당신은 자신의 자리에 돌아와 다시 책을 집어 들었다. 이때 대부분의 사람들이 같은 자리에 되돌아왔다고 생각할 것이다. 당신의 자리에 되돌아오기 위해 같은 10칸 거리를 지나 왔으며 당신의 자리에 그대로 놓아둔 책이 있을 것이다. 이번에는 ‘같은 자리(공간)’라는 개념에 대해 좀 더 생각해보자. 예를 들어 당신이 오늘 친구와 바에서 한잔하기로 약속했다면 두 사람 다 바에 도착할 때까지 자리가 변하지 않을 것이다. 적어도 두 사람이 있었던 그날 밤까지는 그 자리가 변함이 없던 게 분명하다. 사실 자리(공간)라는 단어가 무엇을 의미하는지는 직감적으로 명백하게 떠올릴 수 있으므로 독자들은 우리가 너무 사소한 것에 집착하는 게 아니냐는 생각을 할 수도 있다. 하지만 명백한 개념에 대해 깊이 생각하고 고민하다 보면 아리스토텔레스, 갈릴레이, 뉴턴, 아인슈타인의 발자취를 따라갈 수 있을 것이다. 그렇다면 ‘같은 자리(공간)’라는 개념을 정확하게 정의하는 방법은 무엇일까? --- pp.19-20

훌륭한 물리학자인 리처드 파인만(Richard Phillips Feynman)은 “당신의 이론이 얼마나 훌륭한지, 당신이 얼마나 똑똑한지, 당신의 이름이 무엇인지에 관계없이 실험과 일치하지 않는다면 그것은 잘못된 것이다”라고 말했다. 이 말은 과학에서 아주 중요한 역할을 한다. 다시 말해 만약 어떠한 개념이 실험으로 확인할 수 없는 것이라면 그것이 옳은지 아닌지 판단할 길이 없으며, 옳고 그른 것이 중요한 게 아니라는 의미다. 물론 증명할 수 없을지라도 어떠한 생각이 사실이라고 가정할 수 있지만, 그렇게 함으로써 쓸데없는 편견에 빠져 앞으로의 진전을 막을 수 있는 위험요소가 있다. --- p.31

우리가 지구를 떠나 은하계의 가장 먼 곳까지 가는 데 빛의 속도로 10만 년 걸릴 것으로 예상되기 때문에 인류가 도달할 수 있는 최종 목적지는 은하계 내의 지구별 근처의 (천문학적 크기에서의)가까운 일부 몇몇 별밖에 없다. 하지만 아인슈타인이 우리를 도와줄 수 있다. 만약 거의 빛의 속도에 가까운 속도로 우주로 날아갈 수 있는 우주선이 있다면 별까지의 거리가 줄어들 것이고 빛의 속도에 근접할수록 그 거리는 더 줄어들 것이다. 만약 빛의 속도의 99.99999999% 빠르기의 우주선이 있다면 우리 은하에서 300만 광년 정도 떨어진 안드로메다 은하까지 단 50년이면 갈 수 있다. --- p.77

공간과 시간을 서로 구분하려는 오래된 무의식 때문에 사람들은 에너지와 질량을 서로 관련이 없고 구별된 독립체로 생각하려는 경향이 있다. 결정적으로 자연은 주어진 기회를 최대한 이용하는 능력이 있으며, 질량을 에너지로 변환시킬 수도 있다. 만약 자연적으로 이러한 일이 일어날 수 없다면 아마 인간도 존재할 수 없을 것이다. --- p.164

대부분의 사람들은 모든 것의 중심에 뉴턴 이론이 자리 잡고 있다는 사실을 믿어 의심치 않았으며 설명하지 못하는 기타 사항들은 단지 차후에 풀어야 할 세부적인 문제일 뿐이라고 생각했다. 그러나 19세기 즈음하여, 뉴턴의 이론으로 설명하기 불가능한 새로운 현상들이 관찰되었고 마침내 아인슈타인의 상대성이론과 양자이론의 세상이 열렸다. 뉴턴 이론의 위상은 바뀌었으며, 좀 더 구체적으로 말하면 그의 이론은 자연을 자세히 설명하는 관점에 대한 근사치라는 것이 밝혀졌다. --- p.206

눈을 감은 채 탁구공에 실을 매달아 잡고 있는 상황을 떠올려보라. 실을 잽싸게 들어올리면 실 끝에 어떤 질량을 가진 물체가 있다는 것을 거의 느끼지 못할 것이다. 이번에는 탁구공이 자유롭게 움직일 수 없게 팬케이크 시럽에 탁구공을 넣어보라. 이때 실을 들어올리려고 하면, 더 큰 저항을 느끼게 되고 탁구공보다 더 무거운 물체가 매달려 있다는 생각이 들 것이다. 시럽이 탁구공을 붙잡고 있기 때문에 더 무거운 것처럼 느껴진다. 자, 이제는 전 우주 공간에 스며든 팬케이크 시럽 우주를 상상해보라. 구석구석 시럽으로 가득 스며들어 있어서 시럽이 있는지조차 인식하지 못한다. 이런 식으로 모든 물체가 시럽 속 탁구공과 같은 일이 일어날 수 있는 조건이 만들어진다. --- p.245-246

‘가장 단순한 생각……’ 만약 인류의 가장 위대한 과학적 업적에 관한 묘비를 써야 한다면 이 문구로 시작하는 말을 써야 할지도 모르겠다. 자연에 관해 가장 중요한 부분들과 세밀한 점들을 관찰하고 연구하는 즐거움을 통해 시간에 대한 관심을 갖게 되었으며 가장 위대한 결과를 낳게 되었다. 우리는 경이로움의 한가운데를 걷고 있다. 눈과 마음을 연다면 끝없는 가능성이 펼쳐질 것이다. 이 우주에 인류가 존재하는 한 우리 주변의 세계에 대한 이해를 하기 위해 타고난 호기심에 사로잡힌 사람들에게 아인슈타인은 본보기가 될 뿐만 아니라 큰 영감을 주는 인물로 기억될 것이다.

--- p.279

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어려운 수학 공식을 몰라도 그 유명한 E=mc2을 이해할 수 있다고? 헝클어진 휜 머리칼에 혀를 쑥 내민 익살스런 표정의 괴짜 과학자. 우리가 흔히 과학자 하면 자동적으로 연상되는 얼굴. 우리는 다들 그가 누구인지 알고 있다. 세상에서 가장 유명한 과학자 아인슈타인이 그 주인공이다. 과학적 상식이 전혀 없는 사람조차도 그의 상대성이론을 익히 들어보았을 것이다. 그러나 다들 귀로만 익숙한 단어일 뿐 실제로 이 이론을 제대로 이해하고 있는 사람이 얼마나 될까. ‘세상에서 가장 위대한 공식’이라 불리는 E=mc2을 사람들에게 알기 쉽게 전달하기 위해 영국의 젊은 물리학자 브라이언 콕스와 제프 퍼쇼가 나섰다. 현재 영국 맨체스터 대학교 물리학과 교수로 있는 이들은 이미 영국 BBC방송 과학 다큐멘터리에서 전 세계 시청자들에게 흥미와 감동을 전한 바 있다. 이 책에서 우리는 수학적 상식이 없어도 현대 물리학이 세상에 전하는 메시지와 아인슈타인의 상대성이론을 이해하게 될 것이다. 한 편의 과학 다큐멘터리를 보듯 재미있게 물리 이론을 배우다 이 책의 저자인 브라이언 콕스와 제프 퍼쇼는 다소 독특한 이력을 지니고 있다. 특히나 브라이언 콕스는 과학자로서는 매우 특이한 인물이다. 맨체스터 대학 물리학과를 졸업한 뒤 한동안 유명 밴드에서 키보드리스트로서 인기를 누렸으며, 훤칠한 외모와 사람들을 휘어잡는 뛰어난 말솜씨로 방송은 물론 영화에 이르기까지 일반인들에게 과학세계의 신비함과 즐거움을 선사하고 있다. 또한 제프 퍼쇼는 옥스퍼드 대학을 졸업한 뒤 36세에 교수가 된, 영국에서 가장 촉망받는 젊은 교수 중 한 명으로 물리학협회의 맥스웰 상을 받을 정도로 천재성을 인정받고 있는 인물이다. 이러한 두 사람의 조합은 기존 과학책과는 차별화되는 책을 탄생시켰다. 호기심을 자극하는 한 편의 과학 다큐멘터리를 보듯 물리학을 흥미진진하게 풀어나갔을 뿐만 아니라, 너무 쉽게 설명하느라 자칫 가벼울 수 있는 과학 상식 책의 한계를 전문가의 필력으로 핵심적인 부분을 빠뜨림 없이 깊이 있게 다루었다. 과학책으로서는 드물게 아마존UK 베스트셀러에 올라 유럽을 열광하게 한 것도 이런 이유에서일 것이다. 과학은 불확실성을 찬양한다! 물리학 하면 우리는 복잡한 수학 공식을 떠올린다. 그런데 저자들은 수학적 상식이 없는 사람들도 물리학을 충분히 이해할 수 있다는 것을 전제로 이 책을 풀어나간다. 수학에 대한 두려움 때문에 물리학에 관심을 두지 않는 사람들을 위해 “피타고라스의 정리보다 쉬운 수학을 사용하여 설명”할 것이라고 거듭 강조하며, “피타고라스의 정리를 모른다 하더라도 걱정할 필요는 없다”라고 덧붙이기까지 한다. 과연 그 정도의 수학적 지식만으로 그 어려운 상대성원리를 이해할 수 있을까 하며 반신반의하는 사람도 있을 것이다. 하지만 이 책만큼 아인슈타인의 이론을 쉽고 흥미롭게 설명한 책은 찾아보기 힘들다. 21세기의 젊은 두 물리학자가 펼치는 유쾌한 설명과 함께 과학여행을 떠나 보면 어느덧 시간과 공간을 초월하여 아인슈타인의 지적 호기심에 동화되어 편견 없는 객관적으로 시선으로 세상을 들여다보고 있는 자신을 발견하게 될 것이다. 그리고 고대 그리스의 최고의 지성인 아리스토텔레스가 생각한 우주는 어떤 모양이었는지, 지동설을 주장한 갈릴레이의 뛰어난 통찰력, 절대 깨지지 않으리라 여겼던 뉴턴역학의 세계관이 어떻게 무너지게 되었는지 등 아인슈타인이 등장하기 이전 과학사에 한 획을 그은 인물들의 발자취를 살펴보는 것도 매우 흥미롭다. 또한 19세기에 활동했던 여러 과학자의 업적을 통해 어떻게 상대성이론이 탄생하게 되었는지 그 근원을 확인할 수 있게 된다. 저자들은 “과학은 불확실성을 찬양하는 지식 분야이며 이것이 과학의 성공을 이끄는 것이다”라며 과학을 이끌어가는 원천이 무엇인지 알려준다. 그리고 아인슈타인의 이론 역시 언젠가 “더 정확한 자연현상에 자신의 지위를 양보해야 할 압박을 받을 수도 있다”라며 “과학세계에서는 절대적인 사실은 없다, 단지 거짓이라고 밝혀진 적 없는 세계관만이 존재할 뿐이다!”라고 강조한다. 꿈이 현실로, 상상력의 위대함 “광속 우주선을 타면 80년이면 우리 은하계의 끝자락에 도착할 것이다. 내가 만약 과거로 거슬러 올라갈 수 있다면 전성기의 마릴린 먼로나 갈릴레오 갈릴레이를 만나고 싶다.” 세계적인 물리학자 스티븐 호킹의 말이다. 그는 최근 외계인이 존재할 것이라는 주장에 이어 미래로의 시간여행이 가능할 것이라고 내다봤다. 이에 이 책의 저자인 브라이언 콕스는 “분자가속기에서 입자를 광속으로 돌리면 시간 흐름이 7000분의 1 속도로 느려지는 현상이 입증되었다. 이를 타임머신에 적용하면 우주선 승무원의 일생은 지구의 250만 년에 해당되어 미래로의 시간여행이 가능하다”라며 스티븐 호킹의 말을 뒷받침했다. 이런 말을 들으면 정말로 얼마 있지 않으면 미래로의 시간여행이 가능할 것 같다는 느낌이 든다. 그 시기가 언제인지는 모르지만, 이처럼 오늘날 우리가 상상 속에서만 꿈꾸던 세상에 성큼 다가가게 된 데는 ‘빛의 속도’라는 특별한 속도의 개념을 우리에게 선사한 아인슈타인의 덕분일 것이다. “아인슈타인은 자연이 낳은 돌연변이도 아니며 그의 능력이 초인적인 것도 아니다. 그는 단지 과학자의 자세로 단순한 것을 심각하게 여기고 어떠한 결과가 나오게 되는지 논리적으로 따라갔을 뿐이다. 그의 천재성은 맥스웰의 방정식에 나타난 빛의 속도가 일정하다는 것을 단순히 기계적으로 받아들이지 않았으며 갈릴레이가 처음으로 제안한 등가성의 원리를 깊이 있게 이해한 데 있다.” 이 책을 통해 한 사람의 단순한 호기심이 어떤 위대한 결과를 낳게 되었는지, 그리고 그것이 오늘날 세상을 어떻게 바꾸어왔으며, 또 앞으로 어떻게 바꾸게 될 것인지를 알 수 있는 좋은 계기가 될 것이다. 그동안 아인슈타인의 상대성이론에 대한 궁금증은 있었으나 너무 심오하고 어려워 선뜻 다가가기 힘들었던 사람들은 이 책을 통해 그 갈증을 해소할 수 있을 것이다. 또한 과학 세계에 대한 지적 호기심으로 가득한 학생들이 읽으면 과학사 전반에 대한 상식을 얻는 데 많은 도움이 될 것이다.

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