출판사로부터 책을 제공받아 주관적으로 작성한 글입니다

아~ 어렵다. 이건 정말 나한테는 너무 어려운 책이다. 책을 펴기 전만 해도 제목처럼 "양자물리 좋아하세요?"라고하면 "네! 그런데 잘은 모릅니다. 빛의 파동이랑 이중 슬릿 실험을 보면 꼭 어디선가 우리를 지켜보는 빅브라더가 존재하는 것 같아서 신기하고, 그 상자 속 고양이 나오는 슈뢰딩거의 고양이 이야기처럼 여러 상태가 동시에 존재하는 게 너무 신기해서 좋아합니다! 마치 우리는 매트릭스에서 존재하는 코드가 아닐까요?"라고 당당하게 말하고 싶었는데 왜 이렇게 된거지? 책표지부터 "평범한 아침에 만나는 열한 번의 양자 수업"이라면서 도대체 작가는 평소에 어떤 삶을 살고 있길래 이런 내용이 '평범한 아침'인지 깊은 의문부터 생긴다. 아침에 눈 떠 남들과 똑은 햇님를 바라보면서, 어떻게 머릿속으로 이런 생각을 할 수 있는지 신기할 따름이다. 절때 평범한 아침이 아닌데 말이다.

대학교 첫 수업 시간에 교수님이 "음, 자네들은 1+1은 2라는 걸 알고 있지요? 2+2는 4랍니다~" 하고 아주 기초적인 이야기를 하길래 잠깐 딴짓을 했는데, 정신을 차리고 칠판을 보니 한가득 적힌 리만 제타 함수와 오일러 곱 공식을 영접할 때의 딱 그 느낌이다. 아니 진짜 딱 2-3초만 딴짓했는데 말이다. 어렵다. 너무 어렵다. 알고 보니 나는 양자물리학을 좋아하는 게 아니었던 모양이다.

전반적인 책의 분위기는 대학교 교수님이 지나가는 나를 보고 "음~ 자네는 훌륭한 자질을 가지고 있군. 잠시 내 방으로 오겠나?" 해서 따라갔더니, 정신 차려보니 어느새 대학원생으로 등록되어 연구실 책상에 앉아 있는 기분이다. 시작은 정말 딱 한 페이지도 안 될 만큼 호기심을 자극하며 흥미를 느끼게 해준다. '오, 이번에는 일상 속에서 쉽게 이해할 수 있는 친절한 양자물리학인가?' 하고 순진하게 낚였지만, 그 직후 나를 반기는 것은 엄청난 이론과 난해한 구조체들의 집중포화였다. 물론 나는 전혀 안 반가웠다. 난 그저 일상생활 속 예시를 통해 내 습자지같은 얇은 지식으로도 쉽게 이해할 수 있는 교양 양자물리학을 원했는데, 이건 생각보다 훨씬 본격적이고 전문적이었다.

책은 일출에서 시작해 양자암호까지 이어지지만 그래도 친숙한 고양이 역설을 예를 들자면 달착륙, 컴퓨터, 핸드폰 이런이야기로 출발해 자연스럽게 쌍둥이 역설로 이어지며 슈뢰딩거의 고양이, 코펜하겐 해석, 그리고 화학 및 전자 파동함수로의 접근까지 양자역학의 주요 줄기를 총체적으로 다룬다. 진심으로 내 가느다란 뇌세포를 꼭 끌어안고 정신을 바짝 차려야 겨우 마지막 페이지까지 완주할 수 있다. 작가가 논리적인 문제를 제시하고 이론적으로 훌륭하게 풀어서 명확하게 설명해 주고 있다는 건 알겠는데, 이상하게 손에 잡힐 듯 만져지는 느낌이 들지 않는 건 무조건 내 이해력이 부족한 탓이겠지. 그렇다 보니 양자물리학에 상대성 이론까지 머릿속에 간신히 그리며 읽다가도, 찰나의 순간 집중을 놓치면 파사삭 무너지면서 다시 앞 페이지로 돌아가 문장을 읽어야 했다. 개인적인 고충이지만, 한 챕터를 간신히 정독하고 나면 뇌 용량이 초과되어 도파민을 채우기 위해 한두 시간 동안 멍하니 쇼츠를 찾아봐야 할 정도로 에너지 소모가 극심했다.

하지만 그렇다고 해서 얻은 게 없는 건 아니다. 평소 작동 원리가 정말 궁금했던 원자시계의 비밀이라든가, 한때 전공으로 접했음에도 제대로 알지 못하고 넘어갔던 전자파와 반도체 속 양자적 메커니즘을 확인하는 과정은 상당히 신선했고 뿌듯했다. 머리를 쥐어짜며 하나씩 정복해낸 덕분에, 조만간 친구들을 만났을 때 지적인 잘난 척을 뽐낼 수 있는 훌륭한 무기 하나는 확실히 챙긴 것 같다.

머리가 띵할 정도로 본격적인 양자역학의 매운맛을 느껴보고 싶거나, 자신의 뇌세포 한계를 시험해 보며 잘난 척할 거리를 찾고 싶은 이들에게 권해본다. 하지만 누군가는 쉽게 쉽게 읽겠지... ㅠㅠ

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*출판사로부터 책을 제공 받아 리뷰를 작성하였습니다.

『양자물리 좋아하세요?』는 평범한 아침에 만나는 열한 번의 양자 수업을 담은 책입니다. 평소에는 양자물리학이라고 하면 어렵고 낯선 과학이라고 생각했습니다. 하지만 이 책은 일출, 전기레인지, 디지털 사진, 알람 시계, 인터넷, 향기, 고체 물질, 컴퓨터 칩, 자석, 화재경보기, 양자 암호처럼 일상에서 쉽게 접할 수 있는 11가지 소재를 통해 양자 물리의 원리와 역사를 설명합니다. 이 부분은 양자물리학이 멀리 있는 학문이 아니라 우리의 모든 일상에 빠짐없이 관련되어 있다는 사실을 깨닫게 했습니다.

가장 인상 깊었던 부분은 아침을 맞이하며 접할 수 있는 소재를 양자 물리와 관련하여 설명한다는 점입니다. 당신은 이렇게 평범한 일상이 여태껏 상상하지 못했던 양자 물리 현상에서 비롯된 것임을 알지 못합니다. 양자 물리의 세계는 보통 나와는 상관없는 것으로 생각하지만, 실제 양자 물리는 우리의 모든 일상에 빠짐없이 관련되어 있습니다. 이 부분은 일상을 새로운 시각으로 바라보는 계기가 되었습니다.

책을 읽으며 특히 공감했던 부분은 현대 사회에서 이루어지는 모든 시간 측정은 양자 역학으로 귀결된다는 설명입니다. 일상의 아침을 깨우게 만드는 알람 시계로부터 이 책은 시작됩니다. 이상적인 시계는 물리적으로 움직이는 부품이 없는 시계이고, 빛의 파동인 전기장 운동에 따른 변화하기 불가능한 진동수를 이용한 것입니다. 이 부분은 양자역학이 우리 삶의 기반임을 깨닫게 했습니다.

나아가, 이 책이 좋았던 이유는 수식도 거의 사용하지 않고 양자물리학을 쉽게 설명한다는 점입니다. 디지털 사진, 알람 시계, 인터넷 같이 평범한 일상과 양자 현상은 서로 관련되어 있으며 이를 양자론으로 설명합니다. 플랑크의 양자 가설, 아인슈타인의 광전 효과, 원자 구조와 그 발견의 역사, 베타원리, 불확정성 등 양자론과 관련된 핵심 이론들을 친절하게 설명합니다. 이 부분은 물리학을 전공하지 않아도 이해가 될 만큼 친절한 설명이 마음에 들었습니다.

한편, 책을 읽으며 가장 많이 생각하게 된 점은 전자의 양자적 본질을 이해하지 못했다면 오늘날 컴퓨터를 움직이는 반도체 칩을 만들 수 없었을 것이고, 빛과 원자의 양자적 본질을 이해하지 못했다면 광성유 통신선을 통해서 신호를 보내는 레이저도 만들 수 없었을 것이라는 사실입니다. 이 부분은 양자물리학이 현대 기술의 근간임을 깨닫게 했습니다. 우리가 매일 사용하는 스마트폰과 인터넷도 양자물리학의 산물입니다.

이 책은 채드 오젤이 유니온칼리지 교수로, 윌리엄스칼리지에서 물리학 학사학위를 받고 메릴랜드대학교에서 화학물리학 박사학위를 받은 전문가라는 점이 인상적입니다. 그는 『우리집 강아지에게 양자역학 가르치기』, 『우리집 강아지에게 상대성이론 가르치기』 등의 베스트셀러를 쓴 저자입니다. 이 부분은 어려운 과학을 쉽게 설명하는 저자의 능력을 느끼게 했습니다.

총평하자며, 『양자물리 좋아하세요?』는 평범한 일상 속에 숨겨진 양자역학의 원리를 설명하는 책입니다. 읽고 나니 일상이 더 이상 평범하지 않다는 생각이 들었습니다. 모든 것이 양자물리학의 원리로 움직이고 있습니다. 이 메시지가 오래 남았습니다. 물리학에 관심 있는 사람, 양자물리학을 어려워하는 사람, 일상 속 과학에 관심 있는 사람에게 의미 있는 책이라고 생각합니다.

바이오 스타트업의 품질관리(QC) 팀장으로 산다는 것은 매일 눈에 보이지 않는 세포와 사투를 벌이는 일이다. 기준서의 단 한 줄, 배양기의 소수점 아래 온도까지 규칙과 통제 속에 있어야 직성이 풀리는 직업병 탓에, 나는 늘 '예측 가능하고 완벽한 상태'만을 신뢰해 왔다. 그런 나에게 '양자물리학'이라는 단어는 듣기만 해도 관자놀이가 지릿해지는 두통 유발자였다. 통제할 수 없는 확률과 중첩이라는 미시 세계의 기묘한 논리는 규칙을 생명으로 아는 내 상식선에서는 일종의 스트레스였기 때문이다.

그럼에도 출퇴근길 올림픽대로의 정체 속에서, 혹은 주말 새벽 유럽 축구를 기다리며 읽기 시작한 채드 오젤의 ＜양자물리 좋아하세요?＞는 내 고정관념을 기분 좋게 무너뜨렸다. 이 책은 복잡한 수식 대신 매일 눈을 떠 마주하는 아주 평범한 일상의 타임라인을 따라 이야기를 풀어간다.

저자는 '우리가 살아가는 세상 그 자체가 바로 양자물리학의 거대한 실험실'이라는 메시지를 전해준다. 알람 시계 속 원자의 에너지 준위부터 토스터 열선의 '양자 가설', 냉장고 자석을 붙여놓는 파울리의 배타 원리와 전자 스핀, 커피 향에 숨은 슈뢰딩거의 파동 방정식까지 차근차근 증명해 낸다. 심지어 연기 감지기 속 입자가 장벽을 뚫는 '양자 터널 효과'와 스마트폰의 '양자 중첩' 반도체 칩까지, 내가 집착하던 완벽한 시스템의 이면에는 불확정성이 완벽하게 숨 쉬고 있었다. 실험실 안에서 세포의 변수를 통제하기 위해 전전긍긍하던 내 모습이, 어쩌면 자연의 가장 본질적인 속성을 거스르려 했던 무모한 시도였을지도 모른다는 생각이 스쳤다.

특히 내 시선을 붙잡은 가장 핵심적인 메시지는 '완벽한 정답을 내는 것만큼이나, 인간적인 실수와 회의야말로 지식을 한 단계 확장하는 위대한 마중물이 된다'는 점이었다. 제로 오차를 요구하는 스타트업에서 나는 늘 오류를 경계해 왔다. 하지만 플랑크는 자신의 가설을 끊임없이 의심했고, 아인슈타인마저 흔들렸다. “EPR 논문은 결과적으로 틀렸지만, 역설적으로 그 '틀리는 과정'이 오늘날 양자 컴퓨터의 마중물이 되었다"는 대목은 나에게 깊은 깨달음을 주었다. 실패의 가능성을 열어두는 회의주의가 인류의 지식 지형을 확장하듯, 변수와 오류를 통해 시스템을 고도화해 나가는 내 직무의 본질과도 맞닿아 있었다.

이 책은 나처럼 규칙의 벽에 갇혀 숨이 가쁜 직장인들에게, 때로는 완벽한 통제를 내려놓아도 세상은 무너지지 않는다는 위로를 건넨다. 아침의 커피 향 속에서도 양자 화학이 완벽하게 작동하듯, 우리의 삶 역시 통제할 수 없는 불확정성 속에서 나름의 아름다운 궤적을 그리며 흘러감을 깨닫게 해준다. 두통을 주던 학문이 거친 일상을 다독여주는 따뜻한 언어로 다가온 뜻깊은 경험이었다.

이 책은 과학적 지식이 전혀 없더라도 일상 속 사물들의 이면이 궁금한 일반 대중과, 매일 엄격한 통제 속에서 업무적 압박을 느끼는 직장인들에게 권한다. 첨단 기술을 지탱하는 미시 세계의 정밀한 작동 원리를 배우는 것은 물론, 삶의 예기치 못한 불확정성과 오류 속에서도 새로운 가치를 발견해 내는 유연한 통찰을 얻게 될 것이다.

이 리뷰는 리앤프리서평단 자격으로 출판사로부터 도서를 무상으로 제공받아 주관적으로 작성하였습니다.

좋은 책 감사합니다.

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출판사에서 도서를 제공받아 주관적으로 작성한 리뷰입니다.

저는 인문학을 전공했습니다. 자연스럽게 문학이나 철학, 역사 분야의 책을 많이 읽어왔고, 과학은 제 전공과는 다소 거리가 있는 분야였습니다. 그런데 최근에는 일부러 과학책도 찾아 읽고 있습니다. 특히 양자컴퓨터 연구가 빠르게 발전하면서 ‘양자’라는 말이 뉴스나 산업 분야에서도 자주 등장하다 보니, 양자컴퓨터를 이해하려면 그 바탕이 되는 양자물리부터 조금은 알아야 하지 않을까 하는 생각이 들었습니다. 문제는 역시 진입장벽이었습니다. 양자역학이라고 하면 슈뢰딩거의 고양이, 불확정성 원리 정도의 이름은 들어봤지만, 그것이 실제로 무엇을 의미하는지는 선뜻 설명하기 어려웠습니다. 그래서 제목부터 대놓고 질문을 던지는 ＜양자물리 좋아하세요?＞를 읽게 되었습니다.

저자인 채드 오젤은 미국 유니온 칼리지의 물리학 교수로, 메릴랜드대학교에서 화학물리학 박사학위를 받고 미국 국립표준기술연구소에서 레이저 냉각 원자 충돌 연구를 했습니다. ＜1초의 탄생＞, ＜우리집 강아지에게 양자역학 가르치기＞ 등 일반 독자에게 물리학을 설명하는 책을 꾸준히 써온 저자이기도 합니다. 

이 책에서 가장 흥미로웠던 점은 양자물리를 설명하는 출발점입니다. 저자는 거대한 입자가속기나 우주 같은 특별한 공간으로 독자를 데려가지 않습니다. 대신 아침에 눈을 뜨고 집을 나설 때까지 우리가 매일 반복하는 일상에서 이야기를 시작합니다. 알람 시계, 전기레인지, 휴대전화 카메라, 인터넷, 냉장고 자석, 토스터, 연기 감지기 같은 익숙한 물건들이 차례로 등장합니다. 

목차 구성도 재미있습니다. 일출에서는 중력·전자기력·강한 상호작용·약한 상호작용을 다루고, 빨갛게 달아오른 발열체에서는 플랑크의 양자 가설로 넘어갑니다. 디지털 사진에서는 광전 효과를, 알람 시계에서는 원자와 시간 측정을, 인터넷에서는 레이저를 만납니다. 이후 후각, 고체 물질, 컴퓨터 칩, 자석, 연기 감지기, 양자 암호까지 이어집니다. 즉 ‘양자역학 제1장, 제2장’ 식으로 이론을 쌓아가는 것이 아니라 우리가 실제로 만지는 사물을 따라가면서 필요한 개념을 하나씩 꺼내는 방식입니다. 

인문학을 공부한 제게는 이 방식이 특히 잘 맞았습니다. 저는 공식 자체보다 어떤 질문에서 하나의 개념이 태어났는지, 사람들이 어떻게 생각을 바꾸어왔는지를 따라갈 때 훨씬 재미를 느끼는 편입니다. 이 책에는 수식이 등장하지 않지만 그렇다고 과학적 내용을 단순한 비유로 얼버무리지 않습니다. 이중 슬릿 실험이나 광전 효과, 프라운호퍼선, 행렬 역학처럼 실제 물리학의 발견 과정을 따라가면서 ‘무엇이 정답인가’보다 ‘인간은 어떻게 이것을 알아냈는가’를 보여줍니다. 

특히 기억에 남았던 것은 과학자들이 처음부터 정답을 알고 있던 천재들로 그려지지 않는다는 점입니다. 플랑크는 자신의 양자 가설을 임시적인 수학적 방법처럼 여겼고, 밀리컨은 실험으로 아인슈타인의 이론을 뒷받침하고도 그 이론을 쉽게 받아들이지 않았습니다. 심지어 아인슈타인·포돌스키·로젠의 주장은 훗날 틀린 것으로 밝혀졌지만, 그 문제 제기가 양자 얽힘 연구를 발전시키는 중요한 계기가 되었습니다. 이런 대목을 읽으면 과학도 결국 완성된 정답의 집합이 아니라 의심하고, 틀리고, 다시 검증하면서 만들어진 인간의 지식이라는 생각이 듭니다.

무엇보다 이 책의 장점은 양자물리를 ‘나와 상관없는 기묘한 이론’에서 ‘이미 내가 매일 이용하고 있는 세계의 작동 방식’으로 바꿔준다는 데 있다고 생각합니다. 휴대전화 카메라의 센서는 빛의 입자성과 연결되고, 반도체는 전자의 파동성과 관련되며, 평범한 냉장고 자석에도 양자적인 원리가 숨어 있습니다. 

＜양자물리 좋아하세요?＞는 저처럼 인문학적 배경을 가지고 있지만 최근 양자컴퓨터나 현대 과학에 관심이 생긴 분, 양자역학을 공부해보고 싶지만 수식부터 등장하는 책에는 부담을 느끼는 분께 특히 추천하고 싶습니다. 과학 지식을 단순히 암기하기보다 발견의 역사와 일상의 사물을 통해 이해하고 싶은 독자에게도 잘 맞습니다.