멈출 줄 모르는 호기심으로 양자의 세계를 열다

양자 역학은 19세기 말 독일의 부국강병 정책에서 시작되었어요. 강한 나라를 만들기 위해 우수한 철이 필요했고, 그러기 위해서는 용광로 온도를 높여야 했지요. 하지만 용광로 온도를 잴 수 있는 온도계는 없었어요. 물리공학연구소의 과학자들은 빛을 측정해 용광로의 온도를 재는 방법을 발견했어요. 빛에서 나온 일곱 개의 색은 각각 파장이 달랐고, 파장에 따라 온도가 다른 것을 알게 되었거든요. 이후 과학자들은 빛의 파장과 온도 사이의 관계를 연구했고, 이 과정에서 막스 플랑크는 에너지가 아주 작은 덩어리일 수 있다고 생각했어요. 이것이 바로 ‘양자’예요.

에너지가 입자라고 생각하자 새로운 연구가 뒤를 잇게 되었어요. 과학자들은 금속에 빛을 쏘이면 전자가 튀어나오는 ‘광전 효과’를 연구하게 되었고 양자의 세상에서는 빛이 입자일 수도, 파동일 수도 있다고 결론 내리게 되지요.

이렇게 양자에 대한 개념이 발견되고 양자론이 자리를 잡은 후부터 양자 역학 연구는 급물살을 타게 되었어요. 처음 생겨난 지 100년밖에 안 된 학문이지만, 반도체, 컴퓨터, 생명 공학, 우주 공학 등 이미 우리 실생활에 쓰이는 기술의 바탕이 되었지요. 『궁금했어, 양자 역학』은 어렵지만 흥미롭고 놀라운 양자 역학의 이야기가 담겨 있어 10대들에게 과학에 대한 또 다른 재미를 선사할 거예요. 인류의 미래를 열어 줄 양자의 세계로 함께 여행을 떠나 볼까요?