만화 양자역학 7일 만에 끝내기
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| Publication Date | 2016/02/28 |
| Pages/Weight/Size | 128*188*14mm |
| ISBN | 9788952233394 |
| Categories | 청소년 > 청소년 수학/과학 |
Description
‘양자역학’을 알아야 영화 〈인터스텔라〉를 제대로 즐길 수 있다
과학 교양인이라면 반드시 읽어야 할 물리학 입문서!
『만화 양자역학 7일 만에 끝내기』는 ‘과알못(과학을 알지 못하는 사람)’인 평범한 독자들도 쉽고 재미있게 물리학과 양자역학의 기본기를 다질 수 있는 매우 친절한 교양 과학 입문서이다. 이 책은 원자, 빛, 에너지, 중력 등 물리학의 기초 개념부터 정의하면서 차근차근 수준을 높여 힉스 입자나 초끈이론 같은 양자역학의 최신 성과까지, 차근차근 단계를 밟아 나가듯 아우르고 있다. 물리학과 양자역학의 핵심만을 요약했기 때문에 내용을 단기간에 파악할 수 있을 뿐만 아니라 〈에반게리온〉을 연상시키는 세련된 만화와 미소녀 캐릭터를 활용하고 있어 독자들의 읽는 재미를 더했다.
미시 세계에서는 우리의 상식이 통하지 않는 현상들이 발생한다. 그런데 이를 고전물리학으로 설명하려면 모순이 생긴다. 즉 고전물리학의 한계가 드러나는 것이다. 고전물리학으로도 설명할 수 없는 불가사의한 현상을 설명하기 위해 탄생한 것이 바로 양자역학이다. 이 책은 막스 플랑크, 닐스 보어, 베르너 하이젠베르크, 루이 드브로이, 슈뢰딩거, 막스 보른, 디랙 등 세계적인 과학자들의 실험과 관측, 가설과 논쟁을 통해 양자역학의 가장 큰 특징인 불확정성과 확률성을 살펴본다. 이를 통해 우리가 별빛을 본다는 것은 어떤 원리인지, 빛은 왜 입자와 파동의 성질을 모두 가지고 있는지, 우주가 탄생한 후 1만 분의 1초 동안 무슨 일이 벌어졌는지, 너무 짧아서 기술하는 것 자체가 의미 없는 플랑크 시간과 플랑크 길이란 얼마 만큼인지 알 수 있다. 더불어 이 책은 슈뢰딩거의 고양이 패러독스, 위그너의 친구 패러독스, 11차원과 다세계 해석, 만물의 이론 등 지금 현재에도 연구 중이며 수많은 논쟁을 불러일으키는 양자역학의 주요 쟁점들을 소개한다.
과학 교양인이라면 반드시 읽어야 할 물리학 입문서!
『만화 양자역학 7일 만에 끝내기』는 ‘과알못(과학을 알지 못하는 사람)’인 평범한 독자들도 쉽고 재미있게 물리학과 양자역학의 기본기를 다질 수 있는 매우 친절한 교양 과학 입문서이다. 이 책은 원자, 빛, 에너지, 중력 등 물리학의 기초 개념부터 정의하면서 차근차근 수준을 높여 힉스 입자나 초끈이론 같은 양자역학의 최신 성과까지, 차근차근 단계를 밟아 나가듯 아우르고 있다. 물리학과 양자역학의 핵심만을 요약했기 때문에 내용을 단기간에 파악할 수 있을 뿐만 아니라 〈에반게리온〉을 연상시키는 세련된 만화와 미소녀 캐릭터를 활용하고 있어 독자들의 읽는 재미를 더했다.
미시 세계에서는 우리의 상식이 통하지 않는 현상들이 발생한다. 그런데 이를 고전물리학으로 설명하려면 모순이 생긴다. 즉 고전물리학의 한계가 드러나는 것이다. 고전물리학으로도 설명할 수 없는 불가사의한 현상을 설명하기 위해 탄생한 것이 바로 양자역학이다. 이 책은 막스 플랑크, 닐스 보어, 베르너 하이젠베르크, 루이 드브로이, 슈뢰딩거, 막스 보른, 디랙 등 세계적인 과학자들의 실험과 관측, 가설과 논쟁을 통해 양자역학의 가장 큰 특징인 불확정성과 확률성을 살펴본다. 이를 통해 우리가 별빛을 본다는 것은 어떤 원리인지, 빛은 왜 입자와 파동의 성질을 모두 가지고 있는지, 우주가 탄생한 후 1만 분의 1초 동안 무슨 일이 벌어졌는지, 너무 짧아서 기술하는 것 자체가 의미 없는 플랑크 시간과 플랑크 길이란 얼마 만큼인지 알 수 있다. 더불어 이 책은 슈뢰딩거의 고양이 패러독스, 위그너의 친구 패러독스, 11차원과 다세계 해석, 만물의 이론 등 지금 현재에도 연구 중이며 수많은 논쟁을 불러일으키는 양자역학의 주요 쟁점들을 소개한다.
Contents
들어가며
제1장. 양자론 이전의 미시 세계 -고전물리학의 묘사
1. 물체와 물질 그리고 원자와 분자
2. 원자와 원소 그리고 주기율표
3. 원자와 빈 공간
4. 진공과 에테르
5. 원자론과 에너지론
6. 전자의 발견
7. 방사능과 감마선의 발견
8. 원자를 원자로 쏘다
9. 양성자와 중성자의 발견
10. 입자로 이루어진 원자와 원자핵 : 고전물리학
11. 빛과 스펙트럼
12. 빛의 직진ㆍ반사ㆍ굴절
13. 빛의 분산ㆍ회절ㆍ간섭
14. 전기와 자기 그리고 전자기파
15. 파동인 빛과 전자기파 : 고전물리학
제2장. 이상한 미시 세계! -무너진 고전물리학
1. 왜 원자는 쪼개지지 않을까?
2. 빛은 입자인가, 파동인가 1
3. 빛은 입자인가, 파동인가 2
4. 희한한 광전효과
5. 희한한 열복사
6. 플랑크의 양자 가설
7. 아인슈타인의 광양자 가설
8. 입자처럼 행동하는 빛과 전자기파 : 양자론
9. 파동처럼 행동하는 전자와 물질입자 : 양자론
제3장. 띄엄띄엄한 미시 세계 -양자론의 시작
1. 불연속적인 세계
2. 수소 스펙트럼
3. 에너지 준위
4. 보어 모델
5. 양자조건의 의미
6. 보어의 대응 원리
7. 초기 양자론의 문제점
제4장. 미시 세계의 두 얼굴 -파동과 입자의 이중성
1. 단일 슬릿을 이용한 회절 실험
2. 이중 슬릿을 이용한 간섭 실험 : 고전물리학
3. 이중 슬릿을 이용한 간섭 실험 : 양자론
4. 전자도 자기 자신과 간섭한다
5. 콤프턴 효과
6. 스핀과 내부양자수
7. 파울리의 배타 원리
8. 페르미온과 보손
제5장. 2개의 길 -양자역학의 완성
1. 보이는 것이 전부
2. 하이젠베르크의 행렬역학
3. 가환과 비가환 그리고 행렬
4. 슈뢰딩거의 파동역학
5. 복소수와 허수의 해
6. 고유값과 양자화
7. 파동함수의 의미
8. 디랙 방정식
9. 양전자와 반물질
10. 쌍소멸과 쌍생성
제6장. 불확정적이며 확률적인 미시 세계! -새로운 아이디어
1. 모든 사건은 확률적으로 일어난다
2. 파동함수와 전자구름
3. 전자구름은 존재 확률의 구름
4. 확률적인 실험 결과
5. 불확정성 원리
6. 에너지도 불확정
7. 코펜하겐 해석
8. 신은 주사위를 굴리지 않는다
제7장. 우리 주변은 양자투성이? -양자론이 떠받치는 현대 문명
1. 형광등 불빛으로 피부가 그을리지 않는 이유
2. 어두운 밤하늘에서 빛나는 별이 보이는 이유
3. 방 안의 양자들 : 텔레비전, CD, DVD
4. 휴대품에서의 양자들 : 시계, 디지털카메라, 휴대전화
5. 거리의 양자들 : LED 신호등
6. 터널 효과와 에사키 다이오드
7. 교통ㆍ운송 : 자기부상열차
8. 의료 : X선, MRI, PET
제8장. 대칭의 세계 -입자물리학의 발전
1. 베타 붕괴와 중성미자
2. 핵력과 중간자
3. 이렇게 많아도 ‘기본’ 입자?
4. 쿼크의 등장
5. 자연계를 지배하는 4가지 힘
6. 힘의 통일이론
7. 역장도 입자가 전달한다
8. 힘을 전달하는 입자는 보손, 물질을 구성하는 입자는 페르미온
9. 초대칭 입자
10. 점입자에서 끈입자로
11. 초끈이론
제9장. 시공간과 세상의 이치 -양자론의 미래
1. 양자 진공
2. 카시미르 효과
3. 진공의 상전이
4. 제4의 상전이 : QCD 상전이
5. 제3의 상전이 : 와인버그-살람 상전이
6. 제2의 상전이 : 대통일이론 상전이
7. 제1의 상전이 : TOE 상전이
8. 질량의 의미
9. 힉스 입자와 힉스장
10. 시공간의 최소 단위 : 플랑크 스케일
제10장. 달은 그곳에 있을까? -양자론의 패러독스
1. 광자는 어느 쪽 슬릿을 통과했을까?
2. 광자는 자신이 갈 경로를 어떻게 알고 있을까?
3. 양자 상태의 중첩
4. 관측과 양자 상태의 수축
5. 슈뢰딩거의 고양이
6. 위그너의 친구
7. 에버렛의 다세계 해석
8. EPR 패러독스
9. 비국소성과 양자 얽힘
마치며
제1장. 양자론 이전의 미시 세계 -고전물리학의 묘사
1. 물체와 물질 그리고 원자와 분자
2. 원자와 원소 그리고 주기율표
3. 원자와 빈 공간
4. 진공과 에테르
5. 원자론과 에너지론
6. 전자의 발견
7. 방사능과 감마선의 발견
8. 원자를 원자로 쏘다
9. 양성자와 중성자의 발견
10. 입자로 이루어진 원자와 원자핵 : 고전물리학
11. 빛과 스펙트럼
12. 빛의 직진ㆍ반사ㆍ굴절
13. 빛의 분산ㆍ회절ㆍ간섭
14. 전기와 자기 그리고 전자기파
15. 파동인 빛과 전자기파 : 고전물리학
제2장. 이상한 미시 세계! -무너진 고전물리학
1. 왜 원자는 쪼개지지 않을까?
2. 빛은 입자인가, 파동인가 1
3. 빛은 입자인가, 파동인가 2
4. 희한한 광전효과
5. 희한한 열복사
6. 플랑크의 양자 가설
7. 아인슈타인의 광양자 가설
8. 입자처럼 행동하는 빛과 전자기파 : 양자론
9. 파동처럼 행동하는 전자와 물질입자 : 양자론
제3장. 띄엄띄엄한 미시 세계 -양자론의 시작
1. 불연속적인 세계
2. 수소 스펙트럼
3. 에너지 준위
4. 보어 모델
5. 양자조건의 의미
6. 보어의 대응 원리
7. 초기 양자론의 문제점
제4장. 미시 세계의 두 얼굴 -파동과 입자의 이중성
1. 단일 슬릿을 이용한 회절 실험
2. 이중 슬릿을 이용한 간섭 실험 : 고전물리학
3. 이중 슬릿을 이용한 간섭 실험 : 양자론
4. 전자도 자기 자신과 간섭한다
5. 콤프턴 효과
6. 스핀과 내부양자수
7. 파울리의 배타 원리
8. 페르미온과 보손
제5장. 2개의 길 -양자역학의 완성
1. 보이는 것이 전부
2. 하이젠베르크의 행렬역학
3. 가환과 비가환 그리고 행렬
4. 슈뢰딩거의 파동역학
5. 복소수와 허수의 해
6. 고유값과 양자화
7. 파동함수의 의미
8. 디랙 방정식
9. 양전자와 반물질
10. 쌍소멸과 쌍생성
제6장. 불확정적이며 확률적인 미시 세계! -새로운 아이디어
1. 모든 사건은 확률적으로 일어난다
2. 파동함수와 전자구름
3. 전자구름은 존재 확률의 구름
4. 확률적인 실험 결과
5. 불확정성 원리
6. 에너지도 불확정
7. 코펜하겐 해석
8. 신은 주사위를 굴리지 않는다
제7장. 우리 주변은 양자투성이? -양자론이 떠받치는 현대 문명
1. 형광등 불빛으로 피부가 그을리지 않는 이유
2. 어두운 밤하늘에서 빛나는 별이 보이는 이유
3. 방 안의 양자들 : 텔레비전, CD, DVD
4. 휴대품에서의 양자들 : 시계, 디지털카메라, 휴대전화
5. 거리의 양자들 : LED 신호등
6. 터널 효과와 에사키 다이오드
7. 교통ㆍ운송 : 자기부상열차
8. 의료 : X선, MRI, PET
제8장. 대칭의 세계 -입자물리학의 발전
1. 베타 붕괴와 중성미자
2. 핵력과 중간자
3. 이렇게 많아도 ‘기본’ 입자?
4. 쿼크의 등장
5. 자연계를 지배하는 4가지 힘
6. 힘의 통일이론
7. 역장도 입자가 전달한다
8. 힘을 전달하는 입자는 보손, 물질을 구성하는 입자는 페르미온
9. 초대칭 입자
10. 점입자에서 끈입자로
11. 초끈이론
제9장. 시공간과 세상의 이치 -양자론의 미래
1. 양자 진공
2. 카시미르 효과
3. 진공의 상전이
4. 제4의 상전이 : QCD 상전이
5. 제3의 상전이 : 와인버그-살람 상전이
6. 제2의 상전이 : 대통일이론 상전이
7. 제1의 상전이 : TOE 상전이
8. 질량의 의미
9. 힉스 입자와 힉스장
10. 시공간의 최소 단위 : 플랑크 스케일
제10장. 달은 그곳에 있을까? -양자론의 패러독스
1. 광자는 어느 쪽 슬릿을 통과했을까?
2. 광자는 자신이 갈 경로를 어떻게 알고 있을까?
3. 양자 상태의 중첩
4. 관측과 양자 상태의 수축
5. 슈뢰딩거의 고양이
6. 위그너의 친구
7. 에버렛의 다세계 해석
8. EPR 패러독스
9. 비국소성과 양자 얽힘
마치며