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누구나 이해할수 있는 양자론
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분류 양자역학
저자 일본 뉴턴프레스 ( 감수 : 와다 스미오 )
출판사/발행일 아이뉴턴(뉴턴코리아) / 2010.10.11
페이지 수 176 page
ISBN 9788955378313
상품코드 206654183
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책내용
양자론 없이는 첨단 과학 기술도 없다! 양자론은 상대성 이론과 함께 현대 물리학의 쌍벽을 이루는 이론이다. 상대성 이론은 간단히 말하면, 물체의 속도가 매우 빠르거나 중력이 아주 큰 환경에서는 시간·공간의 길이가 달라지는 것 등을 다루는 ‘거시(巨視) 세계의 이론’이다. 이에 비해 양자론은 원자와 전자 등 우리의 눈으로는 식별할 수 없는 ‘미시(微視) 세계’에서 일어나는 현상을 다룬다. 상대성 이론의 세계와 마찬가지로 양자론의 세계에서도 우리의 일상적인 감각으로는 이해하기 어려운 일들이 벌어진다. 이를테면 하나의 전자가 2개의 문(슬릿)을 ‘동시에 통과’하며, 벽을 꿰뚫고 지나가기도 하고, 아무것도 없는 공간에서 갑자기 생기거나 사라지기도 한다. 양자론은 금속·절연체·반도체 같은 다양한 고체의 성질도 밝혀냈는데, 특히 반도체는 컴퓨터나 휴대전화 같은 디지털 기기에 반드시 필요한 물질이다. 반도체 부품 등은 양자론의 계산에 기초해서 만들어지므로, 양자론에 근거한 반도체에 대한 이해가 없었다면 현재와 같은 첨단 과학 기술 사회는 성립되지 않았을 것이다. 이 책은 2006년 10월에 간행된 <누구나 이해할 수 있는 양자론>의 개정 신판이다. 당시 독자들로부터 ‘가장 알기 쉬운 양자론 책’이라는 평가를 받기도 했으며, 이번에 독자 모니터 의견을 다시 반영해 더욱 완성도가 높은 ‘개정 신판’을 내놓게 되었다. 제1장에서는 양자론의 기본 개념과 핵심 내용을 요약해서 독자의 이해를 돕고, 제2장에서는 양자론의 배경이 되는 원자와 전자, 빛이 가진 ‘파동과 입자의 양면성’ 등을 정리한다. 제3~4장에서는 양자론의 핵심을 다룬다. 양자론 이해의 핵심 개념인 ‘상태의 공존’과 ‘불확정성 관계’를 비롯해, 전자의 파동·간섭·터널 효과, 그리고 진공 에너지, 첨단 과학 기술과 연결되는 다양한 양자론의 측면을 살펴본다. 제5~6장에서는 양자론에 관련된 주요 과학자들, 다중 세계 해석(多重世界解釋)의 개념, 그리고 양자론의 창시자 중 한 사람인 아인슈타인과 보어의 논쟁 등을 다룸으로써 양자론의 내용을 전체적으로 마무리할 수 있도록 했다. 양자론은 상대성 이론과 마찬가지로 어렵다는 평을 듣는 것이 사실이다. 하지만 그 양자론을 ‘누구나 이해할 수 있도록’ 구성한 이 책을 통해, 현대 물리학의 핵심 이론을 ‘나의 것’으로 만들기를 권해 드린다. ● 상대성 이론과 쌍벽을 이루는 자연계의 양대 이론 상대성 이론이 시간과 공간과 중력을 다루는 이론이라면, 양자론은 원자와 전자와 소립자의 이론이다. GPS(위성위치확인시스템)가 상대성 이론의 실제 적용 사례라면, 반도체·컴퓨터 등은 양자론의 실제 적용 사례라고 할 것이다. 자연계의 양대 이론 중 하나인 양자론을 ‘누구나 이해할 수 있도록’ 구성한 것이 과학 잡지 Newton의 노하우이자 이 책의 가장 큰 장점이다. ● 난해한 이론을 상세한 그림과 전문가의 해설로 쉽게 설명 양자론은 내용이 난해한 것으로도 널리 알려져 있다. 그런 내용일수록 원리의 이해가 중요함은 더 말할 필요도 없다. 과학의 원리를 이해하는 데 핵심 내용을 그림으로 보여 주는 것보다 좋은 방법은 없을 것이다. ‘과학의 원리를 세계 최고 수준의 그래픽과 전문가의 해설로 쉽게 설명한다.’는 Newton의 편집 원칙은 이 책에도 유감없이 발휘되어 있다. ● 독자들의 사전 내용 검증을 통해 ‘누구나 이해할 수 있도록’ 구성 독자들은 해당 분야의 전문가가 아니다. 따라서 독자가 쉽게 이해할 수 있는 해설 방식을 찾는 일이 무엇보다 중요하다. 그래서 이 책에 도입한 것이 ‘독자 모니터 제도’이다. 책을 발간하기 전에 모든 글과 그림을 선발된 독자들이 먼저 보고, 이해하기 어렵거나 보충 설명이 필요한 부분 등을 모두 지적토록 한 뒤, 그 내용을 빠짐없이 반영해 책을 완성함으로써 ‘누구나 이해할 수 있는 양자론’이 되도록 구성했다. ● ‘Q&A’와 ‘칼럼’ 등, 다양한 보충 자료 제공 양자론의 주요 내용을 본문과 그래픽으로 설명한다고 해도, 독자 입장에서는 이해되지 않는 부분이 나오게 마련이다. 이 책에서는 양자론에 대해 독자들이 특히 이해하기 어려워하는 부분이나 중요한 배경 사건 및 지식을 모두 정리해, 10개의 ‘Q&A’와 7개의 ‘칼럼’으로 제공한다. 양자론을 이해하는 데 꼭 필요한 보충 자료의 구실을 할 것이다. ● 최고의 과학 그래픽 단행본 ‘뉴턴 하이라이트 시리즈’ ‘뉴턴 하이라이트’ 시리즈는 과학 잡지 의 기사 중에서도 독자의 호평을 받은 특정 주제의 내용을 단행본으로 재구성한 것이다. <누구나 이해할 수 있는 양자론>은 그 마흔세 번째 책이며, <상대성 이론> <빛이란 무엇인가?> <인체-21세기 해부학> <뇌와 마음의 구조> <주기율표> <신비한 수학의 세계> 등의 자매편들도 절찬리에 판매되고 있다.
목차
1장. 양자론이란 무엇인가? 라플라스의 괴물 양자론이란? ①~② * Q1. 양자론은 일상적인 '거시 세계'와는 관계가 없을까? 양자론 요약 ①~③ 2장. 양자론의 탄생 이해의 열쇠 '파동과 입자의 양면성' 빛의 파동설 ①~③ 양자론에서 생각하는 빛 ①~③ * Q2. 광자는 결국 입지인가, 파동인가? * 칼럼 - '양자'라는 개념을 처음으로 제창한, 양자론의 아버지 막스 플랑크 원자의모형 ①~③ 양자론에서 생각하는 전자와 원자 ①~③ 정리 - 양자론의 탄생 3장. 양자론의 핵심 이해의 열쇠 '상태의 공존' 전자의 간섭 ①~⑥ * Q3. 전자가 여러 곳에서 동시에 존재할 수 있다는 것은 사실인가? * Q4. '전자의 파동'이란 무엇을 의미하는가? 해석을 둘러싼 논쟁 ①~② * Q5. 양자론에서 말하는 '관측'이란 무엇인가? 불확정성 관계 정리 - 양자론의 핵심 4장. 발전하는 양자론 새로운 진공의 모습 ①~② * Q6. 진공이 에너지를 가졌다는 것은 사실인가? * 칼럼 - 우주를 가속 팽창시키는 것은 진공의 에너지일지도 모른다 터널효과 ①~③ * Q7. 터널 효과의 실제 사례는? 화학과 고체 물리학으로의 발전 ①~② * 칼럼 - 주기율표는 양자론이 탄생하기 전에 만들어졌다 * 칼럼 - 현재의 정보 기술 사회를 가져온 반도체 - 양자론의 반도체의 성질을 규명했다 * 칼럼 - 놀라운 잠재 능력을 간직한 양자 컴퓨터란? 자연계의 네 가지 힘 ①~④ 우주는 '무(無)'에서 태어났다 ①~② 정리 - 발전하는 양자론 5장. 양자론 총정리 양자론의 주요 인물 양자론 연표 양자론이란? 다중 세계 해석이란? * 칼럼 - 달은 보고 있을 때만 존재한다? * Q8. 다중 세계 해석에서 말하는 '세계의 갈라짐'이란 어떤 의미인가? * Q9. 다중 세계 해석과 비슷한 이야기를 우주론에서도 들은 적이 있는데? 6장. 아인슈타인과 양자론의 발전사 양자론과 아인슈타인의 이야기 * 칼럼 - 아인슈타인의 의문 제기와 결론 * Q10. 아인슈타인이 다중 세계 해석을 들었다면 어떻게 평가햇을까? 더 알고 싶다! 독자들의 질문에 대한 답

저자
일본 뉴턴프레스
가와타 요시아키 河田惠昭 : 일본 간사이(關西) 대학 사회안전연구과 과장, 교수, 공학 박사
가자마 모토키 風間基樹 : 일본 도호쿠(東北) 대학 대학원 공학연구과 토목공학 전공 교수, 공학 박사
가지와라 고이치 梶原浩一 : 일본 효고(兵庫) 내진공학연구센터 센터장, 사람과 방재미래센터 센터장, 공학 박사
가토 아이타로 加藤愛太郞 : 일본 도쿄 대학 지진연구소 조교수, 이학 박사
고다이라 슈이치 小平秀一 : 일본 해양연구개발기구 지진쓰나미해역관측연구개발센터 센터장, 상석연구원, 이학 박사
구리타 게이 栗田 敬 : 일본 도쿄 대학 지진 연구소 교수, 이학 박사
구와나 가즈노리 桑名一德 : 일본 야마가타(山形) 대학 대학원 이공학연구과 부교수, 공학 박사
기타무라 하루유키 北村春幸 : 일본 도쿄 이과대학 이공학부 건축학과 교수, 공학 박사
나가세 가즈히코 永瀨和彦 : 일본 가나자와(金澤) 공업대학 객원 교수, 공학 박사
나카바야시 이쓰키 中林一樹 : 일본 메이지 대학 대학원 정치경제학연구과 특임 교수, 공학 박사
니시무라 다쿠야 西村卓也 : 일본 교토 대학 방재연구소 부교수, 이학 박사
다카하시 모토미 高橋元美 : 가지마(鹿島) 건설주식회사 기술연구소 건축구조그룹 상석연구원, 공학 박사
도키마쓰 고지 時松孝次 : 일본 도쿄 공업대학 대학원 공학연구과 건축학 전공 교수, 공학 박사
도다 게이이치 戶田圭一 : 일본 교토 대학 방재연구소 유역재해연구센터 교수, Ph.D.
도미타 다카시 富田孝史 : 일본 항만공항기술연구소 아시아, 태평양연안방재연구센터 부센터장, 공학 박사
린아이밍 林愛明 : 일본 시즈오카 대학 창조과학기술대학원 교수, 이학 박사
마쓰야먀 겐 松山 賢 : 일본 도쿄 이과대학 종합연구기구 화재과학연구센터 교수, 공학 박사
마쓰자와 도루 松澤 暢 : 일본 도호쿠(東北) 대학 대학원 이학연구과 교수, 지진, 분화예지연구관측센터 센터장, 이학 박사
미야기 도요히코 宮城豊彦 : 일본 도호쿠가쿠인(東北學院) 대학 교양학부 지역구상학과 교수, 이학 박사
사타케 겐지 佐竹健治 : 일본 도쿄 대학 지진연구소 지진예지정보센터 센터장, 교수, 이학 박사
사토 히로시 佐藤比呂志 : 일본 도쿄 대학 지진연구소 지진예지연구센터 교수, 이학 박사
삿사 교지 佐佐恭二 : 일본 교토 대학 명예 교수, 농학 박사
세키모토 고조 關本孝三 : 세키모토 기술사사무소 대표, 기술사(기계 부문)
스즈키 준이치 鈴木淳一 : 일본 건축연구소 방재연구그룹 연구원, 도쿄 이과대학 종합연구기구 화재과학연구센터 객원 연구원, 공학 박사
시마자키 구니히코 島崎邦彦 : 일본 원자력위원회 위원, 이학 박사
시바야마 도모야 柴山知也 : 일본 와세다 대학 이공학술원 교수, 공학 박사
쓰가와 다쿠야 津川卓也 : 일본 정보통신연구기구 전자파계측연구소 주임 연구원, 이학 박사
쓰지 다케시 ? 健 : 일본 규슈 대학 카본뉴트럴에너지국제연구소 부교수, 이학 박사
아사노 가즈치카 淺野憲周 : 주식회사 노무라종합연구소 사회시스템콘설팅부 상급컨설턴트, 공학 석사
야마다 도키요시 山田常圭 : 일본 구(舊) 도쿄 대학 대학원 공학계연구과 도시공학전공 소방방재과학기술 기부(寄付) 강좌 특임 교수, 공학 박사.
에사키 히로시 江崎 浩 : 일본 도쿄 대학 대학원 정보이공학계연구과 교수, 공학 박사
오키 사토코 大木聖子 : 일본 도쿄 대학 지진연구소 조교수, 이학 박사
요시다 마사토모 吉田正友 : 일반재단법인 일본건축종합시험소 제품인증센터 공업표준부 인증심사원, 공학 박사
요코타 유스케 橫田裕輔 : 일본 해상보안청 해양정보부 해양조사과 해양방재조사실 소속, 이학 박사
이노우에 구니오 井上邦雄 : 일본 도호쿠(東北) 대학 뉴트리노과학연구센터 센터장, 교수, 이학 박사
이데 사토시 井出 哲 : 일본 도쿄 대학 대학원 이학계연구과 지구행성과학전공 교수, 이학 박사
하마다 마사노리 濱田政則 : 일본 와세다 대학 명예 교수, 공학 박사
헤키 고스케 日置幸介 : 일본 홋카이도 대학 대학원 이학연구과 교수, 이학 박사
호리 다카네 堀 高峰 : 일본 해양연구개발기구 지진쓰나미해
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감수
와다 스미오
1949년 일본의 지바현에서 태어났다. 도쿄대학 이학부 물리학과를 졸업하였다. 전공은 이론 물리이며 이학 박사이다. 연구 주제는 소립자 물리학, 우주론, 양자론(다세계 해석), 과학론 등이다. 전 도쿄대학 대학원 종합문화연구과 전임강사를 역임하였고 현재 세이케이대학 강사로 활동하고 있다. 저서로는 『양자역학이 말하는 세계상』 등이 있다.
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