불가능한 바다의 파도

우리의 일상적 삶은 어떻게 우주의 바다와 연결되는가? 원자와 세포, 책과 장미, 고양이와 인간, 물과 빛, 행성과 은하 그리고 우주의 모든 것은 어떻게 생성되었고 작동하는가? 이 모든 것을 움직이는 기본 원리는 무엇인가? 30년 넘게 입자물리학, 끈이론, 양자장이론을 연구해온 물리학자이지 탁월한 과학커뮤니케이터인 지은이가 상대성이론과 양자물리학 등 현대물리학 핵심 개념을 통해 인간의 일상적 삶과 우주의 질서가 어떻게 연결되는지를 설명한다. 운동, 에너지, 물질, 질량, 빛, 파동, 공명, 매질, 장(field), 힉스, 빅뱅, 코스모스 등 기본 개념을 일반인들의 눈높이에 맞게 다시 재구성함으로써 우리가 살아가는 세상을 바라보는 새로운 시각을 제시한다. 전자와 쿼크의 운동과 같은 지극히 미시적인 세계에서부터 우리의 몸과 마음 그리고 감각적 경험 그리고 이 세상에 존재하는 모든 것들의 생성 원리와 우주의 작동 원리까지 개념적으로 명쾌하게 아우르는 설명은 마치 한 편의 황홀한 우주적 오디세이를 보는 듯하다.

지은이 : 매트 스트래슬러 Matt Strassler

이론물리학자. 미국 프린스턴 대학교에서 공부했으며, 스탠퍼드 대학교 물리학과에서 마이클 페스킨의 지도 아래 박사학위를 받았다. 펜실베이니아 대학교 이론물리학 교수를 거쳐 워싱턴 대학교와 럿거스 대학교에서 이론물리학을 가르쳤다. 미국 고등연구소 전임 연구원, 갈릴레오 갈릴레이 연구소에서 방문 연구원을 지냈다. 하버드 대학교 방문교수를 지냈으며, 현재는 하버드 대학교 물리학과 연구원으로 있다. 관심 분야는 끈 이론, 입자물리학, 양자장 이론 등 고에너지 물리학의 다양한 분야를 아우른다. 특히, 강력의 미묘한 거동에 대한 연구는 수리물리학과 끈 이론에서부터 대형 강입자 충돌기의 실험입자물리학에 이르기까지 다양한 분야에 큰 영향을 미쳤다. 블로그(Of Particular Significance)에 고에너지 물리학과 과학의 여러 분야에 대해 글을 쓰며 동료 과학자들뿐만 아니라 대중들과 소통하는 등 과학 커뮤니케이터로서도 높은 평가를 받고 있다.

옮긴이 : 김영태

물리학자. UC버클리에서 고체물리학 연구로 박사학위를 받았다. 미국 로런스버클리연구소에서 연구원을 역임하였고 이후 아주대학교 물리학과 교수로 부임하여 현재 명예교수로 재직 중이다. 지은 책으로는 『세상 모든 것의 원리, 물리』 『현대물리, 불가능에 마침표를 찍다』 등이 있고 옮긴 책으로는 『우주의 위대한 생각들: 공간, 시간, 운동』 『다세계』 『현대물리학: 시간과 우주의 비밀에 답하다』 『물리가 날 미치게 해』 『양자와 장』 등이 있다.

1. 서곡 007

1부 운동

2. 상대성: 거대한 착각 028

3. 등속운동: 겉보기보다 쉬운 050

2부 질량

4. 우주에 대항하는 갑옷 073

5. 아인슈타인의 등장: 정지 질량 100

6. 세계 속의 세계: 물질의 구조 124

7. 질량인 것(과 질량이 아닌 것) 151

8. 에너지, 질량, 그리고 그 의미 165

9. 감옥에서 가장 중요한 것 179

3부 파동

10. 공명 195

11. 파동의 이해 216

12. 귀로 들을 수 없는 것과 눈으로 볼 수 없는 것 232

4부 장

13. 일반장 257

14. 기본장: 첫 번째, 불안한 모습 276

15. 기본장: 두 번째, 겸손한 모습 321

5부 양자

16. 양자와 입자 339

17. 파동입자의 질량 353

18. 아인슈타인의 하이쿠 379

6부 힉스

19. 그 어떤 장과도 다른 장 387

20. 힉스장의 작동 방식 394

21. 해결되지 않은 기본적인 질문들 417

22, 더 심오한 개념적 질문 434

23. 정말 중요한 질문 442

7부 코스모스

24. 양성자와 중성자 465

25. 양자장의 마법 478

26. 코다: 평범함 속의 비범함 489

감사의 말 498

용어 해설 501

미주 505

찾아보기 528