프롤로그 - 왜 양자물리학을 이해해야 할까?
Chapter 1 양자물리학과의 만남: 파동-입자 이중성
Chapter 2 52번째 편지: 파동함수
Chapter 3 세계는 불연속적이다: 양자화
Chapter 4 원자를 그려줘: 원자는 어떻게 생겼을까
Chapter 5 불확실한 물리학?: 불확정성 원리
Chapter 6 벽 통과하기: 터널 효과
Chapter 7 양자물리학의 가장 큰 수수께끼: 측정과 결잃음
Chapter 8 진동하는 고양이: 상태의 중첩
Chapter 9 텔레파시를 주고받는 입자들: 얽힘
Chapter 10 단순한 쌍둥이가 아니다: 구별 불가능성
Chapter 11 모두 함께, 모두 함께!: 페르미온 기체와 보손 기체
Chapter 12 특별 세션 ‘물리학의 우드스톡’: 초전도성
Chapter 13 당신의 컴퓨터 속 고양이들: 양자 컴퓨터
Chapter 14 양자물리학과 우리: 양자물리학이 생물, 미래 그리고 우리에게 미치는 영향
감사의 말
참고문헌
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귀가 들리지 않는 베토벤은
어떻게 교향악을 작곡했을까?
말년에 완전히 듣지 못하는 상황에서 베토벤은 도대체 어떻게 최고의 교향곡으로 칭송받는 9번 교향곡 <합창>을 작곡했을까? 여기에도 양자물리학의 비밀이 숨어 있다. 베토벤은 피아노를 치며 작곡할 때 피아노 위에 작은 나무막대를 얹어놓고 이 막대를 치아로 꽉 문 채 작업했다. 건반을 누르면 거기서 나온 진동이 피아노의 프레임으로부터 나무막대를 따라 그의 턱뼈까지 퍼져갔고, 턱뼈에서 두개골까지 전달되어 마침내 기능이 조금 남아 있던 내이에 도달해 음을 구별할 수 있었다. 한마디로, 치아를 통해 음악을 들었던 것이다.
그렇다면 소리의 파동은 양자물리학과 어떤 관계가 있을까? 대부분 탁월한 음악가였던 양자물리학의 선구자들은 소리의 파동에서 영감을 얻어 이를 원자 세계에 적용했다. 알베르트 아인슈타인과 루이 드브로이는 뛰어난 바이올리니스트였고, 막스 플랑크와 막스 보른은 식견을 갖춘 피아니스트였다. 닐스 보어의 뛰어난 제자 빅토어 바이스코프는 “삶을 살 가치 있게 만들어준 두 가지는 모차르트와 양자역학”이라고 말할 정도였다. 전자나 원자 같은 양자적 개체는 모두 측정되지 않는 한 파동처럼 움직인다. 따라서 피아노의 원리를 재현하려면 이 입자 중 하나를 작은 상자나 두 벽 사이에 몰아넣기만 하면 된다! 입자 자체가 파동이기 때문에 소리를 전달하기 위한 공기도 필요 없다.
현대 물리학의 역사를 한눈에!
『수식 없이 술술 양자물리』는 양자물리학의 토대를 마련한 시기의 물리학자들부터 양자물리학의 기틀을 세운 물리학자들까지, 한눈에 살펴볼 수 있는 양자물리학의 계보를 다루고 노벨상에 빛나는 역대 물리학자들의 이론을 간략히 소개한다.
빛 에너지가 불연속적이고 양자화되어 소량의 다발로 발산된다는 가설로 ‘흑체복사’의 해법을 밝혀내 혁명을 일으킨 ‘막스 플랑크’. 빛이 특정 파장에서 금속의 전자를 어떻게 방출시킬 수 있는지 설명하면서 파동을 이루는 것은 광자 전체의 합이 아니라 각각의 광자가 파동
