빛에 매혹된 과학자들의 발자취를 따라가다!
빛이라는 키워드로 꿰뚫어보는 물리학의 역사『빛의 물리학』. EBS 다큐프라임《빛의 물리학》을 단행본으로 엮은 책으로, 빛을 키워드로 삼아 현대 물리학의 두 축인 상대성 이론과 양자역학을 쉽게 풀어냈다. 역사상 가장 위대한 과학자들이 던졌던 탁월한 질문들과 끈질긴 탐구과정을 생생하게 담아냈다.
갈릴레오, 뉴턴, 맥스웰, 아인슈타인, 코펜하겐 학파 과학자들부터 현대 끈이론 과학자들에 이르기까지, 빛이라는 하나의 키워드를 중심으로 현대 물리학의 역사를 들여다본다. 빛 속에 색이 있는 것인지 탐구했던 뉴턴, 빛처럼 빠른 속도로 날아가면 빛이 어떻게 보일지 궁금했던 아인슈타인 등 빛을 추적했던 물리학자들이 답을 찾아내가는 드라마틱한 순간들을 만나볼 수 있다.
★ 대한민국과학문화상(김시준 PD)!
★ EBS 방송대상 대상!
★ YMCA ‘좋은 방송’ 최우수상
★ 방송통신심의위 ‘이달의 좋은 프로그램’ 수상
“빛의 여정, 물리학의 오디세이로 당신들을 초대한다.” _홍성욱 서울대 교수(과학사)
“교과서에서 볼 수 없는 드라마 같은 이야기를 나는 이 책을 통해 흥미롭게 접할 수 있었다.” _이기진 서강대 교수(물리학)
책소개
빛을 키워드로 삼아 현대 물리학의 두 축인 상대성이론과 양자역학을 쉽게 소개한다. 화제의 다큐프로그램 EBS 다큐프라임 <빛의 물리학>을 단행본으로 엮은 책이다. 갈릴레오, 뉴턴, 맥스웰, 아인슈타인, 보어, 하이젠베르크, 슈뢰딩거 등 빛의 정체를 파헤친 과학자들의 발자취를 따라가면서, 우주와 물질이 무엇이며 어떤 법칙으로 움직이는지에 대한 현대 물리학의 답변을 보여주고자 한다. 이 책의 가장 큰 장점은 아주 큰 세계를 탐구하는 상대성이론과 아주 작은 세계를 탐구하는 양자역학을 공식 없이 대중의 눈높이에 맞춰 살펴본다는 점이다. 역사상 가장 위대한 과학자들이 던졌던 탁월한 질문들과 끈질긴 탐구 과정을 다양한 이미지와 함께 흥미롭게 담았다.
빛이라는 키워드로 꿰뚫어보는 물리학의 역사
위대한 과학자들의 발상의 원천은 ‘빛’이었다!
위대한 과학자들은 하나같이 운명처럼 빛에 빠져들었다. EBS 다큐프라임 <빛의 물리학>을 단행본으로 엮은 이 책은 빛을 실마리로 삼아 현대 물리학의 두 축인 상대성이론, 양자역학을 공식 없이 가장 쉬운 언어로 풀어낸 책이다. 갈릴레오, 뉴턴, 맥스웰, 아인슈타인, 코펜하겐 학파 과학자들, 현대 끈이론 과학자들에게 이르기까지, 빛이라는 하나의 키워드를 중심으로 현대 물리학을 관통해 나간다.
그런데 왜 빛일까? 갈릴레오는 빛의 속도를 처음으로 재려 했던 과학자였고, 뉴턴은 태양 빛의 정체를 밝히려다 시력을 잃을 뻔했으며, 아인슈타인의 상대성이론은 빛에 대한 호기심에서 출발해 별빛에 의해 증명됐다. 양자역학은 빛을 불연속적인 형태로 바라보는 시각에서 출발했다.
우주와 물질의 수수께끼에 대해 현대 물리학이 제시하고 있는 대답들을 이해하기란 쉽지 않다. 더욱이 빛에 매혹된 과학자들이 우리를 안내하는 곳은 기이한 세계다. 절대적인 시간이란 존재하지 않으며, 우리는 모두 서로 다른 시간을 살아간다. 질량을 가진 모든 물체는 주위의 공간을 휘게 만들고, 빛은 그 휘어진 공간 속을 나아간다. 빛은 입자의 성질뿐 아니라 파동의 성질도 갖고 있다. 또 빛은 아주 작은 양의 에너지 덩어리인 양자로 움직인다!
그러나 빛을 좇다보면 자연스럽게 현대 물리학을 떠받치고 있는 상대성이론과 양자역학을 큰 틀에서 만나게 된다. 적어도 상대성이론과 양자역학이 어떤 질문에서부터 등장하였으며, 과학자들이 어떤 과정을 통해 이론을 구체화시켜 나갔는지를 머릿속으로 그릴 수 있게 된다. 가령 아인슈타인이 어떻게 질량을 가진 물체는 주위의 공간을 휘게 만든다는 것을 깨달았는지, 맥스웰은 어떤 과정을 통해 빛이 전자기파라는 것을 알아차렸는지, 보어는 왜 전자가 원자 안에서 불연속적으로 이동한다고 생각했는지 등을 알 수 있다.
빛 속에 색이 있는 것인지 탐구했던 뉴턴, 빛처럼 빠른 속도로 날아가면 빛이 어떻게 보일지 궁금해했던 아인슈타인, 수소 원자가 방출하는 빛의 선 스펙트럼이 무엇을 말해주는지 물고 늘어졌던 보어 등 빛을 추적했던 물리학자들이 답을 찾아내가는 순간들은 드라마틱하게 보이기까지 한다.
상대성이론은 가장 큰 세계와 관련된 이론이고, 양자역학은 가장 작은 세계와 관련된 이론이다. 현대 물리학의 두 기둥인 이들 이론의 문턱은 높기는 하지만, 일단 이 높은 문턱만 넘으면 과학자들이 우주, 물질, 시간에 대해 어떠한 해답을 내놓았는지 대해 어렴풋하게나마 이해할 수 있다. EBS 다큐프라임〈빛의 물리학>을 만든 제작팀의 목표도 하나였다. 바로 “이 프로그램을 본 대한민국 국민이 상대성이론과 양자역학을 이해하는 것”이었다. 이 책은 방송 프로그램의 내용을 충분히 살리면서도, 독자의 이해를 돕기 위해 시간상 방송에 담아내지 못한 세부적인 부분들을 보충했기 때문에, 방송을 통해 미처 이해하지 못한 부분들을 머릿속으로 정리하는 데 도움이 될 것이다.
또한 독자들은 위대한 과학자들이 던졌던 최초의 질문에서 결정적인 깨달음을 얻는 순간까지, 빛의 이면을 좇으며 보편 법칙을 찾으려고 했던 과학자들의 끈질긴 실험, 통찰력이 깃든 직관, 양보 없는 논쟁 등을 다채로운 이미지와 함께 흥미롭게 읽을 수 있을 것이다.
* EBS 다큐프라임 <빛의 물리학> 소개
빛을 키워드 삼아 현대 물리학을 다룬 6부작 다큐멘터리 프로그램. 역사상 가장 위대한 과학자로 꼽히는 갈릴레오, 뉴턴, 맥스웰, 아인슈타인, 보어, 하이젠베르크의 발자취를 따라가면서, 누구나 이해할 수 있을 만큼 쉽게 상대성이론과 양자역학을 소개하고자 기획되었다. 울즈소프에 있는 뉴턴의 생가, 아인슈타인이 몸 담았던 베른의 특허청, 코펜하겐학파의 산실인 닐스보어연구소 등 과학의 본고장을 카메라에 담아 다큐멘터리의 사실감을 높였다는 평가를 받았다. 홍성욱 서울대학교 교수(생명과학부, 과학사 및 과학철학 협동과정 교수), 데이비드 J. 그로스 미국 캘리포니아 대학 산타바버라 카블리이론물리연구소 교수(2004년 노벨 물리학상 수상자), 에드워드 위튼 미국 프린스턴고등연구소 교수 등 방송 내용의 신뢰도를 높이기 위해 다수의 국내외 석학의 도움을 받았다.
추천사
“『빛의 물리학』은 빛을 좇아 물리학의 역사를 재구성한 기록이다. 여기에서 빛의 본질에 대한 논쟁, 입자론과 파동론, 빛과 색깔, 전자기파, 특수상대성이론, 일반상대성이론, 양자물
리학, 초끈이론처럼 물리학의 역사를 이끈 혁명적인 발견과 이론의 역사를 맛볼 수 있을 것
이다. 게다가 『빛의 물리학』은 이론이나 실험만을 보여주는 것이 아니라, 이런 발견들을 이루어낸 물리학자들의 의문과 함께 개성이 뚜렷했던 과학자들의 모습을 생생하게 되살린다. 독자들은 빛의 신비를 탐구하는 물리학자들이 던진 질문 속에서 과학이 진정으로 인간적인 탐구 활동임을 발견할 수 있을 것이다. 이제 여러분들이 빛의 경이로움을 새롭게 발견할 차례다. 빛의 여정, 물리학의 오디세이로 당신들을 초대한다.” - 홍성욱 서울대 교수(과학사)
“가끔 학생들에게 수학을 이용해 물리학을 가르치다 보면 학생들이 왜 자신들이 이토록 어려운 물리학을 배워야 하는지 호소하는 경우가 있다. 그럴 때면 내가 드라마 작가처럼 물리학자들의 드라마틱한 고독, 경쟁, 우정, 갈등, 신사도, 고집, 유머, 사랑, 비극, 배신, 환희를 쉽고 재미나게 이야기해줄 수 있다면 하는 생각을 많이 했다. 사실 물리학의 재미는 수학 공식 속에도 있지만 이 책에서처럼 소설 같은 물리학, 추리소설 같은 물리학, 드라마 같은 물리학, 단막극 같은 물리학, 인간극장이나 다큐멘터리를 보는 것 같은 물리학 속에 더 있지 않나 하는 생각이 든다.” -이기진 서강대 교수(물리학)
