양자이론을 교양처럼…
양자이론을 교양처럼…
  • 강서구 기자
  • 호수 269
  • 승인 2017.12.25 07:06
  • 댓글 0
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「김상욱의 양자 공부」 그 어렵다는 양자역학 입문기
▲ 양자 역학은 반도체·레이저 등 다양한 분야에서 사용되고 있다.[사진=아이클릭아트]

4차 산업혁명이 화두로 떠오르면서 양자역학(원자ㆍ분자 등 물질을 구성하는 기본 입자의 물리학을 연구하는 분야)의 중요성도 함께 부각되고 있다. 사실 양자 역학은 우리 생활 깊숙이 들어와 있다. 컴퓨터, 스마트폰, TV 등 전자제품의 필수적으로 들어가는 부품인 반도체가 대표적이다. 전기가 잘 통하는 도체導體와 통하지 않는 부도체不導體의 중간적인 성질을 지닌 반도체의 작동 원리는 양자 역학으로만 설명할 수 있다.

양자역학의 중요성이 강조되면서 이를 활용한 산업도 빠르게 발전하고 있다. IBM은 슈퍼컴퓨터보다 연산 속도가 빠른 양자컴퓨터 개발에 전력을 기울이고 있다. 11월에는 “올해 안으로 상용 양자컴퓨터 ‘Q시스템’을 출시하겠다”고 밝혔다. 일본도 양자컴퓨터 개발 경쟁에서 우위를 점하기 위한 기술 개발에 나서고 있다. 중국은 양자역학을 활용한 양자통신 연구를 계속하고 있다. 지난해 8월 세계 최초로 양자통신 위성을 발사했고, 지난 6월에는 양자통신을 활용한 장거리 통신에 성공했다.

양자역학이 주목 받는 이유는 기존에 비해 월등히 높은 기술을 구현할 수 있어서다. 양자컴퓨터는 기존 컴퓨터에서 100만년 걸릴 연산을 10분 내에 처리할 수 있다. 양자통신은 지금의 통신보다 100만배 빠르다. 해킹이나 도청이 불가능해 안전성도 높다. 그렇다면 미래 기술을 가능하게 만드는 양자역학은 무엇일까.

이 책의 저자인 김상욱 부산대(물리학) 교수는 이렇게 답한다. “양자역학은 일상생활과 상관없는 것으로 보일 수 있다. 하지만 양자역학은 우리 주위에 널려 있다. 약자역학은 원자를 설명하는 이론이고, 세상 모든 것은 원자로 돼있다. 주위에 보이는 모든 것에서 양자역학이 작동한다고 보면 된다.”

「김상욱의 양자 공부」는 우리 생활 깊숙이 들어와 있지만 여전히 알쏭달쏭한 양자역학을 소개하고 있다. 그렇다고 이 책을 통해 양자역학은 쉽게 이해할 수 있는 건 아니다. 저자는 “양자역학은 처음부터 끝까지 어렵다”고 말한다. 하지만 본격적인 양자 시대가 개막한 만큼 더 이상 어렵다는 이유로 외면해서는 안 된다고 저자는 강조한다.

책은 크게 1부와 2부로 나눠져 있다. 1부에서는 양자역학의 개념과 중요한 이론 등을 소개하고 있다. 2부에서는 무한한 가능성을 가진 양자역학의 미래를 소개한다. 내용은 저자가 「과학동아」에 연재해 인기를 끌었던 ‘양자역학 좀 아는 척’의 에피소드를 엮어서 만들었다.

어려운 학문을 소개하는 만큼 독자를 향한 배려도 세심하다. 복잡한 수학을 일상 언어로 풀어 썼다. ‘중첩’ ‘도약’ ‘얽힘’ 등의 낯선 개념은 재미있는 비유와 그림을 통해 쉽게 설명하고 있다. 저자의 말처럼 과학도 교양이다. 이 책을 통해 어려운 양자역학을 아는 척해 보길 추천한다.

 

세 가지 스토리

「뇌를 해방하라」
이드리스 아베르칸 지음 | 해나무 펴냄

우리 뇌는 무한한 가능성을 갖고 있다. 그럼에도 많은 사람들이 뇌 사용법을 정확히 알지 못해 제 능력을 제대로 발휘하지 못하고 있다. 20대에 세개의 박사학위를 받은 저자는 천재와 일반인의 뇌가 큰 차이가 없다면서 주의력과 시간을 쏟아부으면 지적 능력은 자연히 확장된다고 주장한다. 주의력과 시간은 일에 애정을 가지면 자연스럽게 생겨난다. 즐기는 사람이 천재라는 얘기다.

 

「용서의 나라」
토르디스
엘바, 톰 스트레인저 지음 | 책세상 펴냄

한 강연장에 성폭력 생존자와 가해자가 함께 올랐다. 그들은 16년간 자신들 사이에서 일어난 모든 일을 청중들과 나눴다. 어떻게 성폭력의 아픔을 딛고 가해자를 용서할 수 있었을까. 답은 하나였다. 용서만이 자신을 평화로 인도하는 유일한 길이란 걸 깨달았기 때문이다. 이 책의 저자인 두 사람은 용기 있게 서로를 대면함으로써 화해에 이르는 과정을 세세하게 책에 담아냈다.

「침대부터 정리하라」
윌리엄 H. 맥레이븐 지음 | 열린책들 펴냄


전장을 누비는 특수부대가 아침에 가장 먼저 하는 일은 침대 정리다. 우스꽝스러울지 모르나 여기에는 깊은 지혜가 담겨 있다. 침대 정리는 그들의 첫번째 임무다. 침대 정리를 완벽하게 함으로써 얻는 작은 성취감은 고된 하루를 이겨내는 원동력이 된다. 해군 제독인 저자는 특수부대를 지휘한 경험을 바탕으로 세상을 살아가는 데 도움이 되는 10가지 조언을 책에 담았다. 강서구ㆍ임종찬 더스쿠프 기자 ksg@thescoop.co.kr



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