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2018/4 자연과학/공학 55위 | 현재 자연과학/공학 55위 |

• [시리즈] 사이언스 클래식 [35]

반디앤루니스 리뷰

노벨 물리학상 수상자이자《최초의 3분》의 저자인 스티븐 와인버그는 자연을 통합적으로 설명할 수 있는 궁극적인 최종 이론을 찾는 지적 모험으로 독자들을 안내한다. 이 최종 이론이 완성되면 우리는 소립자를 지배하는 힘들과 별과 은하 사이에 작용하는 힘들, 그리고 우주 만물을 통일된 이론으로 설명할 수 있고, 다른 원리로 설명되지 않는 유일무이한 원리를 손안에 넣게 된다. 우아한 글쓰기를 통해, 왜 자연이 다른 방식이 아니라 이런 식으로 존재하는지를 따져 물어 온 현대 물리학의 역사, 다시 말해 상대성 이론과 양자 역학에서 초끈과 초대칭 이론으로 발전해 온 과정을 흥미진진하게 보여 준다.

출판사 리뷰

출판사 서평 자연의 궁극 법칙은 무엇인가? 인류는 모든 힘을 통일한 최종 이론을 발견할 수 있을까? 나는 이 책을 처음 읽은 후 다시 읽고 싶은 욕망에 사로잡혔다. 두 번째로 읽었을 때 나는 그 미묘함과 진실함?에 강렬한 인상을 느꼈다. ?최종 이론의 꿈?은 사려 깊은 물리학자, 철학자 그리고 그저 평범하지만 사려 깊은 모든 사람들이 읽고 또 읽어야 할 책이다. --- 프랭크 윌첵(MIT 물리학과 교수, 2004년 노벨 물리학상 수상자) 2007년은 물리학의 역사에서 매우 중요한 해이다. 먼저 현대 입자 물리학과 이론 물리학의 근간이... 자연의 궁극 법칙은 무엇인가? 인류는 모든 힘을 통일한 최종 이론을 발견할 수 있을까? 나는 이 책을 처음 읽은 후 다시 읽고 싶은 욕망에 사로잡혔다. 두 번째로 읽었을 때 나는 그 미묘함과 진실함에 강렬한 인상을 느꼈다. ?최종 이론의 꿈?은 사려 깊은 물리학자, 철학자 그리고 그저 평범하지만 사려 깊은 모든 사람들이 읽고 또 읽어야 할 책이다. --- 프랭크 윌첵(MIT 물리학과 교수, 2004년 노벨 물리학상 수상자) 2007년은 물리학의 역사에서 매우 중요한 해이다. 먼저 현대 입자 물리학과 이론 물리학의 근간이 되는 소립자에 대한 ‘표준 모형(Standard Model)’이 ?경입자에 대한 모형(A Model of Lepton)?이라는 3쪽짜리 논문을 통해 발표된 지 40년이 되는 해이다. 이 논문은 일상생활을 지배하는 전자기력과 원자핵 속에서 작용하는 약력이 실제로는 약전기력이라는 하나의 힘의 다른 형태이며, 강력 역시 이와 비슷한 방식으로 설명할 수 있음을 입증함으로써, 중력을 제외한 우주의 세 가지 힘을 통일적으로 설명하는 데 성공했다. 이것은 20세기 최고의 이론 물리학자라고 불리는 아인슈타인이 죽을 때까지 해결하지 못했던 통일장 이론, 즉 중력, 전자기력, 약력, 강력을 통일적으로 설명하는 만물 이론(Theory of everything)에 가장 가까이 다가간 이론이다. 지난 40년간 이 이론이 존재할 것이라고 예측한 쿼크들과 수많은 소립자들이 미국 페르미 연구소의 베바트론 같은 가속기의 실험을 통해 이 이론이 예측한 성질을 가지고 존재한다는 것이 입증되었고, 20세기 초반 상대성 이론과 양자 역학이 일으킨 거대한 과학 혁명의 성과를 하나로 종합한 이 ‘표준 모형’은 현재 인류가 자연의 가장 내밀한 비밀을 들여다볼 때 사용하는 가장 근본적인 지식틀로서 사용되고 있다. 바로 이 표준 모형을 ?경입자에 대한 모형?이라는 3쪽짜리 논문으로 제시한 사람이 바로, 스티븐 와인버그(Steven Weinberg) 시카고 대학교 물리학과 교수이다. (와인버그의 이 논문은 제2차 세계 대전 이후 이론 물리학 분야에서 가장 많이 인용된 논문으로 손꼽힌다. 2007년 가을 현재 약 6300회 인용되었다.) 1979년 표준 모형을 창시한 공로를 인정받아 노벨 물리학상을 받은 스티븐 와인버그는 입자 물리학 분야뿐만 아니라 우주론 분야에서도 수많은 연구 성과를 내 현대 이론 물리학에 절대적인 영향을 끼쳐 왔다. ?중력과 우주론((Gravitation and Cosmology)?, ?장의 양자 이론(Quantum Theory of Fields)? 같은 학술서들은 물리학자들의 성경과도 같은 필독서로 읽히고 있다. 일부 물리학자들은 와인버그를 ‘현대 물리학의 교황’으로 부르기도 한다. 뿐만 아니라 대중적인 과학서도 써, 과학과 대중의 간극을 메우기 위해 노력해 부지런한 과학자이기도 하다. 과학 분야의 베스트셀러이자, 20세기를 대표하는 과학 논픽션으로 손꼽히는 ?최초의 3분(The First Three Minutes)?, ?아원자 입자의 발견(The Discovery of Subatomic Particles)? 등이 바로 그의 작품이다. 이번에 (주)사이언스북스에서 국내 최초로 번역?출간한 ?최종 이론의 꿈(Dreams of a Final Theory)? 역시 무서운 속도로 팽창하는 과학의 최전선에서 연구에 매진하고 있는 과학자가 자연의 궁극적인 최종 법칙을 발견하기 위해 노력하는 과학자들의 연구와 열정을 소개함으로써 과학 지식과 대중의 간극을 메우기 위해 쓴 책이다. 이 책은 20세기 초 상대성 이론과 양자 역학으로 촉발된 물리학 혁명 이후 양자 전기 역학과 표준 모형을 거쳐 초끈 이론까지 전개된 물리학의 역사를 집대성하면서 과학 지식의 본질과 과학자들의 연구를 끌고 가는 원동력이 무엇인지, 과학이 다른 분과 학문, 즉 철학이나 신학 혹은 종교와 어떤 관계를 맺고 있는 현역 과학자의 감각으로 생생하게 그리고 신선하게 보여 준다. 물리학의 완성, 그것은 꿈이 아니다! 자연 과학에서 인문, 사회 과학까지 전 세계 지식 사회를 뒤흔든 노벨상 수상자의 문제작! 세계에서 가장 창조적인 이론 물리학자가 쓴 이 책은 훌륭한 정보로 가득 차 있다. -마틴 가드너(?마틴 가드너의 양손잡이 자연 세계?의 저자, 과학 저술가) 세계 물리학계를 이끌고 있는 이론 물리학자들 중 한 명인 스티븐 와인버그는 지적 상대주의의 침략에 직면한 지식 사회의 현실을 보여 준다. 저자는 이 책에서 소립자 물리학을 둘러싼 다양하고도 어려운 논쟁적인 이슈들과 맞붙고 있으며, 신선하고 강력한 어조로 자신의 결론을 제시한다. --- 한스 크리스티안 폰 베이어(?과학의 새로운 언어, 정보?의 저자) 놀라운 책이다. 도발적인 책이다. 최근 홍수같이 쏟아지는 노벨상 수상 물리학자들의 책들 중에서 최고라고 할 수 있다. --- 이 ?최종 이론의 꿈?을 많은 과학자들과 지식인들이 20세기를 대표하는 과학 고전으로 높이 평가하는 것은 이 책이 이론 물리학의 세계를 알기 쉽게 독자들에게 소개했기 때문은 아니다. 물론 이 책은 아인슈타인의 상대성 이론, 양자 역학, 표준 모형 같은 이론 물리학의 핵심 내용들을 물리학사적 맥락을 바탕으로 소개하고 있다. 이 책을 읽는 독자들은 물리학의 과거, 현재, 미래를 지도를 보는 것처럼 일목요연하게 알게 된다. 그러나 와인버그의 이 책은 여기에서 끝나지 않는다. ‘최종 이론’, 물리학에 완성 혹은 물리학적 탐구의 끝이 있다는 논쟁적인 주제를 제시하며 과학 지식의 본질이 무엇인지, 무엇이 과학자들의 연구를 인도하고 있는지 탐구해 들어간다. 이 과정을 통해서 이론 물리학자들이 제시하는 ‘최종 이론’의 윤곽을 그려 내고, 토머스 쿤 같은 과학 철학자들과 앤드루 피커링 같은 과학 사회학자들이 과학관을 비판하고, 사회가 대규모 자금이 들어가는 기초 과학 연구에 필요한 자금을 지원해야 한다고 설득한다. 애초에 이 책은 1992년 초전도 초대형 충돌기(Superconducting Super Collider, SSC)의 건설을 둘러싸고 격렬하게 논쟁을 벌이던 상황에서 씌어졌다. 80억 달러라는 천문학적 예산이 소요되는 초전도 초대형 충돌기 건설 부지 선정에서 탈락한 주의 상하원 의원들, 만만한 기초 과학 분야의 정부 예산을 삭감해 국민 세금을 절약했다는 생색을 내려는 정치인과 관료, 이 엄청난 예산을 고에너지 물리학만이 아니라 다른 분야에도 돌려야 한다고 생각하는 다른 과학자들, 복지 정책이나 환경 정책이 보다 중요하다고 주장하는 시민 운동가들, 소위 ‘거대 과학’과 ‘물리학 제국주의’에 비판적인 과학 철학자과 과학 사회학자 그리고 과학 지식의 객관성에 의문을 던지는 인문주의자의 십자포화 속에서 물리학자들은 자신들이 동원할 수 있는 수단을 모두 동원해 로비를 하고 논쟁을 벌이고 설득을 하면서 초전도 초대형 충돌기 사업을 방어하려 했다. 미국 물리학계의 대표자 중의 한 사람으로서 이 모든 싸움의 최전선에 서서 논쟁을 벌이고 의회 증언을 하고 대중 강연을 조직하는 일을 마다하지 않은 와인버그는 초전도 초대형 충돌기를 향한 공격이 단순히 정치적, 경제적 동기에 의한 것이 아니라 철학적, 종교적 문제와 얽힌 것이라고 보고, 초전도 초대형 충돌기와 그것을 추동하는 ‘최종 이론의 꿈’, 즉 자연의 최종 법칙을 발견하고자 하는 인간의 근본적 욕망을 존재론적으로, 인식론적으로, 과학적으로 방어하기 위해 이 책을 쓴다. 이 책에서 와인버그는 최종 이론이라는 아이디어가 무엇인지, 최종 이론이라는 아이디어에

우리는 개개인의 행위로 설명할 수 없는 거시 경제학의 독립적인 법칙들이나 전자와 광자와 원자핵의 성질들로 설명할 수 없는 초전도성에 관한 가설에 많은 주의를 기울이지 않을 것이다. 환원주의자의 자세는 탐구할 가치가 없는 아이디어에 시간을 낭비하는 것으로부터 모든 분야의 과학자들을 구원해 주는 유용한 여과기를 제공해 준다. 이러한 의미에서 이제 우리 모두는 환원주의자이다. - p 92 중에서

비드의 에드윈 왕 이야기를 접하고 나면 연회장 바깥에 우리를 위한 무언가가 틀림없이 존재할 것이라고 믿어 보는 것을 어떨까 하는, 거의 거스를 수 없는 유혹을 느끼게 된다. 이 유혹을 이겨 봐야 종교가 주던 위안에 대한 빈약한 대체물을 얻을 뿐이짐나, 이 유혹을 이겨 냈다는 것 자체가 주는 만족감이 사라지는 것은 아니다.- p 335 중에서

목차
책을 시작하며
1장 프롤로그
2장 한 조각의 분필
3장 환원주의를 지지하는 이유
4장 양자 역학과 그 문제들
5장 이론과 실험에 관한 이야기
6장 아름다운 이론
7장 철학에 반(反)하여
8장 20세기 블루스
9장 최종 이론의 모양
10장 탐험의 끝
11장 신은 어디로 가나
12장 앨리스 카운티 아래
보급판 후기-초대형 충돌기 1년 후
스티븐 와인버그 인터뷰
옮기고 나서
후주
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