2025년 03월 25일 출간 | ISBN : 1193357462 | 255쪽

과학을 처음 공부할 때 이런 책이 있었다면 얼마나 좋았을까 천재 과학자들의 오리지널 논문을 이해하게 되길 바라며 양자전기역학의 창시자 파인먼 _글래쇼 박사 깜짝 인터뷰 첫 번째 만남 | 선형대수학의 역사 선형연립방정식 _고대의 연구 기록 크라메르의 공식과 가우스 소거법 _연립방정식의 새로운 해법 발견 행렬의 등장 _직사각형 모양으로 수 배열하기 벡터의 탄생 _오래 누워 있는 습관 덕에 그라스만의 벡터 공간 _체를 이루는 조건 두 번째 만남 | 디랙의 양자역학 디랙 브라켓의 탄생 _벡터를 표현하는 또 다른 기호 코시 적분 _새로운 적분 공식 디랙 델타 함수 _디랙이 만든 함수의 성질 하이젠베르크-보른-요르단-슈뢰딩거의 양자역학 _양자역학의 탄생 과정 양자역학의 위치 상태와 운동량 상태 _전자의 위치와 운동량 세 번째 만남 | 파인먼의 경로 적분 파인먼의 생애 _수학 천재의 사랑과 도전 파인먼의 아이디어 _양자역학을 새롭게 이해하는 이론 하위헌스의 원리 _과거의 정보로부터 현재가 결정되다 경로 적분 _전자를 발견할 확률 구하기 경로 적분을 구하는 방법 _모든 가능한 경로에 대해 전파인자의 계산 _전자가 힘을 받지 않는 경우와 힘을 받는 경우 네 번째 만남 | 양자전기역학 양자장론을 만든 물리학자들 _포크, 요르단, 위그너 양자장론 _입자의 생성과 소멸에 대한 이론 양자전기역학의 창시자 _슈윙거와 도모나가 신이치로 양자전기역학 _파인먼 다이어그램을 이용하여 만남에 덧붙여 A New Notation For Quantum Mechanics _디랙 논문 영문본 Space-Time Approach to Non-Relativistic Quantum Mechanics _파인먼 1 논문 영문본 Space-Time Approach to Quantum Electrodynamics _파인먼 2 논문 영문본 위대한 논문과의 만남을 마무리하며 이 책을 위해 참고한 논문들 수식에 사용하는 그리스 문자 노벨 물리학상 수상자들을 소개합니다

물리군: 켓과 브라라는 이름은 어디에서 나온 거죠?
정교수: 〈 〉는 영어로 bracket이야. 여기서 c 왼쪽에는 브라(bra)가 남고 오른쪽에는 켓(ket)만 남기 때문이지.
_65쪽

간단하게 말해서 양자역학은 고전역학을 양자화한다는 뜻이다. 고전역학에서는 물체의 위치를 알면 물체의 운동량을 알 수 있다. 하지만 양자역학에서는 입자-이것을 양자라고 부른다-의 위치와 운동량을 동시에 정확하게 결정할 수 없다.
_84쪽

어릴 때부터 기존 사고방식에 도전하는 것을 즐긴 파인먼은 유머 감각 또한 출중했다. 그는 공학에 재능이 있어 집에 실험실을 만들었으며 라디오 수리하기를 좋아했다. 초등학교에 다닐 때는 집에 도난 경보 시스템을 만들기도 했다.
_110~111쪽

파인먼은 고등학교 때 연인인 알린 그린바움이 결핵으로 심각하게 아프다는 사실에도 불구하고 박사 학위를 받으면 그녀와 결혼하기로 결심했다.
_112쪽

보안을 위해 격리된 로스앨러모스에서 파인먼은 동료들의 캐비닛과 책상에 있는 잠금장치를 푸는 장난을 쳤다. 그는 물리학자들이 사용하는 비밀번호가 수학이나 물리학 상수와 관련된다는 사실을 가지고 이들의 캐비닛을 쉽게 열 수 있었다.
_114~115쪽

파인먼이 대학교 3학년 양자역학 수업 시간에 발견한 경로 적분 이야기를 하려고 해. 남들과 다르게 사고하는 그는 양자역학 수업 도중에 참신한 아이디어를 떠올렸어. 그것은 양자역학을 새롭게 이해하는 이론이 되었지.
_119쪽

물리군: 뉴턴 역학에서는 경로 적분이 필요 없잖아요?
정교수: 물론이야. 하지만 양자역학에서는 어느 장소를 통해 최종 장소로 도달했는지 알 수 없어. 모든 가능한 경우를 헤아리면 올바른 결론에 도달할 수 있지. 그래서 경로 적분을 하는 거야.
_133쪽

양자역학은 위치와 운동량의 불확정성을 동시에 0으로 만들 수 없다는 이론이야. 그에 비해 양자장론은 입자의 생성과 소멸에 대한 이론이지.
_158쪽

요르단이 나치당에 가입하지 않았다면, 막스 보른과의 연구로 노벨 물리학상을 수상할 수 있었을 것이라고 많은 과학자들이 생각한다. 하지만 그는 나치당원을 고수했고 이로 인해 노벨 물리학상을 수상하지 못했다.
_162쪽

유명한 물리학자로서 슈윙거는 종종 동시대의 또 다른 전설적인 물리학자인 리처드 파인먼과 비교되었다. 슈윙거는 파인먼 다이어그램을 이용하면 학생들이 입자 물리학을 제대로 이해할 수 없다고 여겨 수업에서 파인먼 다이어그램 사용을 금지했다.
_180~181쪽

★ 전국 과학교사모임 추천 ★ 일대일 친절한 과학 수업 ★ 이공계 진학 예정자 필독서 ★ 노벨상 수상 논문 영문본 수록 대학원 석사 수준의 물리학에 쉽고 재밌게 접근하다 이 책은 양자전기역학의 창시자 중 한 명인 파인먼의 1949년 논문에 초점을 맞추었다. 또한 이 논문이 나올 수 있게 한 파인먼의 경로 적분에 대한 논문도 다루었다. 양자전기역학을 이해하려면 양자장론을 알아야 한다. 여기서는 양자장론을 일반 독자도 쉽게 이해할 수 있을 만큼만 다루었다. 사실 양자장론은 입자 물리 전공 대학원생들이 힘들어하는 과목 중 하나다. 그 이유는 엄청나게 많은 수학이 사용되기 때문이다. 먼저 양자장론의 기초를 다지기 위해 디랙이 도입한 새로운 벡터 기호인 브라켓 기호를 재미있게 소개했다. 또한 양자역학이 선형대수라는 수학의 기초 위에 만들어졌으므로 선형대수의 역사를 다루어 보았다. 마지막으로 양자전기역학에 대한 파인먼의 논문은 수식보다는 그림(파인먼 다이어그램)으로 이해하는 방향으로 마무리했다. 원래의 논문을 이해하려면 복소함수론, 그린 함수 이론과 같은 복잡하고 난해한 수학을 공부해야 하기 때문이다. 독자의 이해를 돕기 위해 이 시리즈의 《양자혁명》 《원자모형》 《불확정성원리》 《반입자》를 더불어 추천한다. 이 책을 통해 독자들은 양자전기역학의 신비에 푹 빠질 수 있을 것이다. 난해하기에, 그래서 더욱 쉽게 이해시키고자 애쓴 천재 물리학자 파인먼 “양자역학이 무엇인지 이해했다고 말하는 사람이 있다면, 그것은 새빨간 거짓말이다.” -리처드 파인먼 고전전기역학에서는 빛을 전자기파라는 파동으로 다룬다. 반면 양자전기역학에서는 빛을 광자라는 이름의 양자로 본다. 양자의 세계에서 모든 입자는 양자가 된다. 전자도 양자이다. 양자전기역학은 두 종류의 양자, 즉 광자와 전자의 상호작용을 다루는 물리학이다. 소립자물리학 전공자는 대학원 석사 과정에서 양자전기역학을 배운다. 복잡한 계산식을 써야 하는 이 어려운 학문에 파인먼은 이해하기 쉽게 그림을 도입했다. 파인먼 다이어그램은 공간과 시간을 축으로 입자의 경로와 상호작용을 간단히 나타낸 것이다. 파인먼의 아이디어는 양자전기역학의 이해를 도왔고, 비약적인 발전에 이바지했다. 양자역학을 쉽게 이해시키고자 애쓴 천재 물리학자 파인먼과 그의 탁월한 논문을 파헤쳐 보자! 리처드 파인먼을 비롯한 동시대 노벨 물리학상 수상자들을 함께 만나다 이 책은 주인공 파인먼의 양자전기역학 논문뿐 아니라 그의 생애와 연구, 교육 활동들을 상세히 소개한다. 파인먼은 어릴 때부터 기존 사고방식에 도전하는 것을 즐겼다고 한다. 그는 대학 시절 양자역학을 공부하며 경로 적분 아이디어를 떠올렸다. 이것은 양자역학을 새롭게 이해하는 이론이 되었다. 파인먼은 유머 감각 또한 출중했는데, 맨해튼 프로젝트를 진행하던 로스앨러모스 연구소의 무료한 일상 가운데 동료들의 캐비닛 잠금장치를 푸는 장난을 치기도 한 일화도 소개한다. 불치병을 앓던 연인과 결혼하여 연구에 전념하면서도 지극정성으로 아내를 돌본 파인먼의 사랑, 과학자 스파이 문제로 브라질로 떠나 안식년으로 보내며 콩가 드럼 연주에 빠졌던 파인먼의 이야기도 흥미롭게 다가온다. 파인먼과 더불어 동시대에 활약한 여러 물리학자가 책에 등장한다. 양자전기역학 이전에 등장한 양자장론을 만든 포크, 요르단, 위그너. 파인먼과 독립적으로 양자전기역학을 연구하고 창시한 슈윙거, 도모나가 신이치로. 다양한 방식으로 양자역학을 연구한 여러 과학자의 고뇌와 노력을 엿보며 이 책의 독자들도 물리학을 더욱 즐기는 계기가 되길 바란다.