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유행 신조 그리고 공상 우주에 관한 새로운 물리학

로저 펜로즈 지음 | 노태복 옮김 | 승산 | 2018년 11월 15일 출간
세종도서 학술도서
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ISBN 9788961390712(8961390716)
쪽수 664쪽
크기 155 * 225 * 38 mm /954g 판형알림
원서명/저자명 Fashion, Faith, and Fantasy in the New Physics of the Universe/Penrose, Roger

책소개

이 책이 속한 분야

이 책의 저자인 로저 펜로즈는 2003년 10월 프린스턴 대학교 출판부의 요청으로 세 번에 걸쳐 강의를 했다. 프린스턴 대학교는 끈 이론과 다양한 후속 이론들을 전 세계 어느 곳보다도 고도로 발전시킨 곳이다. 트위스터 이론을 연구 중인 펜로즈가 강단에 서기에는 프린스턴 대학교는 어쩌면 적합하지 않은 장소로 보인다. 그러나 펜로즈는 그 강의에서 끈 이론이 내딛고 있는 방향에 대해 의구심을 표하며 자신의 생각을 당차게 전달했다. 많은 학자들과 대학원생들에게 매력적인 이론으로 통하는 끈 이론을, 그들 앞에서 비판적으로 평가하는 것은 쉽지 않았을 것이다. 그래서 펜로즈는 더욱 신중히 강의에 임하였고, 그의 강의는 그저 허무맹랑한 이야기로 사라지지 않고 『유행, 신조 그리고 공상-우주에 관한 새로운 물리학』으로 남게 되었다.
각 장은 해당 장의 제목(주제)과 관련된 내용을 풍부하게 다룬다. 1장 “유행”은 끈 이론을, 2장은 양자역학의 “신조”를, 3장은 우주론의 “공상”을 다룬다. 그리고 4장에서 펜로즈는 양자역학에 처음 적용되었다가 이후 우주론에 적용된 자신의 트위스터 이론을 다룬다. 본문에서는 주로 이러한 분야들과 관련된 다양한 현상들을 심도 있게 분석하면서, 우주의 물리학을 제대로 설명하기 위해 진지하게 살펴야 할 내용들과 더불어 그런 시도에 깃든 문제점을 함께 짚는다.

저자소개

저자 : 로저 펜로즈

저자가 속한 분야

세계 정상급의 이론물리학자인 로저 펜로즈는 수많은 상을 받았다. 대표적으로는, 일반상대성이론과 우주론 분야에서 중대한 업적을 거두어 알베르트 아인슈타인 상을 받았다. 『시간의 역사』를 쓴 스티븐 호킹과 마찬가지로 로저 펜로즈는 베스트셀러 작가이기도 하다. 펜로즈가 쓴 책으로는 『시간의 순환: 우주에 대한 황당할 정도의 새로운 관점』(승산)과 『실체에 이르는 길: 우주의 법칙으로 인도하는 완벽한 안내서』(승산) 등이 있다. 저자는 옥스퍼드 대학의 라우스 볼 석자교수를 맡고 있으며 영국의 옥스퍼드에 산다.

저자가 속한 분야

한양대학교 전자공학과를 졸업했다. 과학과 인문, 예술의 경계를 넘나드는 작업을 좋아한다. 저글링을 하면서 즐겁게 산다. 옮긴 책으로는 『마음의 그림자』(승산), 『얽힘의 시대』, 『그리스 로마 신화를 보다』, 『민들레 소녀』 등이 있다.

목차

감사의 말씀

서문
유행, 신조, 내지 공상이 기초과학에 적합한가?
1 유행
1.1 수학적 아름다움을 원동력으로 삼아
1.2 과거에 유행했던 몇 가지 물리학 분야
1.3 끈 이론을 위한 입자물리학의 배경지식
1.4 QFT의 중첩 원리
1.5 파인만 도형의 위력
1.6 끈 이론의 기존 핵심 개념들
1.7 아인슈타인의 일반상대성이론에서의 시간
1.8 전자기 현상에 대한 바일의 게이지 이론
1.9 칼루자-클라인 및 끈 모형의 자유도
1.10 양자론의 관점에서 본 자유도의 문제
1.11 고차원 끈 이론의 고전적 불안정성
1.12 유행으로 자리 잡은 끈 이론의 지위
1.13 M-이론
1.14 초대칭
1.15 AdS/CFT
1.16 막 세계와 경관

2 신조
2.1 양자 계시
2.2 막스 플랑크의 E = hv
2.3 파동-입자 역설
2.4 양자 수준과 고전 수준들: C, U 및 R
2.5 점입자의 파동함수
2.6 광자의 파동함수
2.7 양자 선형성
2.8 양자 측정
2.9 양자 스핀의 기하학
2.10 양자얽힘과 EPR 효과
2.11 양자 자유도
2.12 양자적 실재
2.13 객관적인 양자 상태 축소-양자 신조에 대한 한계

3 공상
3.1 빅뱅 그리고 FLRW 우주론들
3.2 블랙홀과 국소적 불규칙성
3.3 열역학 제2법칙
3.4 빅뱅 역설
3.5 지평선, 동행 부피 그리고 등각 다이어그램
3.6 빅뱅의 경이로운 정확성
3.7 우주론적 엔트로피?
3.8 진공 에너지
3.9 급팽창 우주론
3.10 인류 원리
3.11 더욱 공상적인 몇 가지 우주론들

4 우주에 관한 새로운 물리학?
4.1 트위스터 이론: 끈 이론의 대안?
4.2 양자 토대를 약화시킨다?
4.3 등각 미친 우주론?
4.4 사적인 맺음말

A 부록
A.1 지수
A.2 장의 자유도
A.3 벡터공간
A.4 벡터 기저, 좌표
그리고 쌍대
A.5 다양체의 수학
A.6 물리학에서 다양체의 활용
A.7 번들
A.8 번들을 통해 살펴본 자유도
A.9 복소수
A.10 복소기하학
A.11 조화해석
참고 문헌
찾아보기

추천사

월스트리트저널

“미국출판인협회 선정, 화학 및 물리학 분야 2017년 펜로즈 상 수상작”

“물리학은 지난 세기 동안 난관에 봉착해 있었다. 양자역학과 일반상대성이론이라는 두 이론은 널리 진리로 인정받았다. 하지만 두 이론은 기본적인 ... 더보기

“물리학의 근본적인 문제에 진피터 보이트

“물리학의 근본적인 문제에 진지한 관심을 갖고 있는 모든 독자에게 이 책을 진심으로 권한다.”
『초끈이론의 진실』의 저자

그레이엄 파멜로

“물리학이 부패했다. 저명한 수학자이자 물리학자인 로저 펜로즈는 이 부패의 몇 가지 원인을 찾아낸다. 저자는 아무리 걸출하고 기세등등한 다수 이론 앞에서도 결코 겁먹지 않는다. 물리학 정설의 주창자들에게 자신의 반대 견해를 ... 더보기

책 속으로

P.33: 비인기 분야의 연구는 이미 인기 있는 분야에 비해 성공적인 이론으로 발전할 가능성이 상당히 낮다. 급진적으로 새로운 관점은 대체로 실행 가능한 제안으로 발전할 가능성이 낮다. … (중략) … 우리는 어떤 특정 이론의 유행 여부가 그 이론의 실제 물리적 타당성 판단을 좌우하지 않도록 각별히 주의해야 한다.

P.174: 우리는 과학적 이해 및 과학적 검증의 엄밀한 방법에 바탕을 둔 선언들의 대다수에 진정으로 참된 무언가가 있음을 확신한다. 따라서 과학 문화로 인해 생긴 새로운 권위가 분명 있긴 하지만, 그것은 (적어도... 더보기

출판사 서평

▼ 약 40여 년만에 주목을 받고 있는 트위스터 이론
펜로즈가 이 책에서 자신의 자식이라고 표현하기도 한, 트위스터 이론은 로저 펜로즈가 개발한 양자 중력 접근법이다. 이 이론은 시공간 자체를 이차적인 개념, 즉 시공간이 트위스터 공간이라고 하는 더욱 원시적인 것으로부터 구성되었다고 여기며, 시공간에 대한 비국소적인 설명을 제공한다. 트위스터 이론의 체계는 복소수의 특별한 속성을 이용하여 양자역학의 기본 개념들을 (종래의 4차원) 현실적인 시공간 물리학과 결합시킨다. 따라서 트위스터 이론은 기본 물리 개념들을 수학적으로 기술한다는... 더보기

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