(서평) 양자역학 쫌 아는 10대 (고재현) - 풀빛

  양자학이 나온 지도 꽤 많은 시간이 흘렀지만 피부에 와닿지 않는 시간들이 대부분이었다. 그러는 사이 양자역학은 기술에 더욱 깊게 파고들었다. 양자 컴퓨팅이나 통신 등에서 실물을 만들어내기 시작했다. 그러는 사이 SF소설에서는 다중우주가 유행처럼 번졌고 경영에서는 <퀀텀 점프>가 유행어처럼 사용되고 있었다. 우리나라에서는 삼성전자가 말한 퀀텀닷 디스플레이 때문에 조금 더 유명해졌을지도 모르겠다.

성인에게도 어렵고 과학자들에게도 어려운 양자역학을 10대들을 위한 용어로 설명하는 이 책은 풀빛 출판사의 지원으로 읽어볼 수 있었다.

순식간에 문제를 풀어내고 인간을 복제하고 순간이동하는 모습은 SF에서 자주 만나는 장면이다. 다중우주 또한 그렇다. 작은 큐브 속에서 시공간을 이동하는 상상은 이제 흔한 것이 되어 버렸다. 그만큼 양자역학은 우리에게 익숙해져 버렸다.

양자역학하면 하이젠베르크나 슈뢰딩거가 생각나지만 시작은 막스 플랑크와 닐스 보어로부터 시작되었다. 뉴턴의 고전역학으로 설명하지 못했던 것을 아인슈타인은 상대성 이론으로 설명했고 이제는 양자역학이 그 뒤를 잇고 있다. 아인슈타인이 깔끔하게 정리해 놓은 상대성 이론과는 달리 양자역학은 여전히 어려운 학문이다. 아인슈타인은 자신조차도 양자역학을 이용해 광전 효과를 설명했지만 확률로 설명되는 양자역학을 도무지 인정할 수 없었다. 과학자들에게는 방정식으로 표현할 수 있는 만큼 아름다운 건 없었기 때문이다. 아인슈타인은 "신은 주사위 놀이를 하지 않는다"라고 했지만 양자역학은 점차 많은 부분을 채워갔다. 

SF에서나 볼 법만 먼 미래의 이야기를 차치하면 양자 역학은 이미 많이 사용되고 있다. 개인적으로는 레이저가 가장 인상 깊지만 반도체나  LED들 비롯한 수많은 최신 기술에는 양자역학이 사용되고 있다. 측정하는 순간 깨어진다는 특성 때문일까 관측이 거의 불가능하다는 특징 때문일까. 뭔지 알 것 같은데 확인할 수 없는 애매모호한 맛이라 과학자들 사이에서도 여전히 어려운 학문이라고 한다. 리처드 파인만은 아직 양자역학을 이해한 사람은 아무도 없다고까지 얘기했으니까. 그럼에도 계속해서 발달해 가고 있다. 중국은 양자의 이동을 성공했다고 발표하기도 했다. 수많은 나라에서 양자컴퓨터를 개발하고 있기도 하다. 인류는 새로운 정보전쟁 중인 것이다. 

책에는 어렵지만 고전역학부터 천천히 설명해 준다. 운동 방정식과 그것으로 설명하지 못한 여러 현상들. 그리고 발견된 원자와 전자를 지나면 빛의 파동과 입자에 대해 설명하고 전자들의 점프에 대해서도 설명한다. 양자역학 자체가 쉬운 학문은 아니니 그 개념만 이해해도 꽤 성공했다고 할 수 있다. 그런 면에서는 성인이 읽어도 좋을만한 내용이었고 중고등학생 정도된 10대를 위한 내용인 듯했다. 

그래도 과학이라면 눈이 희번덕하는 아들은 재밌겠군이라고 얘기한다. 초3 남자의 허세와 기세겠지만 뭐 다 이해할 필욘 없으니까 광자와 양자가 뭔지만 알아도 괜찮으니까. 지금은 발전 진행 중인 양자역학이다. 우리 아이들은 양자 컴퓨팅을 하고 있을지도 모른다. 양자와 친해져 있는 것이 도움은 분명 될 것 같다.

그래도 '빛 쫌 아는 10대'를 읽고 무슨 말인지 하나도 모르겠다는 딸에게는 너무나 어려운 책이 될 듯하다.