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[천호점] 서가 단면도
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세계적인 석학 로저 펜로즈의 8년 만의 역작. 스티븐 호킹과 어깨를 나란히 하는 거목이 창조해 낸 ‘현대물리학의 집대성’은 미래에 펼쳐질 물리학의 환상이나 발자취만 따라가기를 원치 않는 이들에게는 반드시 읽어야만 할 책이다. 이 책의 주제를 한마디로 정의하자면 바로 ‘물리계의 양태와 수학 개념 간의 관계’이다.

플라톤 입체에서 피타고라스 정리로, 피타고라스 정리에서 복소수로, 미분연산자로, 해밀토니안으로, 양자역학으로 차근차근 이어지는 설명에는 필연적으로 수많은 공식이 수반된다. 그러나 그 대가로 이 책은 수정 같은 명징함을 선사한다. 공식들을 따라가다 보면 물리학의 정수를 의미가 흐려지는 일 없이 획득하는 경험이 독자들을 기다리고 있다.

2권에 들어서 엔트로피, 빅뱅, 인플레이션 우주론, 현재 가장 유행하는 초끈이론으로 이어지는 숨가쁜 물리학 여행을 이끌면서, 펜로즈는 서서히 물리학계의 상황을 바라보는 자신의 목소리를 내기 시작한다. 그의 눈에 양자역학은 실체의 ‘확률’만을 제공한다는 특성 탓에 최고의 이론이 아니며, 20세기 최고의 과학이론은 아인슈타인 상대성이론이다.

<엘러건트 유니버스>로 독자에게 초끈이론을 쉽게 설명했던 박병철 역자의 손으로 유려하게 번역된 <실체에 이르는 길>은, 최첨단 물리학의 판도에 목마른 독자의 갈증을 풀어주기에 부족함이 없는 저작이다.

21장 양자 입자 17
21.1교환법칙을 만족하지 않는 변수들 17/ 21.2 양자 해밀토니안 22/ 21.3 슈뢰딩거 방정식 25/ 21.4 양자이론의 실험적 배경 28/ 21.5 파동-입자의이중성을 어떻게 이해할 것인가?34 / 21.6 양자적 실체란 무엇인가?38 / 21.7 파동함수의 총체적 특성 44/ 21.8 마술 같은 ‘양자 점프’ 50/ 21.9 파동함수의 확률분포 52/ 21.10 위치상태 56 /21.11 운동량-공간표현 58

22장 양자대수학, 양자기하학,스핀 66
22.1양자적 과정: U와R 66 / 22.2 U의 선형성과R에 관한 문제들 70/ 22.3 유니터리 구조,힐베르트 공간, 디랙표기법 75 / 22.4 유니터리한시간변화: 슈뢰딩거와하이젠베르크 78 / 22.5 양자적‘관측가능량’ 83 / 22.6YES/NO 관측: 프로젝터88 / 22.7 빈 관측:나선성 92 / 22.8 스핀과스피너 99 / 22.9 2-상태계의 리만 구면 105 / 22.10큰 스핀: 마요라나묘사법 113 / 22.11 구면조화함수117 / 22.12 상대론적양자 각운동량 124 / 22.13고립된 양자적 객체 129

23장 서로 얽혀 있는 양자세계 142
23.1다입자계의 양자역학적 서술 142/ 23.2 거대한 다입자 상태공간 145/ 23.3 양자얽힘: 벨부등식 149 / 23.4 봄타입의 EPR 실험 153/ 23.5 확률이 ‘거의 배제된’ 하디의 EPR타입 실험 159 / 23.6양자얽힘에 숨어 있는 두 가지 미스터리 162/ 23.7 보존과 페르미온 166/ 23.8 보존과 페르미온의 양자상태 169/ 23.9 양자 원격이동 173/ 23.10 퀀글먼트 179

24장 디랙의 전자와 반입자 188
24.1양자역학과 상대성이론 사이의 팽팽한 긴장관계188 / 24.2 반입자의존재가 양자장으로 귀결되는 이유 190/ 24.3 양자역학적 에너지가 양의 값을 갖는 이유193 / 24.4 상대론적에너지공식의 난점 195 /24.5 ∂/∂t의 비불변성198 / 24.6 파동연산자□의 클리포드-디랙제곱근 201 / 24.7 디랙방정식 204 / 24.8 디랙의양전자 207

25장 입자물리학의 표준모형 215
25.1현대 입자물리학의 기원 215/ 25.2 전자의 지그재그 도식 217/ 25.3 약전자기 상호작용:반전 비대칭 223 /25.4 전하켤레(C),반전성(P), 시간되짚기(T)230 / 25.5 약전자기 대칭군 234/ 25.6 강한 상호작용을 주고받는 입자들 239/ 25.7 쿼크의 색 244 /25.8 표준모형을 넘어서 249

26장 양자장이론 256
26.1양자장이론의 현주소 256/ 26.2 생성연산자와 소멸연산자 259/ 26.3 무한차원 대수 263/ 26.4 양자장이론에서의 반입자 266/ 26.5 또 하나의 진공상태 269/ 26.6 상호작용:라그랑지안과 경로적분 271/ 26.7 발산하는 경로적분:파인만의 해결책 277/ 26.8 파인만 그래프:S-행렬 280 / 26.9 재규격화285 / 26.10 라그랑지안과파인만 그래프 291 / 26.11파인만 그래프와 진공의 선택 293

27장 빅뱅이 남긴 열역학적 유산 301
27.1시간대칭과 역학적 진행과정 301/ 27.2 극미세 요소들 304/ 27.3 엔트로피 307 /27.4 굳건한 엔트로피 개념 311/ 27.5 제2법칙의유도 - 또는 실패?316 / 27.6 우주는 그 자체로 '독립된계'인가?321 / 27.7 빅뱅의 역할 324/ 27.8 블랙홀 331 /27.9 사건지평선과 시공간 특이점 339/ 27.10 블랙홀의 엔트로피 341/ 27.11 우주론 345 /27.12 등각 다이어그램 354/ 27.13 매우 특별한 빅뱅 359

28장 초기우주에 대한 사변적 이론 372
28.1초기우주의 자발적 대칭붕괴 372/ 28.2 우주적 위상적 결함 377/ 28.3 초기우주의 대칭붕괴 382/ 28.4 인플레이션 우주론 387/ 28.5 인플레이션은 과연 타당한 동기에서 도입된이론인가? 396 / 28.6 인류원리402 / 28.7 빅뱅의 특별한성질: 인류 열쇠?409 / 28.8 바일 곡률 가설 413/ 28.9 하틀-호킹의‘무경계’ 이론 418 /28.10 우주변수: 관측현황?422

29장 측정역설 438
29.1양자이론에 내포된 통상적 실체론 438/ 29.2 새로운 실체론적 시각에서 바라본 양자역학443 / 29.3 밀도행렬452 / 29.4 스핀 1/2인입자의 밀도행렬: 블로흐구 455 / 29.5 EPR 상황에서의밀도행렬 461 / 29.6 주변환경의결어긋남 해석법의 FAPP철학468 / 29.7 코펜하겐해석에 입각한 ‘슈뢰딩거의 고양이’ 역설 471/ 29.8 다른 해석은 슈뢰딩거의 고양이 역설을해결할 수 있는가? 475 /29.9 어떤 관점을 택할 것인가?480

30장 양자상태축소에서 중력의 역할 489
30.1현재 양자이론은 안정적으로 자리를 잡았는가?489 / 30.2 우주적 시간의 비대칭성에서 얻을 수있는 실마리 491 / 30.3 양자적상태축소에 나타나는 시간 비대칭 494/ 30.4 호킹의 블랙홀 온도 500/ 30.5 복소수 주기성에서 유추한 블랙홀의 온도506 / 30.6 킬링벡터,에너지의 흐름, 그리고시간여행! 513 / 30.7 음에너지궤도에서 에너지의 흐름 517/ 30.8 호킹 폭발 521 /30.9 더욱 급진적인 관점 526/ 30.10 슈뢰딩거의 덩어리 531/ 30.11 아인슈타인의 원리와 충돌하다 536/ 30.12 슈뢰딩거-뉴턴상태? 541 / 30.13 FELIX 및이와 관련된 제안들 544 /30.14 초기우주 요동의 원인 551

31장 초대칭과 초고차원, 그리고 끈이론 565
31.1설명되지 않은 변수들 565/ 31.2 초대칭 571 /31.3 초대칭의 대수와 기하학 576/ 31.4 고차원 시공간 581/ 31.5 강입자 끈이론 586/ 31.6 끈이론이 말하는 세상 591/ 31.7 끈이론의 여분차원 596/ 31.8 끈이론은 과연 양자중력이론인가?598 / 31.9 끈이론의 역학 602/ 31.10 우리는 왜 여분차원을 볼 수 없는가?606 / 31.11 양자적-안정성논리를 수용해야 하는가?613 / 31.12 여분차원의 고전적 불안정성 617/ 31.13 끈-양자장이론은유한한가? 621 / 31.14 마술같은 칼라비-야우공간과 M-이론 624/ 31.15 끈과 블랙홀 엔트로피 632/ 31.16 홀로그래픽 원리 638/ 31.17 D-브레인 642 /31.18 끈이론의 현주소 646

32장 아인슈타인의 좁은 길 -고리변수 661
32.1정준적 양자중력이론 661/ 32.2 아쉬테카르 변수에 대한 카이랄 입력 663/ 32.3 아쉬테카르 변수의 형태 668/ 32.4 고리변수 672 /32.5 매듭과 연결을 서술하는 수학 676/ 32.6 스핀네트워크 680/ 32.7 고리양자중력이론의 현주소 688

33장 더욱 급진적인 관점: 트위스터이론 696
33.1기하학에 불연속적 요소가 존재하는 이론들 696/ 33.2 트위스터와 빛의 경로 702/ 33.3 등각군: 컴팩트화된민코프스키 공간 710 / 33.4트위스터와 고차원 스피너 715/ 33.5 트위스터 기초기하학과 좌표 719/ 33.6 질량 없이 자전하는 입자의 트위스터 기하학724 / 33.7 트위스터양자이론 731 / 33.8 질량이없는 장의 트위스터 표현 735/ 33.9 트위스터 층공간 코호몰로지 738/ 33.10 트위스터와 양/음진동수 분리 746 / 33.11 비선형중력자 749 / 33.12 트위스터와일반상대성이론 756 / 33.13트위스터 입자물리학 758/ 33.14 트위스터 이론의 미래 759

34장 실체에 이르는 길을 찾아서 771
34.120세기 물리학의 위대한 이론들 771/ 34.2 수학으로 이루어진 기초물리학 776/ 34.3 물리학이론에서 ‘유행’의 역할 780/ 34.4 틀린 이론은 실험으로 반증될 수 있는가?785 / 34.5 물리학의 다음 혁명은 어디에서 시작될것인가? 791 / 34.6 실체란무엇인가? 795 / 34.7 물리학이론에서정신의 역할 798 / 34.8 수학을통해 실체로 접근하는 긴 여정 803/ 34.9 아름다움과 기적 809/ 34.10 심오한 질문에 답이 제시되면서 더 심오한질문이 제기되다 815

맺음말 823
찾아보기 826

존 콘웰 (런던 선데이타임스(The Sunday Times, London))
: “정말로 놀라운책이다…… 펜로즈는 인간의 상상력과 자연을 연결하는 아름다움과 미묘함을 만천하에 드러냈다.그는 상상력의 가능성과 한계를 분명하게 보여주었을 뿐만 아니라, 물리계의 실체를 향한 우리의 노력이 막다른 길로 가지 않는영원한 탐구 여행임을 증명했다.”
존 그리빈 (서섹스대학교 이론물리학 명예교수, 과학저술가, 《슈뢰딩거의 고양이를 찾아서》 저자)
: “과학계에는 펜로즈와 같은 학자가 많아야 한다.그는 권위 있는 목소리로 현재 유행을 타고 있는 물리학 이론의 단점을 날카롭게 지적하면서 새로운 대안을 제시하고 있다.”
나이젤 호크스 (더 타임스(The Times, London))
: “지나치게 단순화하지 않고 어려운 문제를 피해 가지 않으면서,자신이 답을 알고 있는 체하지 않는 저자의 책을 읽는 것은 정말로 즐거운 일이다…… 펜로즈의 넘치는열정과 백과사전 같은 방대한 지식,그리고 그가 보여주는 겸손한 태도는 250쪽남짓한 책으로 이 세계를 전부 설명하려는 물리학자들에게귀감이 될 것이다.”
: 우리 시대 가장 뛰어난 수리물리학자가,실체를 서술하는 물리 법칙을 특히 수학적 요소에 중점을 두어 서술한 철저한 보고서이다
-- Rama Rao(미국 버지니아주, 아난데일)
: 이 책은 결말이뜯겨진 추리 소설과도 같아서 당신은 필사적으로 책의 마지막 장을 좇을 것이다.당신의 영웅이 아인슈타인,디랙, 리차드파인만, 스티븐 호킹이라면반드시 이 책을 읽으라. 그렇지 않은 사람이라도 어쨌든 읽으라.그들이 당신의 영웅이 될 것이다.
--P. Turner(영국)
: 중요한 부분에 대한 자세한 서술을 지나치게 아끼는 대중과학서나 어려운 세부 사항 때문에 나무만 보여주고 숲을 보여주지 못하는 학술 서적 사이에서 중용을 지킨 책이다.핵심 수학을 피해가지 않으면서도 이 모두가 무엇을 의미하는지에 대한 탁월한 설명을 놓치지 않는이 책은 당신의 서재를 완벽하게 보완할 것이다.
--Mr. J. D. Small(영국 켄트 주,파버샴)
이 책을 추천한 다른 분들 : 
 - 중앙일보(조인스닷컴) 2010년 12월 11일자
 - 한겨레 신문 2010년 12월 10일자
 - 조선일보 Books 북Zine 2010년 12월 11일자 '한줄 읽기'

수상 :1990년 론 플랑 과학상 Rhone Poulenc Science Books Prize
최근작 :<황제의 새마음>,<시간과 공간에 관하여>,<유행, 신조 그리고 공상> … 총 112종 (모두보기)
소개 :
최근작 :<나의 첫 과학책 1~20 세트 - 전20권>,<미래 과학 : 미래는 어떤 모습일까?>,<뇌와 인공 지능 : 내 머릿속이 궁금해> … 총 169종 (모두보기)
소개 :연세대학교 물리학과를 졸업하고 카이스트에서 이론물리학 박사학위를 받았다. 대학에서 30년 가까이 학생들을 가르쳤고, 현재는 집필과 번역에 전념하고 있다. 2006년 제46회 한국출판문화상, 2016년 제34회 한국과학기술도서상 번역상을 받았다. 《코스믹 쿼리》 《블랙홀》 《상자 속 우주》 《시간의 기원》 《양자컴퓨터의 미래》 《프린키피아》 《엔드 오브 타임》 등 다수의 과학책을 우리말로 옮겼다.

승산   
최근작 :<프린키피아>,<실재란 무엇인가>,<대칭과 몬스터>등 총 132종
대표분야 :과학 10위 (브랜드 지수 333,427점)