1,2,3 그리고 무한

해제
개정판 서문
초판 서문

1부 숫자놀이
1 큰수
얼마나 큰 수 까지 셀 수 있을까?/무한대는 어떻게 셀까?
2 자연수와 인공수
가장 순수한 수학/불가사의한 루트-1

2부 공간, 시간 그리고 아인슈타인
3 공간의 이상한 성질들
차원과 좌표/측정치가 없는 기하학/공간 뒤집기
4 4차원의 세계
시간이 네 번째 차원이다/시간-공간 등가/4차원의 거리
5 공간과 시간의 상대성
공간을 시간으로 시간을 공간으로 바꾸기/에테르 바람,그리고 시리우스 여행/휘어진 공간, 그리고 중력의 수수께끼/닫힌 공간과 열린 공간

3부 미시우주
6단계 내려가기
그리스인의 생각/원자는 얼마나 클까?/분자빔/원자의 사진/원자의 해부/마이크로 역학과 불확정성 원리
7 현대의 연금술
기본 입자들/원자의 중심부/우너자 파괴/핵공학
8 무질서의 법칙
열적 무질서/무질서한 운동을 어떻게 묘사할 수 있을까?/확률 계산/'불가사의한'엔트로피/통계적 요동
9 생명의 수수께끼
우리는 세포로 만들어졌다/형질유전과 유전자/'살아 있는 분자'로서의 유전자

4부 거시우주
10 팽창하는 지평선
지구와 그 이웃/별들의 은하/미지 세계의 한계를 향해서
11 창조의 시대
행성의 탄생/별의 사생활/초기의 혼돈과 팽창하는 우주

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인도의 왕 시르함은 압도적인 수의 희생자였다. 오래된 전설에 따르면, 왕은 체스 게임을 발명한 시사 벤 다히르 총리에게 상을 내리고 싶었다. 이 영리한 총리의 소망은 아주 수수해 보였다. “폐하.” 그가 왕 앞에 무릎을 꿇고 말했다. “이 체스판의 첫 번째 사각형 위에 올려놓을 밀알 한 개와 두 번째 사각형 위에 올려놓을 밀알 두 개, 세 번째 사각형 위에 올려놓을 밀알 네 개, 그리고 네 번째 사각형 위에 올려놓을 밀알 여덟 개를 제게 주십시오. 그리고 오, 왕이시여! 각각의 계속되는 사각형마다 그 수를 두 배로 해서 체스판의 사각형 64개 모두를 채우기에 충분한 밀알을 주십시오.” (……) 그러나 인도에서 수확한 밀알을 모두 가져와도 약속했던 양을 채울 수 없었다. 약속을 지키기 위해서는 1경8446조7447억955만1615개의 밀알이 필요하니까 말이다!｜1장: 큰 수 中

공간과 시간이 단 하나의 4차원 세계로 통일된다는 것을 입증하려는 수학적 시도들은 거리와 시간의 차이를 완벽하게 제거하지는 못해도, 확실히 아인슈타인 이전의 물리학에서보다 두 표현 사이의 유사성을 훨씬 더 분명하게 드러낸다. 사실 이제 다양한 사건 사이의 공간 거리와 시간 간격은 이들 사건 사이의 기본적 4차원 거리를 공간축과 시간축에 투영시킨 것으로 생각해야만 하므로, 4차원 교차축을 회전시키면 거리를 시간 간격으로 또 그 반대로 부분적으로 변환시키는 결과를 가져올 수 있다.｜ 공간과 시간의 상대성 中

‘중성미자’라는 이 입자는 ‘뒷문을 통해’ 물리학으로 들어왔지만, 사방에서 높아지는 ‘아둔한 사람들의 반대 외침’에도 꿋꿋이 버텨내 이제 기본 입자족族에서 흔들림 없는 입지를 굳히고 있다. 중성미자의 발견과 인지 과정은 현대과학의 가장 흥미진진한 탐정 이야기 가운데 하나이다. 중성미자의 존재는 수학자가 ‘귀류법’이라고 부르는 방법으로 발견되었다. 이 놀라운 발견은 무언가가 존재한다는 사실이 아니라, 무언가가 사라졌다는 사실로 시작되었다. 사라진 것은 에너지였고, 에너지는 가장 오래되고 견고한 물리학 법칙에 따라 만들어질 수도 파괴될 수도 없기 때문에, 마땅히 존재했어야 하는 에너지가 없다는 것은 그것을 훔쳐간 도둑이나 도둑 집단이 있었을 것이 틀림없다는 것을 암시했다. 그래서 볼 수 없는 것에도 이름 붙이기를 좋아하는 과학의 탐정들은 이 에너지 도둑을 ‘중성미자’라고 불렀다.｜현대의 연금술 中