아인슈타인처럼 양자역학하기

서문

1부 비현실에 대한 믿음
1장 자연은 숨기기를 좋아한다
2장 양자
3장 양자는 어떻게 변하는가
4장 양자는 어떻게 공유되는가
5장 양자역학으로 설명되지 않는 것들
6장 반현실주의의 승리

2부 다시 태어난 현실주의
7장 현실주의의 도전-드브로이와 아인슈타인
8장 데이비드 봄-되살아난 현실주의
9장 양자상태의 물리적 붕괴
10장 마술 같은 현실주의
11장 비판적 현실주의

3부 양자를 넘어서
12장 혁명의 대안
13장 교훈
14장 원리가 먼저다!
15장 관점의 인과론

에필로그/혁명. 나에게 남기는 메모

감사의 말
옮긴이의 말
주
용어 해설
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"돌멩이와 물, 원자와 분자, 그리고 전자의 특성을 가장 정확하게 서술하는 과학이론은 지금으로부터 약 100년 전에 탄생한 양자물리학이다. 그러나 다들 알다시피 이 분야는 역설과 미스터리로 가득 차 있다. 양자물리학이 서술하는 세계는 극도로 불안정한 세계로서 원자와 전자는 파동일 수도, 입자일 수도 있으며, 상자 속으로 들어간 고양이는 살아 있을 수도, 죽었을 수도 있다. 그래서 ‘양자’라는 단어는 일반 대중들 사이에서 ‘멋지고 기괴하면서도 신비로 가득 찬’ 무언가를 뜻하는 말로 통용된다. 그러나 자연을 제대로 이해하고 싶은 사람에게 양자세계는 재앙이나 다름없다. “돌멩이란 무엇인가?”라는 단순한 질문에도 제대로 된 답을 제시할 수 없기 때문이다."_〈서문〉 중에서

“이것이 바로 그 유명한 관측 문제로, 1920년대에 제기된 후 지금까지 해결되지 않은 채 남아 있다. 100년이 다 되도록 전문가들 사이에서 의견 일치를 보지 못했다는 것은 자연의 기본적 단계에서 우리가 아직 이해하지 못한 부분이 남아 있다는 뜻이다.
그러므로 하나의 원자가 여러 곳에 동시에 존재할 수 있는 양자세계와 모든 사물의 위치가 하나로 명확하게 정의되는 일상적인 세계 사이에 어떤 ‘변환점’이 존재할 것이다. 수십 개의 원자로 이루어진 분자를 양자역학으로 서술하면서 고양이를 양자역학으로 서술할 수 없다면, 둘 사이의 어딘가에 양자역학이 더 이상 적용되지 않는 경계선이 존재해야 한다. 관측 문제의 해답을 찾으면 양자세계와 일상적 세계의 경계선이 어디에 있는지, 그리고 변환이 어떤 식으로 일어나는지 알게 될 것이다.
물리학자들 중에는 자신이 관측 문제의 해답을 알고 있다고 확신하는 사람들이 있다. 이들이 주장하는 내용은 뒤에 소개할 것이다. 나중에 알게 되겠지만, 관측 문제를 해결하려면 그에 상응하는 대가를 치러야 한다.”_ 〈1장. 자연은 숨기기를 좋아한다〉 중에서