가장 작은 것부터 가장 먼 곳까지

책머리에

제1장 상대성이론
1. 아인슈타인의 등장
2. 특수상대성이론의 탄생
3. 일반상대성이론의 탄생
4. 상대성이론의 검증

제2장 양자론
1. 플랑크와 에너지양자
2. 아인슈타인과 광양자
3. 보어와 전자 궤도
4. 하이젠베르크와 행렬역학
5. 드브로이와 물질파
6. 슈뢰딩거와 파동방정식

제3장 원자력
1. 페르미와 저속 중성자
2. 우라늄 원자핵 분열
3. 시카고 실험

제4장 맨해튼 프로젝트와 2차대전
1. 과학자들의 대탈출
2. 아직은 느긋한 미국
3. 미국의 본격적인 행보
4. 암호명 ‘트리니티’
5. 원자폭탄과 전쟁의 종식

제5장 20세기 천체물리학
1. 20세기 천체물리학의 출현
2. 별의 최후
3. 중성자별
4. 블랙홀

제6장 인공 비료와 페니실린
1. 식량 문제를 해결하다
2. 질병 퇴치의 꿈을 이루다

쓰고 나서 21세기는 통합과학의 시대
참고 자료

과학에서 ‘고전’과 ‘현대’를 가르는 분기점은 1900년이다. 20세기 이전의 과학은 고전과학, 20세기 이후의 과학은 현대과학으로 구분한다.
현대과학의 포문은 두 이론이 열었다. 하나는 상대성이론이고, 또 하나는 양자론이다. 두 이론은 현대과학을 발전시킨 양대 산맥으로 우뚝 올라섰다. 상대성이론은 거시 세계의 상징인 우주의 신비를 푸는 데 크나큰 기여를 했고, 양자론은 원자보다 작은 세상인 미시 세계의 신비를 푸는 데 결정적인 기여를 했다.
학자들은 양자론과 상대성이론을 합쳐 모든 것의 이론, 즉 ‘만물의 이론’을 완성하려 하고 있다. 21세기는 과학들의 통섭이 이루어지는 통합과학의 시대다.
_책머리에

“태양 주변의 시공간이 왜곡돼 있다면, 시공간이 휘어져 있는 만큼 빛은 더 굽어야 할 것이다. 일식이 일어나는 날 빛이 휘어지는 정도가 얼마나 되는지 정밀히 측정하면 뉴턴의 중력이론이 옳은지 나의 일반상대성이론이 옳은지 검증할 수 있을 것이다.” 4년 뒤인 1919년 5월 29일은 개기일식이 일어나는 날이었다. 뉴턴의 이론대로라면 태양에 가려서 보이지 않았어야 할 별빛이, 공간이 휜 덕분에 굴절되어 사진에 찍혔다. 그 굴절값은 아인슈타인이 예측한 대로였다.
_제1장 〈상대성이론〉

“일상에서 빛은 파동이지만, 양자 세상에선 입자다. 파동이 입자가 되는 것이다. 그렇다면 양자 세상에선 입자가 파동으로 변하진 않을까? 전자 같은 입자가 파동의 양상을 띠는 건 아닐까?” 1923년 10월, 드브로이는 이러한 사고실험의 결과물을 세 편의 논문으로 나누어 프랑스 물리학회지에 발표했다. 그리고 이를 한데 모아 파리 대학교 물리학과의 박사학위 논문으로 제출했다. 랑주뱅 교수는 드브로이의 논문을 받아들고 당황했다. 논문을 이끌어 가는 논리가 너무나 파격적이었다. 랑주뱅은 베를린 대학교의 아인슈타인에게 전화를 걸어 자문했고, 아인슈타인은 논문을 읽고 랑주뱅에게 전했다. “루이 드브로이의 연구 결과는 물리학에 드리우고 있는 커다란 장막을 걷어 내는 큰 업적이 될 것 같습니다.”
_제2장 〈양자론〉