양자 세계 여행자를 위한 안내서

옮긴이 서문

1.사물의 표면 아래

2.얼마나 작아야 작다고 할 수 있을까? 얼마나 빨라야 빠르다고 할 수 있을까?
길이 | 속도 | 시간 | 질량 | 에너지 | 전하 | 스핀 | 측정단위들

3.렙톤들을 소개합니다
전자 | 전자 중성미자 | 뮤온 | 뮤온 중선미자 | 타우 | 타우 중성미자 | 중성미자의 질량 | 왜 세 가지 맛깔일까? 더 있는 건 아닐까?

4.나머지 대가족들의 식구들
쿼크 | 합성 입자들 | 힘 운반자들 : 현상을 일으키는 입자들 | 파인먼 도표

5.양자 덩어리들
전하와 스핀 | 색 전하 | 질량 | 에너지

6.양자 도약

7.사교적 입자들과 비사교적 입자들
페르미온 | 보손 | 왜 페르미온과 보손인가?

8.항구성에 대한 집착
불변 원리들 | 절대적 보존 법칙과 불변 원리 | 부분적 보존 법칙과 불변 원리 | 대칭

9.파동과 입자
드 보로이 방정식 | 원자의 크기 | 파동과 확률 | 파동과 알갱이성 | 파동과 비국소성 | 중첩과 불확정성 원리 | 파동이 꼭 필요한가?

10.한계를 넘어
양자 물리학과 우리가 사는 세상 | 반물질을 활용한다? | 중첩과 얽힘 | 선택 지연 | 양자역학과 중력 | 기괴한 이론

감사의 말

부록
A 단위와 크기
B 입자들
C 노벨상을 향한 전력 질주
D 대담한 개념들 및 복습 문제와 도전 문제의 정답

찾아보기

'정상 상태'에 있는 전자는 한곳에 정지한 것도, 움직임 없이 가만히 있는 것도 아니다. 전자는 고속으로 일정 공간을 누비고 다니지만, 에너지와 각운동량이 고정된 (정상의) 값을 가진다. 한 에너지 상태에서 더 낮은 에너지 상태로, 또 더 낮은 에너지 상태로 내려오는 전자는 계단을 내려올 때 한 발짝마다 쉬는 사람과 비슷하다. 사람은 위치 에너지를 조금 잃고 한 계단 아래로 내려온다. 잠시 쉰 뒤에, 다시 위치 에너지를 조금 잃고 또 한 계단 아래로 내려온다. 그렇게 계단 맨 아래까지 내려오는 것이다. 전자도 이처럼 바닥에 다다른다. 가장 낮은 에너지 상태를 바닥상태라고 한다. 바닥상태는 더 이상 끌어낼 에너지가 없는 영점 에너지 상태이다. 전자는 여전히 상당한 운동 에너지를 갖고 활기차게 휙휙 날아다니지만, 양자역학의 제약 때문에, 에너지 일부를 잃고 더 낮은 상태로 갈 수는 없는 몸이다. 왜냐하면 더 낮은 에너지 상태가 존재하지 않기 때문이다. 계단을 다 내려오면 더 낮게 갈 데가 없는 것과 마찬가지이다. (172~173쪽, '5 양자 덩어리들' 중에서)