미래의 리더들을 위한 과학 입문 2

Chapter_1 빛
하이테크 빛 / 빛이란 무엇인가? / 색 / 상(image) / 거울 / 광속보다 느린 빛 / 렌즈 / 눈 / 망원경과 현미경 / 퍼지는 빛-회절 / 홀로그램 / 편광 / 단원을 마치며

Chapter_2 눈에 보이지 않는 빛(비가시광선)
어둠 속에서 국경을 넘는 불법 이주자 감시 / 적외선 / 자외선(UV): '블랙 라이트(Black Light)' / 오존층 / 전자기선: 개요 / 의료용 사진 / 초음파-소나(Sonar), 박쥐와 잠수함 / 단원을 마치며

Chapter_3 기후변화
지구온난화 / 해결책 / 단원을 마치며

Chapter_4 양자물리학
전자파 / 레이저-양자 연쇄반응 / 광전효과 / 감마선과 엑스선의 양자물리학 / 반도체 트랜지스터 / 트랜지스터 / 초전도체 / 전자현미경 / 양자물리학 심층 학습 / 터널링 / 양자 컴퓨터 / 단원을 마치며

Chapter_5 상대성이론
대화 / 사건과 ‘4차원’ / 시간 팽창 / 로렌츠 수축 / 상대속도 / 에너지와 질량 / 일반상대성이론-중력이론 / 시간에 관한 질문 / 단원을 마치며

Chapter_6 우주
수수께끼 / 태양계 / 은하계 / 과거 관측 / 우주의 팽창 / 암흑에너지 / 태초 / 모든 것의 이론(만물이론) / 단원을 마치며

에필로그(시)
창조

뉴스에 공통적으로 오르내리는 또 다른 문제는 ‘지구온난화’와 ‘인류가 초래한 지구온난화’라는 용어의 의미적 차이다. 이 두 가지는 종종 같은 뜻으로 취급된다. 하지만 IPCC가 1957년 이후의 지구 온도 상승에 대한 일부 또는 대부분의 책임이 인간에게 있을 가능성(신뢰도 90%)이 크다고만 결론을 내렸던 사실을 기억하는가? 그들은 1850~1957년까지의 온도 상승에 대해서는 인간에게 책임을 돌리지 않았다. 햇빛의 강도가 변해서 생긴 소빙하기에 자연적으로 회복되었을 가능성을 배제할 수 없었기 때문이다. 그들은 보고서에서 태양 흑점 수치와 지구 온도 사이의 상관관계를 보여줬다. 정치인이나 과학자가 1957년 이전의 온도 상승 원인이 인류라고 주장할 때는 그들의 개인적인 의견을 말하는 것이지 IPCC의 과학적 견해를 대변하는 것이 아니라는 사실을 알아야 한다. 그들이 옳을 수도 있지만 그렇지 않을 수도 있다.
현재는 지구온난화가 진행되고 있을까? 그렇다. 그것이 사람 때문일까? 아마 지난 50년 동안의 온도 상승은 인간에 의한 것일 가능성이 조금이라도 있거나 크다. 그렇지 않을 가능성도 10%(IPCC에 따르면)는 된다.
인류가 지구온난화에 기여했을 가능성이 크다는 말은 최악의 결과가 찾아올 가능성도 있다는 뜻이다. 그렇다면 우리는 무엇을 해야 할까? 우리가 할 수 있는 일은 많다. 휘발유 사용량을 줄이거나 실내 온도를 낮게 설정해 난방용 기름을 절약할 수도 있다. 하지만 이러한 조치만으로는 턱없이 부족하다. 막상 이러한 절약을 실천하는 사람들이 그것을 진정한 해결책으로 착각할 위험성도 있기 때문이다.

아무도 양자 컴퓨터가 정말 난해하고 복잡한 계산에 실질적으로 사용될 수 있을지는 알지 못한다. 물론 꽤 어려운 문제들을 해결할 수 있는 좋은 컴퓨터가 이미 있기 때문에 양자 컴퓨터가 실질적으로 사용되기 전에 많이 진보되어야 한다는 것도 문제다.
명심할 점은 새로운 과학기술 대부분이 먼 미래를 내다보는 ‘미래학자’들이 생각하는 방식으로는 결코 현실화되지 않는다는 것이다. 예를 들어, 1920년대 미래학자들은 곧 자동차 대신 비행기를 운전하고 다닐 것이라고 예측했다. 그들은 이것이 1940대까지는 이루어질 것이라고 매우 확실하게 말했다.
하지만 그런 일은 아직까지도 일어나지 않고 있다. 또한 1940년대에는 1960년대가 지나기 전에 로봇이 가정에 보급되어 인간을 도와줄 것이라고 예측했다. 하지만 이 일도 일어나지 않았다. 결과적으로는 그들이 예측하지 않은 다른 일(예: 노트북 컴퓨터)이 일어났다. 미래는 예측하기가 어렵다. 양자 컴퓨터는 현실화하기까지 넘어야 할 벽이 높고, 그중에는 기초적인 문제도 있다(예: 컴퓨터의 소음 제거). 어쩌면 이것은 현실화되지 못할 수도 있다. 하지만 미래를 누가 예측할 수 있겠는가?