퀀텀 유니버스 – 0 Q 
 September 11 , 2014 February 21 , 2015 책 읽 기 
 그동안 읽 고 싶 었 던 퀀텀 유니버스 를 이제야 읽 게 되 어 오랜만 에 과학 책 을 정독 했 다 . 양자 역학 에 대한 팟캐스트 도 들 어 보 고 책 도 여러 권 을 들춰 보 았었 는데 , 깔 금 하 게 납득 되 는 책 들 이 없 어서 더욱 다른 책 을 찾 아 해 멨 었 나 보 다 . 이 책 이 라고 양자 역학 을 정말 이해 하 기 쉽 게 만들 어 주 는 것 은 아니 었 지만 다른 책 들 과 는 다른 접근 과 나름 이해 시키 려 애쓰 는 모습 에 감동 했 다고 나 할까 . 그런 면 에서 읽 으면서 기분 이 좋 았 던 책 이 다 . 이해 됬 는지 의 여부 와 는 전혀 별도 로 말 이 다 . 
 이 정도 면 이해 할 수 있 다며 독자 를 이해 시키 기 위한 희망 을 놓 지 않 고 있 다 . 
 이해 되 지 않 는다 … 절반 이상 이 독자 를 이해 시키 려는 시도 이 지만 … 오히려 수식 이나 다이어그램 을 지나 서 아 이건 이렇 구나 하 고 넘어가 게 된다 . 
 그럼에도 좋 았 던 점 
 양자 역학 이 어떻 기 태어났 고 , 그것 의 의의 는 무엇 이 며 우리 가 밝혀 난 지점 과 밝혀내 지 못한 점 . 양자 역학 의 대단 한 점 과 우리 가 알 고 있 지만 원인 을 모르 는 지점 이 어딘지 속 시원 하 게 밝혀 준다 . 그런 면 에서 솔직 함 이 다가오 는 책 이 라고 생각 한다 . 
 인상깊 은 , 기억 하 고 싶 은 부분 들 
 특수 상대 성 이론 에서 “ 빛 보다 빠르 게 움직일 수 없 다 ” 는 것 은 물체 가 아니 라 정보 information 에 적용 되 는 제한 조건 이 다 . 
 · · · 입자 하나 가 우주 반대편 으로 순식간 에 이동 한다고 해서 입자 와 관련 된 정보 까지 이동 하 는 것 은 아니 다 . 입자 가 어느 방향 까지 나아갈 지 예측 할 방법 이 없 기 때문 이 다 . 
 ( 여기 서 시계 바늘 은 전자 가 발견 될 확률 을 표시 하 는 일종 의 위상 ) 
 시계 의 상태 를 결정 하 는 법칙 은 다음 과 같 다 – 미래 의 시간 t 에서 처음 위치 로부터 x 만큼 떨어진 곳 의 시곗바늘 은 반시 계 방향 으로 x ² 에 비례 하 는 양 만큼 돌아간다 . 
 일상 적 인 말 로 풀어쓰 면 무거운 입자 일 수록 많이 돌아가 며 , 원래 위치 에서 멀리 떨어진 곳 일수록 많이 돌아가 며 , 시간 이 많이 흐를수록 적 게 돌아간다 . 이것 은 시계 의 초기 배열 이 주어졌 을 대 미래 의 한 시점 에서 이 시계 들 이 어떤 모습 으로 변하 는지 를 보여 주 는 일종 의 알고리듬 이 다 . 
 간단히 말 해서 작용량 action 은 주어진 물리 계 의 특성 을 좌우 하 는 양 이 다 . 그런데 자연 은 왜 근복 적 인 단계 에서 이런 양 을 선택 했 을까 ? 마땅히 떠올려야 할 질문 이 지만 , 애석 하 게 도 답 을 아 는 사람 이 아무 도 없 다 . 시계 가 더 도 덜 도 아닌 mx ²/ t 만큼 돌아가 는 이유 를 아무 도 모른다는 것 이 다 . 라이프니츠 는 1669 년 에 작용량 의 개념 을 정립 하 는 논문 을 발표 했 는데 , 구체 적 인 응용 과정 은 따로 언급 하 지 않 았 다 . 
 파장 이 짧아졌 을 때 드브로이 방정식 이 나타내 는 변화 를 분석 하 면 좀 더 깊 은 이해 를 도모 할 수 있 다 . 파장 이 짧 다는 것 은 동일 시간 을 가리키 는 시계 사이 의 거리 가 가까워졌 다는 뜻 이 다 . 
 그래서 드브로이 는 “ 짧 은 파장 은 큰 운동량 에 대응 된다 ” 고 했 다 . 
 이 책 에서 지금 까지 내린 결론 중 가장 신기 하 면서 이질 적 인 것 하나 를 고른다면 나 는 주저 없이 ‘ 입자 들 의 우주 적 연결 ’ 을 꼽 고 싶 다 . 우주 에 존재 하 는 개개 의 원자 들 이 다른 모든 원자 와 연결 되 어 있 다니 , 이 세상 의 모든 헛소리 를 합쳐도 이 보다 황당 하 진 않 을 것 이 다 . 
 · · · 그러나 우주 에 는 약 10⁸⁰ 개 의 양성자 가 존재 하 고 있 으므로 , 10⁸⁰ 개 의 전자 를 가두 고 있 는 우물 형 퍼텐셜 이 10⁸⁰ 개 의 양성자 에 의해 향 을 받 고 있 는 셈 이 다 . 어디 선가 전자 하나 의 에너지 준위 가 바뀌 면 다른 모든 전자 는 그 사실 을 즉각 적 으로 판단 하 여 “ 두 개 이상 의 페르미온 은 동일 한 에너지 상태 를 점유 할 수 없 다 ” 는 배타 원리 에 위배 되 지 않 는 쪽 으로 변화 를 시도 한다 . 
 전자 들 이 서로 상대방 의 변화 를 ‘ 즉각 적 으로 인지 한다 ’ 는 주장 은 아인슈타인 의 특수 상대 성 이론 에 위배 되 는 것 처럼 보인다 . 
 아인슈타인 은 이렇게 말 했 다 . “ 이 세계 의 가장 큰 미스터리 는 우리 가 그것 을 이해 할 수 있 다는 사실 이 다 . 내 가 보 기 에 는 자연 을 이해 할 수 있 다는 것 , 그 자체 가 기적 이 다 . “ 
 “ 하나 의 전자 가 x 에 , 나머지 전자 는 y 에 도달 하 면서 광자 가 관측자 의 눈 에 들어올 확률 은 얼마 인가 ? ” 두 개 의 전자 가 각각 x , y 에 도달 하 면서 도중 에 방출 된 광자 하나 가 관측자 의 눈 에 들어오 는 모든 다이어그램 을 찾 아서 여기 해당 하 는 시계 들 을 모두 더 한 후 최종 시계 의 크기 를 제곱 하 면 된다 . … 이런 경우 에 는 광자 와 눈 사이 의 상호 작용 을 고려 해야 한다는 것 이 다 . … 따라서 모든 과정 을 완벽 하 게 서술 하 려면 광자 에 반응 하 는 관측자 의 두뇌 까지 계 에 포함 해야 하 고 , 두뇌 를 이루 는 모든 입자 의 위치 까지 파악 하 고 있 어야 한다 . 이것 이 바로 양자 적 관측 문제 의 본질 이 다 . 
 그러나 놀라 게 도 과거 로 가 는 소립자 는 물리 법칙 에 위배 되 지 않 는다 . 디랙 은 1928 년 에 이 사실 을 처음 으로 깨달 았 다 . 
 양자 역학 은 , 현대 문명 의 일 등 공신 인 트랜지스터 에 응용 되 어 우리 의 삶 을 완전히 바꿔 놓 았 다 . 우리 가 이 세계 를 양자 역학 적 관점 에서 배 라 보 지 않 았 다면 , 컴퓨터 와 스마트폰 같 은 문명 의 이기 는 탄생 하 지 도 않 았 을 것 이 다 . 양자 역학 은 단순히 관측 된 현상 을 설명 만 하 는 이론 이 아니 다 물리학자 들 은 양자 역학 과 특수 상대 성 이론 을 결합 하 는 과정 에서 반입자 의 존재 를 예견 했 고 , 이 가상 의 입자 는 얼마 후 실험실 에서 발견 되 었 다 원자 의 안정 성 을 좌우 하 는 입자 의 스핀 도 이론 의 타당 성 을 위해 어쩔 수 없이 도입 되 었 다가 흣 날 물리 적 실체 로 판명 되 었 다 . 
 과학 은 관측 된 현상 을 설명 하 고 아직 관측 되 지 않 은 현상 을 예견 하 면서 , 우리 의 삶 을 돌이킬 수 없 는 쪽 으로 서서히 바꿔왔 다 . 이것 은 과학 과 그 외 의 분야 를 구별 하 는 기준 이 기 도 하 다 . 과학 은 ‘ 자연 을 바라보 는 또 하나 의 관점 ’ 이 아니 라 , 제아무리 뛰어난 석학 도 도저히 상상 할 수 없 는 의외 의 사실 을 밝혀내 는 막강 한 도구 이 다 . 과학 은 진실 을 추구 하 는 학문 이 며 , 과학 이 찾 은 진실 이 초 현실 적 이 라면 그 초 현실 은 곧 진실 이 된다 . 이런 과학 분야 에서 가장 막강 한 위력 을 발휘 한 이론 이 바로 양자 역학 이 다 .