알기쉬운 양자물리학 길잡이
아인슈타인의 베일
안톤 차일링거 지음, 전대호 옮김, 승산 펴냄, 1만5000원.
우주 공상과학영화의 대명사로 유명한 ‘스타트랙’을 보면 주인공들이 순간이동 장치를 이용해 우주선과 행성 표면을 자유로이 이동하는 장면이 자주 등장한다. 하지만, 매우 미세한 알갱이인 양자를 다루는 세계에서 순간이동은 더 이상 공상의 산물이 아니다.
실제로 1997년 오스트리아 인스브루크대학의 안톤 차일링거가 이끈 물리학 연구진과 로마대학의 프란체스코 데 마르티니가 이끄는 연구진은 독자적으로 연구를 수행해 광자 하나를 순간이동 시키는 데 성공했다.
이런 양자물리학은 보통 사람들은 난해하며 역설적이며 왠지 수수께끼 같다고들 한다. 예나 지금이나 양자물리학은 우리에게 익숙한 확실성과 작별을 요구하기 때문에 쉽게 받아들이거나 이해하기 어렵다. 아마도 수년간 물리학 공부에 매진해 온 학자들조차 수긍할지도 모른다.
하지만, 양자물리학계의 팝스타 혹은 영국의 인기 코미디 프로인 미스터 빈을 흉내 낸 미스터 빔(Mr. Beam)이란 별명을 갖고 있는 이 책의 저자 안톤 교수의 쉽고 재미있는 풀이를 읽다 보면, 양자물리학의 큰 흐름에 대해서 한눈에 이해할 수 있음은 물론이고, 양자물리학이 현재의 우리들과 앞으로의 세계에 어떤 의미로 해석될 수 있는 지를 조망할 수 있다.
공상과학물에서 흔히 묘사되는 순간이동에서 중요하게 여기는 것이 정보이다. 어떤 물질이 순간이동 한다는 것은, 그 물질의 정보가 순간적으로 전달된다는 것을 의미한다. 이러한 맥락에서 정보의 개념은 이제 더 이상 관념적이고 추상적인 것이 아닌, 구체적이고 물리적인 실재로 보아야 한다는 주장은 그야말로 파격적이다.
한국을 비롯한 여러 기술선진국에서 고부가가치의 IT산업이 얼마나 큰 기반을 이루고 있는지는 누구나 알 수 있다. 그런 첨단 IT산업의 가장 기본이 되는 반도체의 원리는 양자물리학에서 그 기원을 찾을 수 있다. 더욱 놀라운 것은 양자물리학의 실체는 아직 채 완벽히 드러나지 않았다는 것이다. 양자물리학의 세계는 아직도 큰 베일에 감춰져 있다. 앞으로 얼마나 더 발전된 성과를 얻을 수 있을지 기대가 크다. 뿐만 아니라, 최근 주목받고 있는 분자생물학의 탄생도 양자물리학의 덕분이다.
이 책은 양자물리학에 대한 전반적인 내용을 살펴보는 것은 물론이고, 그런 양자물리학적 지식이 기존의 세계관을 어떻게 바꾸고 있는지에 대한 상세한 설명은 과학에 관심이 있는 독자들은 물론, 일반 독자들에게도 ‘인식의 전환’을 이끌어낼 수 있을 것이다.
김현민기자@전자신문, minkim@