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물리학 강의
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400쪽 | A5
ISBN-10 : 8989899621
ISBN-13 : 9788989899624
물리학 강의 중고
저자 로버트 게로치 | 역자 김재영 | 출판사 휴머니스트
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2003년 9월 15일 출간
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책 소개

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이 책은 1975년에 시카고 대학에서 과학을 전공하지 않는 학부생들을 위해 개설했던 강의와 그 강의록에 바탕을 둔 것이다. 이 책은 물리학의 한 영역을 논의하지만 동시에 이 분야와 다른 쪽에 있는 사람들에게도 유익하고 흥미로울 과학의 주제들에 대한 해설을 마련하고있다. 물리학 활동이 실제로 어떻게 이루어지며, 물리학자들이 우리가 살고 있는 이 세계에 관해 어떻게 사유하는지를 알아보고있다.

저자소개

목차

제1강 기본적인 틀 - 사건과 시공간의 개념

제2강 개인주의적인 틀 - 아리스토텔레스 관점

제3강 민주주의적인 틀 - 갈릴레오 관점

제4강 갈릴레오 관점이 지니고 있는 어려움

제5강 간격 - 기본적인 기하학적 대상

제6강 간격의 물리학과 기하학

제7강 최종 이론 - 아인슈타인 방정식

제8강 예증 - 검은 구멍



책 속으로

출판사 서평

1. 시간-공간, 일반 상대성이론을 탐험하는 물리학 여행 역사가 기록된 이래 지난 20세기에 인류는 온갖 기상천외의 일을 경험했다. 과학과 첨단 기술을 이용해 온갖 장치와 기계들이 만들어졌기 때문이다. 인류가 첨단 과학기술 시대와 정보화 시대를 이룩...

[출판사서평 더 보기]

1. 시간-공간, 일반 상대성이론을 탐험하는 물리학 여행
역사가 기록된 이래 지난 20세기에 인류는 온갖 기상천외의 일을 경험했다. 과학과 첨단 기술을 이용해 온갖 장치와 기계들이 만들어졌기 때문이다. 인류가 첨단 과학기술 시대와 정보화 시대를 이룩할 수 있게 된 것은 자연의 동작 원리, 즉 자연이 돌아가는 비밀과 자연 법칙을 알아냈기 때문일 것이다.
자연과학에 속한 학문은 모두 자연법칙을 다룬다. 물리, 화학, 생물 등 자연 법칙 중 기본되는 부분을 다루는 분야도 있고 기계공학, 전자공학, 생물공학 등 기본되는 자연 법칙을 응용하는 부분을 다루는 분야도 있다. 자연과학이 이렇게 발전할 수 있게 된 근본 이유는 자연 현상을 수식으로 표현하여 설명할 수 있었기 때문이다.
자연 현상을 맨 처음 수식으로 표현한 분야는 물리학이다. 물리학은 지금으로부터 300년 전 뉴턴으로부터 시작되었다. 뉴턴 이전에도 자연의 이치를 추상적인 말로 설명한 사람들이 많았지만, 자연의 기본 법칙을 수식으로 표현한 것은 뉴턴이 처음이었다. 뉴턴의 자연법칙은 수식으로 표현되었을 뿐만 아니라 수식에 의해 계산한 결과를 관찰한 자연 현상과 비교함으로써 자신의 법칙이 얼마나 잘 들어맞는지 알 수 있게 했다. 그후 뉴턴의 법칙이 맞지 않는 물리 현상들이 발견되었고, 이 법칙을 수정하여 바르게 만듦으로써 ‘자연법칙’을 더욱 깊이 발전시킬 수 있었다. 바로 그런 이유로 20~21세기 동안 과학이 매우 빠른 속도로 발전하는 것이 가능하였던 것이다.
《로버트 게로치 교수의 물리학 강의―과학을 전공하지 않은 학생을 위한 일반 상대성이론》는 인간이 자연의 비밀을 한꺼풀씩 벗겨가면서 자연의 법칙을 알게 된 추론과 실험, 그리고 그것을 일반화하는 과정을 보여주는 유익한 교양서이다. 또한 물리학이 어떤 학문인지, 일반 상대성이론이 어떻게 작동하는지, 그리고 무엇을 말하는지, 이 이론이 다루는 물리적 현상과 예측과 응용은 어떻게 이루어지는지 등을 이해할 수 있도록 강의 형식을 빌려 차근차근 안내하고 있다.
우리는 물리학을 문제 중심, 법칙 중심으로 배웠기에 난해한 문제와 법칙 때문에 물리가 복잡하고 이해하기 어려운 분야라는 인상을 갖고 있다. 시카고 대학의 물리학과 교수인 로버트 게로치는 《로버트 게로치 교수의 물리학 강의》에서 “아인슈타인의 상대성이론”을 주제로 물리학이 어떤 학문 분야인지, 그들은 어떻게 세상을 바라보고 있는지를 100여 개의 일러스트와 탁월한 비유로 서술했다. 그는‘과학을 전공하지 않은 사람’들에게 시간-공간, 일반 상대성이론을 명확히 이해하는 첫걸음을 내딛을 수 있는 8차례의 물리학 특강을 마련했다.

이 책은 물리학의 한 영역을 논의하고 있지만, 동시에 제가 느끼기에는 이 분야와 다른 쪽에 있는 사람들에게도 가장 유익하고 가장 흥미로울 과학의 주제들에 대한 해설을 마련하려는 것이기도 했습니다. 이것은 정의를 제시하고 공식에 숫자를 대입해보는 것(이것은 물리학조차 아니다)이 아니며, …… 또한 신비한 분위기로 가려진 탑에서 적당히 포장된 ‘깜짝 쇼’를 보여주려는 것도 아닙니다. 저는 그런 것보다는, 물리학의 활동이 실제로 어떻게 이루어지며, 물리학자들이 우리가 살고 있는 이 세계에 관해 어떻게 사유하는지를 ‘살짝’ 들여다볼 수 있게 하자는 것이었습니다. 그래서 과학을 과학을 전공하지 않는 사람들이 시간-공간 그리고 일반상대성이론을 명확히 이해하는 첫 걸음이 되었으면 하는 바람입니다.
―〈지은이의 말〉 중에서

2. 탁월한 비유, 진솔한 고백으로 가득찬 물리학 강의―이 책의 특징 1
―과학을 전공하지 않은 사람을 위한 일반상대성 이론
로버트 게로치 교수는 시카고 대학에서는 물리학뿐 아니라 “과학의 개념적 기초” 과정에서도 겸임 교수를 맡고 있다. 그는 탁월한 강의와 비유로 비전공자들에게 물리학에 대한 혜안을 선물하여 여러 차례 상을 받았다. 그는 이 책에서도 일반 상대성이론을 ‘세 권으로 이루어진 책 세트(300~333쪽)’라는 전무후무한 훌륭한 비유를 들면서 설명하고 있다.
아인슈타인의 상대성이론은 많은 사람들이 이해하고 소화하고 싶어하지만 까다로운 전문성 때문에 쉽게 넘어서기 힘든 대표적인 이론 가운데 하나지만, 일반 상대성이론은 인류가 얻어낸 비상한 지적 성취 가운데 반드시 이해하고 소화할 필요가 있는 중요한 이론이다. 《로버트 게로치 교수의 물리학 강의》는 물리학 이론에 대한 정의, 비유를 통한 예증, 솔직 담백한 고백 등으로 강의를 진행하고 있어 ‘상대성이론과 물리학의 세계’를 명확하게 서술하고 있다. 그리고 “과학을 전공하지 않는 학부생들을 위해 개설했던 강의와 그 강의록에 바탕을 두고 있다”라는 〈지은이의 말〉에서 알 수 있듯이, 그의 강의는 대중 과학과 과학철학적 요소를 넘나들고 있다.

이런 문제에 부딪쳤을 때 이렇게 대응하는 것이 올바른 일일까요? (역사적으로 보면 더 많은 문제들이 있지만 여기서 우리는 두가지의 문제만을 보았습니다.) 한 가지 가능성은 본질적으로 이것을 무시하려는 것으로, 다음과 같은 입장입니다. “일반적으로 시공간에 대한 갈릴레오 관점은 인정하되, 빛의 파동이나 뮤 중간자 같은 것을 다루는 데에는 매우 유의해야 한다는 점을 기억해야 합니다. 그것들은 특별한 성질이 있어서 따로 생각해보아야 합니다.”
물리학의 관점에서 보면 이것은 최악의 해법입니다. 물리학은 단지 자연을 관찰하고 그 방대한 자료를 분류하기만 하는 작업에는 관심이 없습니다. 게다가 사람들은 무엇보다도 자연을 이해하고 있다는 느낌을 갖고 싶어합니다. 이는 다음과 같은 의미입니다. 사람들은 이미 실험이 수행된 특별한 상황뿐만 아니라 아직 실험을 수행된 적이 없는 비슷한 상황에 대해서도 적용되는 명제를 어느 정도 자신 있게 말할 수 있다고 느끼고 싶어 합니다.
―본문 121~122쪽, 〈제4강 갈릴레오 관점의 어려움〉 중에서

4. 연구공간 ‘수유+너머’에서의 강연―이 책의 특징 2
― 시간­공간에 대한 새로운 관점을 제안하다
《로버트 게로치 교수의 물리학 강의》는 번역되기 전 2002년 봄 연구공간 ‘수유+너머’라는 독특한 연구공동체에서 일반 상대성이론에 관한 강의의 교재로 사용되었다. 강사는 이 책의 번역자인 김재영 선생이었다. 그 강의는 일반 상대성이론은 물론 물리학 이론, 더 나아가 과학 전반에 걸쳐 배경 지식이 없더라도, 어떤 동기로든 일반 상대성이론의 내용을 제대로 이해해보고 싶어하는 사람을 대상으로 한 강연이었다.
아인슈타인의 상대성이론은 많은 사람들이 이해하고 소화하고 싶어하지만 까다로운 전문성 때문에 쉽게 넘어서기 힘든 이론 가운데 하나다. 그러나 일반 상대성이론은 인류가 얻어낸 비상한 지적 성취 가운데 반드시 이해하고 소화할 필요가 있는 중요한 이론이다.
이 책이 의미를 갖는 중요한 요소 중 하나는 사건과 시공간에 대한 기초 개념을 대단히 상세하고 꼼꼼하게 재검토하면서 상대성이론의 의의를 밝히고 있다는 점이다. 특히 인문학에 관심이 많은 사람들에게는 무척 매력적인 테마인데, 그것은 일반 상대성이론이 일상적이며 상식적인이라고 여겨지는 ‘시간’과 ‘공간’에 대해 전혀 새로운 이야기를 전하고 있기 때문이다. 이는 하나의 물리학을 이해하는 데 그치지 않고, 시간이나 공간 같은 중요한 기초 개념에 대한 근본적인 반성적 사유를 하기 위한 여정이기도 하다.

물리학에서야 더 말할 나위가 없지만, 제반 자연과학과 인문과학에서 ‘시간’이라든가 ‘공간’이라든가 ‘사건’ 등과 같은 개념들은 어디에서나 근본적인 역할을 하고 있다. 물론 각각의 학문분야에서 이런 기초 개념들이 사용되는 의미는 제각기 다를 수밖에 없다. 하지만 이 모두가 물리학에서의 논의 테두리를 벗어나지는 않는다는 최소한의 의미에서도, 물리학에서 ‘시간’, ‘공간’, ‘사건’ 등의 기초 개념이 정확히 어떤 의미인가를 이해하는 것은 각각의 학문 분야의 토대를 튼튼히 하는 작업에서도 꼭 필요한 과제일 것이다. 그런 점에서 일반 상대성이론의 얼개와 기초 개념들을 정확히 이해하는 것은 인문학적 성찰에서 대단히 중요한 작업이 아닐 수 없다.
― 〈옮긴이의 말〉 중에서

5. 100여 개의 일러스트로 이해하는 일반 상대성이론―이 책의 특징 3
― 수식 없이 명쾌하게 이해하는 일반 상대성이론
일반 상대성이론은 매우 수학적이고 전문적인 언어로 서술되어 있다. ‘수학적 전문성’이라는 장벽으로 접근하기 힘든 요새처럼 군림하는 있는 이론이 상대성이론이다. 반대로 쉽게 접근하기 위해 장벽을 없앤 논의들 역시 상대성이론의 핵심을 비켜간 경우도 있다. 까다롭고 전문적인 훈련이 요구되는 방식이 아닌 좀더 직관적이고 명료한 방식으로 일반 상대성이론의 핵심이 되는 것을 설명하면서도, 그 핵심을 손상하거나 축소하는 것 없이 그대로 전달할 수는 없을까?
로버트 게로치는 이 두 가지를 성공적으로 붙잡고 있다. 그는 시공간이라는 독특한 매개를 통해 일반 상대성이론의 핵심 개념을 파악할 것을 제안한다. 물리 이론으로서의 일반 상대성이론은 중력이론 가운데 하나이지만, 일반 상대성이론의 가장 핵심적인 줄기는 ‘시간’ ‘공간’ ‘사건’에 대한 전혀 새로운 혜안에 있다. 일반상대성 이론을 이해하기 위해서는 모든 수학적인 전문성을 충실히 갖추지 않고도 시간, 공간, 사건에 관한 상식적 논의에 비해 일반 상대성이론은 어떤 다른 말을 하는가를 정확히 이해시키고 있다. 100여 컷에 이르는 일러스트를 읽고 해석하는 로버트 게로치의 강의는 물리학의 핵심 사항과 그 핵심을 제대로 이해하는 길라잡이 역할을 할 것이다.


♧ 저자 및 역자 소개

지은이 로버트 게로치(Robert P. Geroch)
프린스턴 대학 물리학 박사. 현재 시카고 대학 물리학과의 교수로 재직 중이며, ‘과학의 개념적 기초 과정(CFS)’의 겸임 교수로 활동하고 있다. 이론물리학과 일반 상대성이론이 그의 전공 분야다.
게로치 교수는 저명한 수리물리학자로서 물리학에서 쓰이는 편미분방정식의 구조와 양자역학의 길적분 정식화뿐 아니라 일반적인 적분이론에 대한 수학적 논의를 연구하고 있다. 연구 업적으로 〈시공간의 점근적 구조〉, 〈물리학의 편미분방정식〉 등 다수의 논문이 있고, 저서로 General Relativity from A to B(University of Chicago Press, 1978)가 있다.
대중과학과 과학철학적 요소를 넘나드는 그의 물리학 강의는 명강의로 잘 알려져 있다. 물리학 이론에 대한 개념 정의와 비유를 통한 예증, 그리고 과학자로서의 솔직 담잭한 고백 등으로 진행되는 게로치 교수의 물리학 강의는 미국의 학생들에게 깊은 인상을 남겼다. 특히 난해한 이론으로 널리 알려진 상대성이론을 ‘세 권으로 이루어진 책 세트’로 비유하는 것은 전무후무한 훌륭한 비유라는 평가를 받고 있다.
그는 ‘과학의 개념적 기초 과정(CFS)’에서의 탁월한 강의로 Quantrell Award for Excellence in Undergraduate Teaching(1980), Burlington Northern Faculty Achievement Award(1990)상을 수상했다.

옮긴이 김재영
서울대 물리학과 졸업. 서울대, 가톨릭대, 한국과학기술원에서 강의를 했다. 서울대 과학문화연구센터 연구원을 지냈고, 현재는 독일 막스플랑크 과학사연구소(베를린 소재) 연구원으로 재직 중이다. .
기독교신학과 자연철학의 연관을 고민하면서 그 중간 매개로서 물리학 공부를 시작했다가, 점차 과학철학에 깊은 흥미를 느끼면서 철학 쪽을 기웃거리다, 결국 이론물리학의 몇 가지 철학적 문제를 상세하게 살펴보는 쪽으로 전공을 정하게 되었다. 그는 전문적인 과학 지식이 어떻게 다양한 비전공자들 속에서 의미를 갖게 되는가에 깊은 관심을 갖고 있으며, 그 문제에서 자신의 전공 지식의 의미를 찾을 수 있다고 생각하고 있다. 논문으로는 〈코펜하겐 해석을 넘어서: 양자역학의 새로운 해석들〉, 〈상대론적 양자역학, 양자마당이론, 새로운 물리: 1926~1949〉, Bell’s inequality and a strict assessment of the concept of possession, Extension and distortion of the physics terminology in the humanities: Cases of ‘entropy’ and ‘field’ 등이 있고, 옮긴 책으로는 《에너지, 힘, 물질: 19세기의 물리학》 외 다수가 있다.

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회원리뷰

  • 미디어 서평 믿지 말 것 | se**ers | 2004.12.26 | 5점 만점에 2점 | 추천:0
    미디어 서평에 글을 적은 기자분들이 진짜 이책을 읽었는지 의심이 됩니다... 앞에 머릿말과 역자 서문 정도만 읽은 거 같...
    미디어 서평에 글을 적은 기자분들이 진짜 이책을 읽었는지 의심이 됩니다... 앞에 머릿말과 역자 서문 정도만 읽은 거 같습니다... 분명 책머리엔 물리 비전공 학생을 대상으로한 상대성 이론 강의라고 하였으나... 물리는 비전공이더라도 물리에 어느 정도 기초가 있는 사람들을 대상으로 한 것 같습니다... 책머리만 보고 덤볐다가는 책 중간에서 헤맬 위험이 매우 높으니.. 다른 책을 통해 상대성이론을 접하는게 더 좋을 듯 합니다.. 마지막으로... 기자 ㅅㅂㄹㅁ

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