오늘 소개할 책은 프랑크 월첵의 뷰티풀 퀘스천이라는 책이다.
프랑크 웰첵은 David Gross 의 박사과정 학생 때, QCD 의 asymptotic freedom 문제를 풀어서 [QCD 의 beta 함수가 음수가 나온 다는 것을 보여서] 이 업적으로 스승과 같이 노벨상을 받았다. [여기에는 't hooft 와 관련된 일화도 있는데, 't hooft 는 혼자 이를 보여놓고 당연히 다른 사람들도 알고 있는 문제라 생각하여 논문을 쓰지 않았다고 한다. ]
노벨상 이후, 그는 axion 이나 초전도체, condensed matter phyiscs 에 관심을 가지고 있다. 근래의 그의 연구는 고체장론과 관련되어 있다. 그의 스승인 Gross 는 QCD 를 하다가 끈이론 분야로 뛰어 든 것과는 달리 그는 끈이론에는 뛰어 들지 않았다.
이 책은 그의 과학대중서로 노벨물리학상 수상자가 물리학을 어떻게 생각하고 있나를 알 수 있는 책 중 하나이다. 그의 철학, 다시말해 물리학자들의 철학을 간접적으로 느낄 수 있는 책이다.
이 책이 던지는 문제는 단 하나이다.
이 세계는 하나의 예술 작품인가?
물리학자는 세계를, 우주를 하나의 예술 작품으로 생각하곤 한다. 우주를 하나의 아인슈타인의 표현에 따르면 "신" 이 만든 예술 작품으로 보고 이 우주를 기술하는 법칙, 수학의 아름다움을 통해 현상을 설명하려고 한다. 이 과정에서 물리학자는 소위 "대칭성" 의 아름다움에 빠진다.
그렇다 현대 물리학의 많은 이론들은 이런 "대칭성"으로 부터 기인된다. 20세기, 21세기 물리학은 대칭성을 추구하며 달려왔다. 멕스웰의 이론이 그랬고, 아인슈타인의 이론이 그랬고,표준모형도 그래왔다. [심지어 끈 이론도 이러한 대칭성을 찾아왔다.]
많은 물리학 대중서가 그러하듯이 이 책도 대칭성을 기준으로 하여, 물리학이론, 우주의 예술작품의 아름다움을 기술하고 있다. 이 책은 550 page 로 상당히 많은 내용을 담는 것 같으나, 참고문헌과 주석, 그리고 서문을 빼면 대략 400장 정도로 구성되어 있다.
많은 과학 대중서들과 같이 고대 그리스 부터 시작하여[물리학의 시작이란게 고대 그리스부터 시작하니...., 빅뱅이론 중에 쉘든이 페니에게 물리를 가르쳐 주는 장면이 있는데, 고대 그리스의 밤하늘부터 시작한다. ] 전개해 나간다. 대부분 아리스토텔레스를 주요하게 다루는데, 이 책은 피타고라스의 화성이론과 플라톤의 입체도형을 통해 "대칭" 의 아름다움에 초점을 둔다. 그리고 뉴턴과 멕스웰, 아인슈타인 그리고 현대의 입자물리학 이론에서의 "대칭" 을 이야기한다. [ 이 책의 최종 목표는 표준모형, 웰첵에 따르면 "코어이론" 의 아름다움을 밝히려는 것이다. ]
[피타고라스의 화성이론-현을 튕길 때의 진동수와 그 비율, 플라톤의 정다면체, 참고로 이러한 대칭에 대해 더 잘 알고 싶다면, 헤르만 베일의 "대칭" 이란 책을 추천한다.
]
나는 사실 이 책을 QCD 에 중점을 두고 [웰첵의 일] 웰첵이 자신의 업적에 대해 많이 이야기 할 것으로 예측해 읽기 시작했다. 안타깝게도 그의 연구 관련 내용들은 뒷부분에 짤막히 언급되어 있었다. ㅠㅠ
그래도 뒷부분에 그의 MSSM 연구 관련 이야기가 등장했고, 또 그가 쓴 물리학 연대기에는 그의 업적을 중심으로 기술해 놓았다. [액시온과 MSSM, 그리고 2020년과 관련된 그의 예언(?) 이 적혀 있었다. ]
ㅎㅎ 초대칭을 사랑하지만, 아직 초끈이론은 ㅎㅎ
시간 때우기에(?) 나름 괜찮은 책이었다. 노벨물리학상 수상자, 입자물리학자의 철학을 느끼고 싶다면 한번 읽어 보길 권한다. [사실 노벨물리학상 수상자가 쓴 책들이 너무나 많다. ㅋㅋㅋㅋ '
대표적으로 와인버그가 쓴 대중서들은 많이 번역이 되어 있다. 하지만 t hooft 가 쓴 책들은 아직 번역도 안 되었고, 그 외에 또 입자물리 분야에서 노벨 물리학상을 받은 사람들이 얼마나 많은데... ㅋㅋ]
개인적으로는 용어 해설과 미주를 재미있게 읽었다. 와 Princeton Companion to Physics 도 책이 나온다니 ㅋㅋㅋㅋ 어떤 내용일까? 그래도 Princeton Companion to Mathematics 보다는 impact 가 떨어질것 같은데... ㅎㅎ 이런 책들은 가격도 비싸던데, ㅠㅠ 책을 계속 사다보면 돈은 언제 모으는가! 소는 누가 키우는가! ㅋㅋㅋㅋ [아재 개그로 마무리한다 ㅋㅋ]