너무 흔해서 그 소중함을 잊고 사는 것에는 무엇이 있을까? 공기, 사람, 시간, 햇빛 등 저마다 다른 것을 떠올리겠지만, 저자는 그 답으로 '수소'를 이야기한다. 책에는 과학자들에게 새로운 영감을 불어넣어준 수소 원자의 흥미로운 무용담이 사례별로 소개되어 있다. 총 23개의 장은 보어, 아인슈타인, 하이젠베르크, 파울리 등 세계적인 석학들이 19세기부터 가장 간단한 원소인 수소의 비밀을 밝혀내면서 과학을 발전시켜온 일종의 연대기로서, 어려운 물리학 이론서들과 달리 독자에게 흥미로운 이야기로 다가갈 것이다.
출판사 서평
출간 의의
너무 흔해서 그 소중함을 잊고 사는 것에 무엇이 있을까? 공기, 사람, 시간, 햇빛 등 저마다 다른 것을 떠올리겠지만 이 책의 저자 존 S. 리그던은 “수소”라고 말한다. 물이 있는 곳엔 어디든 수소가 있으니 우리가 먹는 음식에도, 연인과 헤어지고 흘리는 눈물에도, 옆집 강아지 털 속에도 수소가 있는 셈이다. 수소가 없다면 지구에는 단 하나의 생명도 존재할 수 없다. 그런데도 너무 흔해서 금보다 못한 취급을 받는다. 그러고 보니 리그던의 말이 아주 그럴 듯하다.

5년 전 미국 경제학자 제레미 리프킨이 ϙ...
출간 의의
너무 흔해서 그 소중함을 잊고 사는 것에 무엇이 있을까? 공기, 사람, 시간, 햇빛 등 저마다 다른 것을 떠올리겠지만 이 책의 저자 존 S. 리그던은 “수소”라고 말한다. 물이 있는 곳엔 어디든 수소가 있으니 우리가 먹는 음식에도, 연인과 헤어지고 흘리는 눈물에도, 옆집 강아지 털 속에도 수소가 있는 셈이다. 수소가 없다면 지구에는 단 하나의 생명도 존재할 수 없다. 그런데도 너무 흔해서 금보다 못한 취급을 받는다. 그러고 보니 리그던의 말이 아주 그럴 듯하다.

5년 전 미국 경제학자 제레미 리프킨이 󰡔수소 혁명󰡕을 통해 수소 에너지 시대를 예언했을 때도 일반인들에게 수소의 중요성은 그다지 실감나는 이야기가 아니었다. 석유 고갈로 벌어질 전쟁 시나리오도, 계속되는 온난화 현상으로 인한 지구 종말 시나리오도 아주 잠깐 위기감을 불러왔다가 일상에 묻혀버리곤 한다. 그동안에도 신문이나 방송에서는 수소연료전지 시장이 몇 십조 원이 된다는, 국가 또는 기업 단위로 수소 에너지 계발 경쟁을 벌인다는 이야기를 꾸준히 전하고 있다. 수소는 어디서든 쉽게 구할 수 있어서 고갈될 걱정도 없고, 공해 물질 배출도 없어서 화석연료에 비해 친환경적이기 때문에 최상의 대체 에너지로 떠오르고 있다고 한다. 하지만 수소를 제조하려면 또 다른 에너지원이 필요하고 경제성에도 의문을 제기하고 있어 이른바 ‘수소 경제’ 논쟁이 뜨겁다. 빛깔도 없고 너무 작아서 눈에 보이지도 않는 데다 만질 수도 없는 수소가 지구와 인류를 구해줄 영웅으로 떠오르고 있다니 놀라운 일이다.

이 책 『소립자에서 빅뱅까지 수소로 읽는 현대 과학사』는 수소에 관한 또 하나의 신화를 더한다. 과학자들의 머릿속에선 뮤즈 같은 존재였고 실험실에선 진리의 관문이었던 수소에 대해서 이야기한다. 그러다 보니 수소의 생김새나 성격뿐 아니라 수소 때문에 웃기도 하고 울상을 짓기도 했던 수많은 과학자들이, 얼핏 들으면 신기하기만 한 과학 이론들이 이야기 속에 등장한다. 미시세계와 거시세계가 수소 원자 속에서 만났다가 헤어지는 이야기, 우주의 비밀을 품고 있는 수소에 매혹된 과학자들 이야기를 들으며 수소로 움직이는 신기한 버스를 탈 날을 기다려도 좋을 듯하다.
이 책에 쏟아진 찬사들
1940년대 양자역학을 창시한 영웅들부터 2001년도 노벨상 수상자에 이르기까지, 현대물리학의 발달에는 예외 없이 수소 원자가 중요한 역할을 해왔다. 이 책에는 그 흥미로운 사건들이 하나도 빠짐없이 등장한다.
_리언 레이더먼, 1988년 노벨 물리학상 수상자
수소 원자는 우주의 진화 과정에서 가장 중요한 역할을 했으며 초기의 양자역학과 원자물리학, 양자전기역학, 핵자기공명, 원자시계 등 이론과 실험을 망라하는 현대물리학의 다양한 분야에서 과학자들의 길을 안내해왔다. 리그던은 수소 원자의 역사와 함께 20세기 과학의 발달사를 일목요연하게 소개한다.
_노먼 F. 램지, 1989년 노벨 물리학상 수상자
현대물리학의 발전사를 한눈에 보여주는 지형도. 지식의 최전선에서 천재적인 물리학자들이 보여주는 섬광 같은 통찰과 실험 에피소드들이 흥미진진하게 펼쳐진다. 수소에 대한 열정으로 가득한 리그던의 서사시는 서점의 물리학 서가를 독점하고 있는 이론서들의 침묵을 깨뜨려줄 것이다.
_로렌스 M. 크라우스, 뉴욕 타임스 북리뷰
보석을 캐듯 애정 어린 손길로 원자들을 탐구하는 물리학자들에게 보내는 감동적인 러브레터.
_그레이엄 파멜로, 뉴 사이언티스트 북리뷰
과학사도 이젠 미시사적 관점으로 읽는다
수소 원자를 이해하는 것은 물리학 전부를 이해하는 것이다. _빅터 바이스코프
안정된 상태에 있는 원자들 중 가장 간단한 구조를 갖고 있는 수소 원자는 이론과 실험을 대면시키는 가장 훌륭한 매개체다. _테오도어 헨슈 (2005년 노벨상 수상)
‘과학사’ 하면 흔히 특정 이론의 역사, 주요 사건들로 이루어진 통사, 유명하고 뛰어난 과학자들의 계보를 떠올린다. 모두가 입문서나 개론서 같다. 두 권쯤 읽고 나면 왠지 다 안 것 같다. 그렇다고 이론서를 펼쳐들자니 부담스럽다. 쉬우면서 뭔가 다른 새로운 과학책은 없을까? 여기 기존의 이야기 방식을 살짝 틀어서 현대 과학을 이야기하는 책이 있다.
역사학의 미시사적 방법론을 빌려온 이 책은 구체적인 물질, 수소에 대해 거의 모든 것을 이야기한다. 수소의 탄생에서 시작해 과학자들이 수소를 발견하고 그 생김을 연구하고 그러다 수소 속에 담긴 우주의 규칙까지 알게 되는 이야기인데 다 읽고 나면 현대 과학사의 주요 이론과 사건, 과학자 들까지 머릿속에 남아 있다. 수소의 탄생을 이야기하자니 빅뱅 이론을 언급해야 하고, 수소의 생김새를 설명하려니 보어의 원자 모형을 그냥 지나칠 수 없다. 양자역학이 탄생하는 순간의 수소가 활약한 이야기를 빼놓으면 그건 또 앙꼬 없는 찐빵 같다. 그래서 수소라는 창을 통해 현대 과학의 빛나는 에피소드들을 들여다보는 과학사 책이 나올 수 있었다.

그리고 이 책은 과학사를 다룬 책에선 거의 보기 힘든 실험실 이야기들이 생생하게 살아 있다. 과학 이론의 운명을 좌우했던 실험 현장에 밀착하여 과학 활동의 참 모습을 보여준다. 예를 들어 1952년 노벨상을 수상한 퍼셀과 블로흐는 큰 물질 속에서 핵자기공명이 일어나는 현상을 실험으로 증명했는데, 2차 대전 직후라 재정과 실험 장비가 절대적으로 부족했다. 둘은 사방에 굴러다니는 낡은 부품을 긁어모아 장비를 만들어야만 했다. 그러고도 원하는 결과가 나오지 않아 몇 번이고 다시 시도하면서 실험 방법을 조금씩 수정해 결국 역사적인 발견을 이루었다. 이 책에는 그 같은 풍경들이 거의 모든 장마다 펼쳐진다. 이론을 펼쳐가는 과학자들의 천재성도 놀랍지만 실험실에서 이론 값과 관측 값의 오차를 줄이기 위해 끊임없이 실험 장비를 개선하고, 실험 방법을 바꿔가는 과학자들의 열정적인 모습 또한 감동적이고 매력적이다.
수소는 어떻게 현대 과학의 운명을 바꿔왔는가?
만일 신이 하나의 단어로 세상을 창조했다면 그 단어는 분명 ‘수소’였을 것이다. _할로 섀플리
가장 단순한 구조로 모든 원자를 대표하는 수소 원자는 과학사에 길이 빛날 무용담을 우리에게 남겨주었다. _다니엘 클레프너
세상은 무엇으로 만들어져 있을까? 눈에 보이는 물질을 쪼개고 또 쪼개고 그러다 더는 쪼갤 수 없는 상태가 되었을 때 그 물질은 무엇일까? 기원전 6세기 탈레스는 만물의 근원이 물이라 했다. 그후 백여 년 뒤 데모크리토스는 세계가 물과 불, 땅, 공기로 이루어져 있다고 믿었다. 그러나 지금 우리는 정밀한 실험 장비 덕분에 물질을 이루는 최소 단위가 전자와 쿼크 같은 소립자라는 것을 알게 되었다.

자연의 비밀에 이만큼 다가서기까지 과학자들에게 힌트를 주고 등대가 되어준 것은 ‘수소 원자’였다. 주기율표의 그 많은 원소들을 제치고 과학자들의 사랑을 독차지할 수 있었던 건 우선 구조의 단순함 때문이었다. 양성자 하나, 전자 하나라는 수소의 심플함에 과학자들은 아름다움까지 느끼곤 했다. 수학자들이 쉽고 간결한 공식에 매혹되는 것과 마찬가지였다. 게다가 구성 성분과 구조가 단순하면 실험 과정에서 변수가 나타날 가능성도 적었다. 또 한 가지 수소의 장점은 우주를 구성하는 전체 원소의 90%를 차지하고 있다는 것이다. 지금도 우주 곳곳에서 복사에너지를 방출하는 수소 덕분에 천체물리학자들은 새로운 천체의 정체를 규명할 수 있다. 빅뱅 이론의 검증은 우주 초기에 획득한 성질을 그대로 간직해온 중수소(수소의 동위원소)가 있었기에 가능했다. 수소가

목차
프롤로그_ H는 수소이며 동시에 겸손함이다
01 우주의 탄생: 수소와 빅뱅
02 물질의 단일성과 수소
03 수소 원자의 스펙트럼 패턴을 찾아낸 스위스의 고교 교사
04 보어의 수소 원자 모형: 원자 구조의 새로운 패러다임
05 수소 원자 속에서 상대성이론과 양자역학이 만나다
06 미세구조상수: 신기한 범우주적 숫자
07 양자역학의 탄생: 수소 원자가 결정적인 질문에 해답을 제공하다
08 파동역학의 산파 수소 원자
09 수소 원자와 디랙의 전자 이론
10 핵물리학자들의 길을 안내한 수소 원자: 중수소의 발견
11 지적 자만심과 수소 원자의 만남: 양성자의 자기모멘트
12 자기공명법: 자기공명영상의 기원
13 새로운 핵력: 중양성자의 사중극자모멘트
14 큰 물질 속의 자기공명
15 디랙의 이론에 맞선 수소 원자: 양자전기역학
16 전자의 비정상성을 예견한 수소 원자
17 은하의 지도를 그려준 수소 원자
18 수소 메이저: 초정밀 시계
19 뤼드베리상수: 기본상수
20 우주에 존재하는 다량의 중수소: 빅뱅 이론의 검증
21 반수소: 최초의 반원자
22 보스-아인슈타인 응축
23 유사수소 원자: 이론에서 현실로
에필로그_ 과학의 영원한 길잡이 수소
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