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신의 입자

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목차

1. 개요

《신의 입자》는 레온 레더먼이 1993년에 저술한 대중 과학 서적으로, 초전도 초충돌기(SSC) 프로젝트의 중요성을 알리기 위해 집필되었다. 레더먼은 페르미 연구소 소장으로서 SSC 프로젝트를 제안하고 진행하는 데 핵심적인 역할을 했지만, 프로젝트는 20억 달러의 예산 낭비 후 중단되었다. 책은 입자 물리학의 역사와 핵심 개념을 다루며, 보이지 않는 축구공 비유를 시작으로 고대 그리스 철학자 데모크리토스와의 대화, 원자 모형의 발전, 입자 가속기의 개발, 표준 모형의 기본 입자 발견, 힉스 보손, 빅뱅 등 다양한 주제를 다루고 있다.

2. 역사적 맥락

페르미 연구소 소장이자 노벨 물리학상 수상자인 레온 레더먼은 1983년경 초전도 초충돌기(SSC) 프로젝트를 제안했으며, 일부 자료에서는 이 프로젝트의 설계자[6] 또는 제안자[7]라고 한다. 그는 프로젝트가 진행되는 동안 주요 옹호자이자 지지자였다.[8][9]

2. 1. 레온 레더먼과 《신의 입자》

레온 레더먼은 페르미 연구소 소장이자 노벨 물리학상 수상자로, 1983년경 초전도 초충돌기 프로젝트의 초기 지지자였다.[6] 그는 프로젝트가 진행되는 동안 주요 옹호자이자 지지자였다.[8][9] 레더먼은 1993년에 이 프로젝트의 중요성을 알리기 위해 대중 과학 서적을 집필했다.[10]

2. 2. 초전도 초충돌기(SSC) 프로젝트의 좌절

페르미 연구소 소장이자 노벨 물리학상 수상자인 레온 레더먼은 초전도 초충돌기 프로젝트의 초기 지지자였으며, 일부 자료에서는 이 프로젝트의 설계자[6] 또는 제안자[7]라고 한다. 그는 프로젝트가 진행되는 동안 주요 옹호자이자 지지자였다.[8][9] 1993년, 레더먼은 이 프로젝트의 중요성을 알리기 위해 대중 과학 서적을 집필했는데, 이는 프로젝트의 마지막 해와 1990년대의 변화하는 정치적 상황을 배경으로 한 것이었다.[10] 20억 달러의 예산이 투입되었음에도 불구하고, 이 프로젝트는 1993년에 최종 중단되었다.[6] 프로젝트 중단의 직접적인 원인은 미국 재정 적자 증가, 예상 비용 상승, 그리고 냉전 종식으로 인한 대규모 과학 메가 프로젝트 수행 및 완료에 대한 정치적 압력 감소였다.

3. 《신의 입자》: 책의 구성과 주요 내용

레온 레더먼은 《신의 입자》에서 입자물리학의 역사를 쉽고 흥미롭게 설명하며, 힉스 입자 발견의 중요성을 강조한다. 책의 구성은 다음과 같다.


  • 1장: 보이지 않는 축구공: 입자의 존재를 추론하는 과정을 설명하기 위해 보이지 않는 축구공의 비유를 사용한다.[11] 레더먼이 입자 물리학에 관심을 갖게 된 배경 이야기도 간략하게 소개된다.[12]
  • 2장: 최초의 입자 물리학자: 레더먼이 꿈에서 고대 그리스의 철학자 데모크리토스를 만나 문답을 나눈다.[13]
  • 3장: 원자를 찾아서: 역학: 갈릴레오 갈릴레이, 티코 브라헤, 요하네스 케플러, 아이작 뉴턴을 다룬다.[14]
  • 4장: 여전히 원자를 찾아서: 화학자와 전기 기술자: J. J. 톰슨, 존 돌턴, 드미트리 멘델레예프 등 18세기 이후 물리학자와 화학자들을 다룬다.[15]
  • 5장: 벌거벗은 원자: 고전 물리학에서 양자 역학의 탄생과 발달로의 전환을 보여준다.[16]
  • 6장: 가속기: 원자를 부수지 않나?: 입자 가속기의 개발을 다룬다.[17]
  • 7장: 아-톰!: 데모크리토스가 말한 근본적이고 쪼개지지 않는 입자를 지칭하기 위해 "아-톰"이라는 단어를 사용하며, 표준 모형의 기본 입자 발견을 다룬다.[18]
  • 8장: 마침내 발견된 신의 입자: 자발적 대칭성 깨짐과 힉스 보손을 다룬다.[19]
  • 9장: 내적 공간, 외적 공간, 그리고 시간 이전의 시간: 천체 물리학을 살펴보고 빅뱅의 증거를 설명한다.[20]

3. 1. 1장: 보이지 않는 축구공

이 장에서는 입자의 존재를 추론하는 과정을 설명하기 위해 보이지 않는 축구공의 비유를 사용한다.[11] 또한 이 장에서 레더먼 박사는 입자 물리학에 관심을 갖게 된 배경 이야기를 간략하게 설명한다.[12]

3. 2. 2장: 최초의 입자 물리학자

허구적인 꿈에서 레더먼 박사는 고대 그리스 문명 시대에 살았던 고대 그리스 철학자 데모크리토스를 만나 그와 소크라테스식 문답을 나눈다.[13]

3. 3. 3장: 원자를 찾아서: 역학

이 장에서는 갈릴레오 갈릴레이, 티코 브라헤, 요하네스 케플러, 아이작 뉴턴을 다룬다.[14]

3. 4. 4장: 여전히 원자를 찾아서: 화학자와 전기 기술자

이 장에서는 18세기 이후의 물리학자들, 예를 들어 물리학자 J. J. 톰슨, 화학자 존 돌턴, 드미트리 멘델레예프(1834–1907)를 다룬다.[15]

3. 5. 5장: 벌거벗은 원자

이 장은 고전 물리학에서 양자 역학의 탄생과 발달로의 전환을 보여준다.[16]

3. 6. 6장: 가속기: 원자를 부수지 않나?

입자 가속기의 개발을 다룬다.[17] (이 장의 제목은 1969년 영화 "말을 쏘지 않나요?"에 대한 비꼬는 언급일 가능성이 높다.)

3. 7. 7장: 아-톰!

이 책은 데모크리토스가 말한 근본적이고 쪼개지지 않는 입자를 지칭하기 위해 "아-톰"이라는 단어를 사용한다. 이 장은 표준 모형의 기본 입자 발견을 다룬다.[18]

3. 8. 8장: 마침내 발견된 신의 입자

거대 강입자 충돌기(LHC)에서의 시뮬레이션된 사건. 이 시뮬레이션은 CMS 실험에서 두 개의 양성자 충돌 후 힉스 입자의 붕괴를 묘사한다.


이 장에서는 자발적 대칭성 깨짐과 힉스 보손을 다룬다.[19]

3. 9. 9장: 내적 공간, 외적 공간, 그리고 시간 이전의 시간

이 장에서는 천체 물리학을 살펴보고 빅뱅의 증거를 설명한다.[20]

4. 참고 도서


  • 레온 M. 레더먼과 딕 테레지, The God Particle: If the Universe Is the Answer, What Is the Question?|신의 입자: 우주가 답이라면, 질문은 무엇인가?영어, 호튼 미플린 컴퍼니, 1993년(2006년)
  • 크리스토퍼 T. 힐과 레온 M. 레더먼, Symmetry and the Beautiful Universe|대칭성과 아름다운 우주영어, 프로메테우스 북스, 2005년
  • 크리스토퍼 T. 힐과 레온 M. 레더먼, Quantum Physics for Poets|시인을 위한 양자 물리학영어, 프로메테우스 북스, 2010년
  • 크리스토퍼 T. 힐과 레온 M. 레더먼, Beyond the God Particle|신의 입자를 넘어영어, 프로메테우스 북스, 2013년

참조

[1] 논문 Broken Symmetries and the Masses of Gauge Bosons
[2] 논문 Global Conservation Laws and Massless Particles
[3] 논문 Broken Symmetry and the Mass of Gauge Vector Mesons
[4] 뉴스 Father of the 'God Particle' https://www.theguard[...] 2008-06-30
[5] 서적 L&T https://books.google[...]
[6] 뉴스 No Resurrection in Sight for Moribund Super Collider: Science: Global financial partnerships could be the only way to salvage such a project. But some feel that Congress delivered a fatal blow. https://www.latimes.[...] 1993-12-05
[7] 논문 Vision to reality: From Robert R. Wilson's frontier to Leon M. Lederman's Fermilab
[8] 간행물 Super competition for superconducting super collider https://www.lib.niu.[...] 1987-06
[9] 논문 Good-bye to the SSC: On the Life and Death of the Superconducting Super Collider https://calteches.li[...] 1995-Winter
[10] 서적 Magic Universe: A Grand Tour of Modern Science https://books.google[...]
[11] 서적 L&T https://books.google[...]
[12] 서적 L&T https://books.google[...]
[13] 서적 L&T https://books.google[...]
[14] 서적 L&T https://books.google[...]
[15] 서적 L&T https://books.google[...]
[16] 서적 L&T https://books.google[...]
[17] 서적 L&T https://books.google[...]
[18] 서적 L&T https://books.google[...]
[19] 서적 L&T https://books.google[...]
[20] 서적 L&T https://books.google[...]
[21] 논문 Broken Symmetries and the Masses of Gauge Bosons
[22] 논문 Global Conservation Laws and Massless Particles
[23] 논문 Broken Symmetry and the Mass of Gauge Vector Mesons
[24] 웹인용 Father of the 'God Particle' http://www.guardian.[...] The Guardian 2008-06-30


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