[책읽는당] 파인만의 양자전기역학 QED 강의_2024년7월21일
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책의 쪽수는 적지만 일부러 시간을 끌면서 읽었습니다. 이해가 목적이다 보니 읽는게 중요한게 아닌 것 같았거든요. 문제는 책 내용은 쉽게 읽힙니다. 그리고 양자전기역학 계산법도 생각보다 어렵지 않습니다. 이론적으로 시간만 많다면 화살표를 그려서 사람이 할 수 있습니다. 그리고 실험값과도 거의 일치 합니다. 하지만 가장 큰 문제는 직관적으로 수긍이 안가는 것은 똑같습니다.
최근에 물리학 박사 과정의 입자물리에서 나오는 방사선 때문에 특수건강진단을 받으러온 학생에게 물어보았습니다. 양자전기역학 책을 보면 계산이 어떻게 되는지는 이해되는데 이게 직관적으로 와닿지는 않은데 혹시 몇년정도 하다보면 와닿기 시작하냐고 말입니다. 답변은 원래 이해는 되어도 직관적으로 와닿는 것은 불가능하다였습니다.
그 상담 이후에는 책을 읽으면서 직관적 이해는 포기하고 읽으니 힘든 점은 줄었습니다. 왜냐하면 이 책의 목표인 직관적 이해는 의대 출신인 제가 물리학부를 졸업하고 석/박사 과정에 있는 분이 안되는 것을 하는 것도 말도 안되기 때문입니다. 파인만의 QED 강의에서 '일반인을 위한'이라는 문구는 '실험적 값을 근사적으로 예측할 수 있는 공식에 대한 이해'까지 일 뿐 '직관적으로 이해가능 한..."은 아닌 것으로 보입니다.
저는 공간적 시각사고자이다보니 머릿속에 3차원 모델링이 되지 않으면 입력이 안되는 편입니다. 그래서 수학이나 물리를 좋아하긴했지만 물리를 좀더 좋아했던 이유가 행렬과 허수가 나오는 수학이 공간적 직관적으로 와닿지가 않다보니 문제는 풀어도 재미가 줄어들었습니다. 다행히 고등학교 물리는 뉴턴, 케플러가 전부이고 나머지는 간략히 설명되어서 재미있었습니다.
강한핵력, 약한핵력, 중력, 전자기력 중 우리가 눈으로 보는 대부분의 생활은 저 힘 중에서 중력과 전자기력이 대부분입니다. 강한핵력/약한핵력은 존재는 하지만 핵폭탄/방사선 등으로 결과가 눈으로 보여야 느낄 수 있는 것들입니다.
현대물리학은 자연을 근사값으로 계산하고 예측할 수 있는 학문이고 실제로 자연은 그렇게 존재한다.
하지만 인간의 인지는 자연을 그대로 볼 수 없고 생존/생식을 위하여 왜곡하도록 진화되어 자연의 본모습인 양자역학을 직관적으로 이해하는 것은 불가능하다.
동양사상이 현대물리학과 비슷하다고 해서 동양사상이 정답이라는 것도 아니고 그저 우리의 인지의 틀을 하나더 추가해주었다고 생각해야 할 것 같습니다. 도구는 많을 수록 좋으니까요. 남아있는 현대물리학자들이 쓴 동양철학관련 책도 읽고 현대물리학 관련해서 과학역사나 개론 정도의 내용도 읽겠지만 물리학 학부생이 읽을 만한 책은 당분간 읽지 않을 것 같습니다. 현재의 저에게 가장 중요한 재미가 없어서요.
okdocok님의 댓글의 댓글
달랑님의 댓글
2차원 속 생물이 3차원의 구조체가 투영된 모습만으로 본질이 무엇인지는 죽어도 알 수 없고 그냥 그림자만 맛보기로 알 수 있듯이, 물리학의 상당 부분도 우리가 낮은 차원에 사는 생명체라서 인지에 한계가 있나봅니다.
차원만 몇 개 끌어올려도 전자기파 기술도 잘 되고, 파탄나던 물리학 가설도 설명이 되고, 어려운 수학방정식도 잘 풀리고... 그런데 우리 차원까지 내려서 기술하려면 영겁의 시간이나 무한의 엔트로피가 필요할 지도 모를 난이도죠.
AI나 로봇생명체가 나와서 언젠가는 차원의 벽을 부술 지도 모르겠고, 고차원에 대해 눈으로 보듯이 인지할 수 있는 무언가(우리가 말하는 'god' 정도)가 될 지도 모르겠습니다. 아주 먼 미래에...
그렇다고 패배의식을 가지고 될 대로 대라거나 타락의 길로 빠지는건 좋아하지 않습니다.
현대 물리학은 최선을 다해 나가고 있고, 저는 그것을 적극 옹호합니다.
okdocok님의 댓글의 댓글
트레이너최님의 댓글
이론적으로 예측 한 값,
1.00159652201 +- 0.000000000030
실제 측정 값이
1.00159652188 +- 0.000000000004
이라는 정도의 정밀도니까요..
자세한 이야기는 여기..https://en.m.wikipedia.org/wiki/Anomalous_magnetic_dipole_moment
그리고.. 가장 측정 정밀도가 낮은 물리력 상수가 어떤 것일까요?
중력, 전기력, 자기력, 약력, 강력 중에 말이죠.
답은 중력입니다. 가장 먼저 발견했지만, 가장 약하기 때문에, 가장 잘 모르는 힘이라는게 신기하더군요.https://en.m.wikipedia.org/wiki/Gravitational_constant#/media/File%3AGravitational_constant_historical.png
okdocok님의 댓글의 댓글
이책은 그나마 대부분 계산이 가능하고 정확도가 가장 높은 전자기력에 대해서만 기술한다고 명시하고 시작하고 마지막에는 나머지는 아직 모르겠다. 라고 솔직히 이야기 합니다.
ㅡIUㅡ님의 댓글의 댓글
트레이너최님의 댓글의 댓글
https://en.wikipedia.org/wiki/Uncertainty_principle
ㅡIUㅡ님의 댓글