이 책의 원서 Symmetry and the beautiful universe/Lederman, Leon M.

책소개

『대칭과 아름다운 우주』는 상대성이론에서부터 소립자물리학이 발전하는 과정에 대칭성의 원리가 어떤 역할을 하는지 설명하는 책이다. 이 책은 자연법칙이 보여주는 아름다움에 함께 경탄하고 이를 가능하게 한 인간의 지적 성취에 대한 자부심을 공유할 수 있는 계기를 마련해준다.

저자소개

저자 리언 레더먼은 중성미자에 대한 연구로 1988년 노벨 물리학상을 받았다. 1986년에 일리노이 수학·과학 영재학교(IMSA)를 설립했고 1998년부터 그곳의 상주 학자(Resident Scholar)로 근무하고 있다. 일리노이 공과대학의 교수이며 페르미연구소의 명예 소장이다. 『신의 입자The God Particle』와 『시인을 위한 양자역학』(승산, 근간)으로 크게 호평을 받았다. 현재 일리노이 주 바타비아 시에 거주한다.

저자 크리스토퍼 힐은 페르미연구소 이론물리학과의 의장이며 미국 물리학협회 회원이다. 힉스 매커니즘에 의한 대칭 깨짐 이론에 활발하게 공헌했다. 현대 클래식 작곡을 즐긴다.

역자 안기연은 카이스트 수리과학과와 충남대학교 교육대학원 수학교육과를 졸업했다. 옮긴 작품으로 이언 스튜어트의 『아름다움은 왜 진리인가』, 마커스 드 사토이의 『대칭 : 자연의 패턴 속으로 떠나는 여행』, 테렌스 타오의 『경시대회 문제, 어떻게 풀까』, 마커스 드 사토이의 『Number Mysteries』(근간) 등이 있다.

목차

감사의 글 

머리말 

대칭이란 무엇인가 

음악 속 대칭 

지구는 둥글다 

수학과 물리학의 대칭 

에미 뇌터를 기리며 

1장 타이탄의 자손 

우주의 진화와 그에 대한 신화적 비유 

타이탄 

신들의 황혼 

지구 

오클로 천연 원자로 

물리법칙의 안정성 

2장 에너지와 시간 

절대로 일어날 수 없는 일 

도대체 에너지란 무엇인가 

다가오는 에너지 위기 

3장 에미 뇌터 

대칭은 불변성을 의미한다 

수학과 물리학 

에미 뇌터의 삶과 시대 배경 

대칭과 물리학 

4장 대칭 · 공간 · 시간 

시공간 연속체 

사고 실험실 

공간 병진 

시간 병진 

회전 

운동 대칭 

전역 물리와 국소 물리의 비교 

5장 뇌터의 정리 

기초 물리학의 보존 법칙들 

운동량 보존 

에너지 보존 

각운동량 보존 

6장 관성 

좀처럼 인지되지 않지만 분명히 존재하는 

관성, 대칭, 태양계 역사의 요약 

관성을 알아차리다 

대칭·관성·물리법칙의 통합 

뉴턴의 운동 법칙 

가속도 

중력 

7장 상대성 

빛의 속력 

움직이는 관찰자가 본 빛의 속력 

상대성 원리 

전복된 갈릴레오의 상대성 

아인슈타인의 상대성 

특수 상대성의 기이한 결과 

특수 상대성의 에너지와 운동량 

일반상대성이론 

8장 반사 

거울 나라에서 찾은 대칭 

반사 대칭 

반전성 대칭과 물리법칙 

반전성 대칭을 폐기하다 

시간 역전 대칭 

시간 역전 불변성과 반물질 

CPT 대칭 

9장 깨어진 대칭 

깨어진 대칭의 재구성 

심 끝으로 선 연필 

자석 

자연에서 일어나는 자발적인 대칭 깨짐 

우주 팽창 

10장 양자역학 

고전역학의 한계 

빛은 입자인가 파동인가 

더욱 기이해지는 양자론 

불확정성원리 

파동함수 

속박 상태 

양자론의 스핀과 궤도 각운동량 

동일 입자의 대칭 

교환 대칭 : 물질의 안정성과 중성자별 

양자론과 특수상대성이론의 만남 : 반물질 

11장 빛의 숨겨진 대칭 

전하량 보존 법칙으로 인도하는 숨겨진 다리 

암시된 대칭 

국소 게이지 불변성 대칭 

복사의 양자적 과정 : 양자전기역학 

파인만 다이어그램 

모든 힘들의 통합을 향해 

12장 쿼크와 경입자 

최후의 마트로슈카가 될 입자 

20세기 중반의 원자 

쿼크 

입자와 힘을 기술하는 표준 모형 

강력은 게이지 대칭이다 

약력 

힉스 장 

힉스 보손을 넘어서면 초대칭일까 

철학적 관점에서 본 의견 

교육자를 위한 맺는 말 

부록 

수학에서 정의하는 대칭 

셔먼의 미국 수학능력시험 모의고사 문제 

연속 대칭군 

참고자료