이 책의 내용은 “International Symposium on Contemporary Physics”라는 주제로 International Centre for Theoretical Physics(ICTP, 국제 이론 물리학 센터; Trieste, Italy)에서 1968년 6월 7일~29일 기간에 개최된 학술 대토론회의 일환으로 열렸던 기념 강연 “from a life of physics”를 엮은 것이다. 현대 물리학의 전반적인 스펙트럼을 되돌아 보고, 다양한 주제들에 대한 거장들의 식견을 공유하기 위한 이 기념 강연에서는 ‘현대물리학’의 개척에 직접 참여한 5명의 노벨 물리학상 수상자(Hans Bethe, Paul Dirac, Werner Heisenberg, Eugene Wigner, Lev Landau)와 1명의 노벨 위원회 위원(Oscar Klein)이 발표하였으며, 낯선 난제들을 정립한 이들 이론 물리학 거장들의 직접 증언들을 들을 수 있다. 자칫 역사 속에 묻혀질 수도 있을 위대한 혜안의 기준틀(frame of reference)들이 이전에 경험해 보지 못한 생소한 오늘의 삶을 엮어 나가는 미래의 주역들에게도 공유될 수 있기를 기대하면서 그 발표 내용을 우리말로 옮긴다.

19세기를 마무리할 무렵 물리학계에는 매우 고무적인 일들이 일어난다. 1873년에 Maxwell은 근대 문명과 함께 독자적인 영역으로 각각 자리 잡아온 전기 현상(electricity)과 자기 현상(magnetism)을 포괄하는 통합된 전자기학(electromagnetism) 이론을 제시한다. 1887년에는 Hertz, Helmholtz 등이 Maxwell의 전자기 파동(electromagnetic wave)에 대한 이론적 예측을 실험실에서 실현해 보인다. 이처럼 모든 것이 ‘잘 풀리면서’ 지난 세기를 정돈하고 새로운 세기를 맞을 준비를 하는 듯했다. 당대 물리학의 권위자였던 영국의 Kelvin 경(William Thomson; 1824-1907)은 “물리학 분야에서 더 이상 새롭게 발견될 것은 없으며, 이제 남은 것은 정밀도를 좀더 높여 가면서 측정해 보는 일뿐이다.”(There is nothing new to be discovered in physics now. All that remains is more and more precise measurement.; Lord Kelvin, 1900)라고 ‘물리학의 막다름’을 예단한 것으로 전해진다. 그러나, 새로운 세기가 열리면서 물리학에는 대 폭풍우가 내리친다. 1900년 Max Planck는 그때(1850년대~)까지 미궁에 빠져있던 전자기 열복사(thermal electromagnetic radiation) ― 흑체 복사(black-body radiation) ― 를 수식적으로 이해하기 위하여 에너지 양자화 가설(quantization hypothesis)을 제시한다. 5년 후인 1905년에 Einstein은 Planck의 양자 가설을 써서 당시(1830년대~)에 메커니즘이 이해되지 않았던 실험현상인 광전효과(photoelectric effect)7를 바르게 해석하고, 같은 해에 특수 상대성 이론(special relativity)을 발표함으로써 ‘전혀 새로운 물리학’의 기반을 놓는다.

이처럼 ‘현대물리학’ ― 양자역학(quantum mechanics)과 상대성 이론(relativity) ― 은 물질과 에너지에 대한 일대 혁신적인 개념의 등장과 함께 전개되면서 모든 이를 긴장시킨다. 현대의 과학자들뿐만 아니라 21세기를 살아가는 현대인의 삶은 물질과 에너지에 대한 새로운 통찰력과 무관할 수 없는 상태라 할 수 있겠다. 앞에 언급한 폭풍 전야의 세기말 상황에 대한 Kelvin 경의 예단은 “고전물리학”(classical physics)8의 막다름을 이야기한 듯하다.

옮긴이 머리글 3

머리말: 21년이 지남 Twenty-one Years After

● Abdus Salam(1926–1996) 7

지구와 항성들의 에너지 Energy on Earth and in the Stars

● H. A. Bethe(1906–2005) 12

이론 물리학의 연구 방법들 Methods in Theoretical Physics

● P. A. M. Dirac(1902–1984) 42

이론, 비평, 그리고 철학 Theory, Criticism, and a Philosophy

● W. Heisenberg(1901–1976) 60

과학자와 사회 The Scientist and Society

● E. P. Wigner(1902–1995) 97

내 물리학 생애에서 From My Life of Physics

● O. Klein(1894–1977) 112

위대한 과학자이면서 교육자인 Landau Landau—Great Scientist and Teacher

● E. M. Lifshitz(1915–1985) 135

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