추천의 글
프롤로그

1장 러더퍼드와 함께 아침을 먹어봅시다
: 빵 한 조각으로 시작된 물질의 구성에 관한 고찰

1.1 아침 식사로 먹은 ‘빵’
1.2 운동장과 작은 개미
1.3 0에서 출발해 0으로 끝나다

2장 망델브로와 함께 해안선을 측정해 봅시다
: 자연계의 자기 복제

2.1 겨울 창가의 눈송이
2.2 열대성 회오리바람
2.3 셋에서 만물이 나오다

3장 후크, 뉴턴과 함께 실험해 봅시다
: 300년 동안 이어진 입자와 파동의 논쟁

3.1 캠퍼스의 작은 연못
3.2 만물의 형태
3.3 입자와 파동의 논쟁
3.4 구름 속의 코끼리


4장 아인슈타인과 논쟁을 벌여봅시다
: 시간의 물리적 개념에 관한 논쟁

4.1 시간에 관한 이야기
4.2 일반 상대성 이론
4.3 우주 탄생의 메아리에 귀를 기울이다

5장 슈뢰딩거와 그의 고양이에 대해 이야기해 봅시다
: 단절된 공간

5.1 연속성의 종결
5.2 존재성의 붕괴
5.3 꼬리를 무는 뱀

6장 리만과 함께 풍선을 관찰해 봅시다
: 시공간을 새기는 도구

6.1 풍선과 말안장
6.2 신기한 연산 부호

7장 하이젠베르크와 함께 빙글빙글 돌아봅시다
: 바늘 끝의 세계

7.1 입자 대가족
7.2 신비한 힘의 작용
7.3 탐구는 끝이 없다

8장 갈루아와 결투를 벌여봅시다
: 아름다운 대칭에 관하여

8.1 구체와 입방체
8.2 시계와 회전
8.3 천재 소년
8.4 대칭과 게이지
8.5 통일의 길

9장 힉스와 함께 파티에 참석해 봅시다
: 질량의 비밀

9.1 엘리베이터에서 터지지 않는 휴대폰
9.2 입자들의 파티
9.3 연필은 어디로 쓰러질까?
9.4 자욱한 ‘에테르’
9.5 현실과 환상

10장 오일러와 함께 우주의 교향곡을 들어봅시다
: 끈 이론

10.1 무한대의 난제와 쿼크 감금
10.2 진동하는 끈
10.3 더 높은 차원을 향해
10.4 깊이 있는 탐구

11장 앨런 구스와 함께 별이 가득한 하늘을 감상해 봅시다
: 진공의 신비

11.1 끓고 있는 진공
11.2 만물은 하나다

그 후의 이야기
에필로그
참고 문헌

저자 : 후위에하이
중국과학기술대학교를 졸업하고 푸단대학교에서 석사과정을 마쳤다. 현재 핵물리학 연구와 관련된 일에 종사하고 있다. 과학 탐구에 언제나 열정적이어서 물리학, 수학, 과학 방면에 탄탄한 배경지식을 갖고 있다. 또한 복잡하고 어려운 과학 지식을 쉽고 재미있게 풀어내는 능력이 탁월하다. 이 책에서도 쉽고 간결한 설명을 통해 과학자들의 눈에 비친 세상을 보여주고자 한다. 물리학자들의 눈으로 본 찬란한 세계와 얼마나 많은 획기적인 물리적 아이디어가 탄생하고 진화했는지를 생생하고 흥미로운 이야기로 들려준다.

역자 : 이지수
중앙대학교 국제대학원 한중 전문통번역학과를 졸업하고 전 현대자동차 통번역사로 근무했다. 현재는 번역 에이전시 엔터스코리아에서 출판기획 및 중국어 전문 번역가로 활동하고 있다.
옮긴 책으로는 『한 그릇에 담는 중국 가정식』 『1, 2, 3, 4 영어회화』 『그때 당신이 거기에 있었다』 『달과 소년』 『내 안의 나와 나누는 대화』 『떠나기 전에 나를 깨워줘』 『엄마, 내 마음속을 봐주세요』 『나만의 무기』 『끊을 수 없는 달콤함』 『인생의 6년은 아빠로 살아라』 『마법의 수학암호를 풀어라』 『사랑 우리가 놓친 것은』 등 다수가 있다.

감수 : 천년수
경북대학교에서 물리교육 전공 석사학위를 받았다. 상주여고, 경북과학고 등에서 중등물리교사로 15년간 재직하였으며 현재 경주여고에서 근무하고 있다. 경상북도교육청 과학영재교육원 ‘AI과학중등과정’ 지도교사 및 중등 과학수업 전문가 되기 직무연수 등 영재·교사 대상 연수의 강사로도 활동 중이다. “물리는 상식이다”라는 말을 모토(motto)로 학생들에게 물리학의 즐거움에 대해 가르치고 있다.

익숙한 세계를 낯설게 바라보는 순간, 물리학은 시작된다
12명의 거장과 함께하는 가장 지적인 질문의 여정

우리가 살아가는 세계는 과연 우리가 알고 있는 그대로일까. 우리는 세상을 보고 있다고 믿지만, 실제로 그 원리까지 이해하고 있는 것은 아닐지도 모른다. 물리학은 눈에 보이는 현상 너머의 질서를 탐구하는 학문이며, 우리가 당연하게 받아들여 온 세계를 다시 질문하게 만든다.
그 질문은 원자의 구조에서 시작해 파동과 입자, 상대성 이론과 같은 현대 물리학의 핵심 개념으로 이어진다. 복잡한 수식 대신 직관적인 설명과 이야기의 흐름을 따라가다 보면, 흩어져 있던 개념들이 하나의 맥락 속에서 자연스럽게 연결되기 시작한다.

〈세상의 법칙을 다시 쓴 과학자들〉
▶ 밤하늘을 바라보면 별들은 마치 고정된 배경 위에 조용히 떠 있는 것처럼 보인다. 그러나 우주는 지금 이 순간에도 끊임없이 팽창하고 있다. 수십억 광년 떨어진 은하들은 서로 멀어지고 있으며, 아주 먼 과거의 빛이 긴 시간을 건너 지금 우리 눈에 도달한다.
그렇다면 우리는 지금 우주의 현재를 보고 있는 걸까, 아니면 과거를 보고 있는 걸까?

▶ 지구는 태양 주위를 돌고, 달은 지구 주위를 돈다. 은하 속 별들도 각자의 궤도를 따라 움직인다. 겉으로 보기에는 우주가 정교한 질서 속에서 완벽하게 움직이는 것처럼 보인다. 그러나 천체가 세 개만 서로 영향을 주기 시작해도 계산은 급격히 복잡해지고, 미래의 궤적조차 정확히 예측하기 어려워진다.
그렇다면 우주는 정말 완벽한 질서로 움직이고 있는 걸까, 아니면 거대한 혼돈 속에서 균형을 유지하는 것일까?

▶ 인간은 오랫동안 물질을 단단한 실체라고 생각해 왔다. 그러나 과학은 원자 내부가 텅 비어 있다는 사실을 발견했고, 더 깊이 들어갈수록 또 다른 공간과 더 작은 세계가 나타난다는 사실을 밝혀냈다.
그렇다면 우리가 ‘실체’라고 믿고 있는 세상은 과연 무엇으로 이루어져 있는 걸까?

당연함에 질문을 던지는 물리학
우주를 이루는 가장 작은 단위인 원자는 대부분 비어 있다. 그렇다면 우리는 왜 서로를 통과하지 않고 단단히 부딪히는 걸까. 세상은 입자와 파동이라는 서로 다른 방식으로 존재한다. 그렇다면 빛은 과연 어느 쪽일까. 시간은 일정하게 흐르는 것일까, 아니면 관점에 따라 달라지는 것일까. 이처럼 단순해 보이는 질문들은 우리가 알고 있다고 믿었던 세계의 틈을 드러낸다.
이 책은 바로 이러한 질문에서 출발한다. 일상의 장면을 따라가다 보면, 우리는 자연스럽게 물리학의 깊은 세계로 들어가게 된다. 한 조각의 빵에서 원자의 구조와 물질의 본질을 마주하게 되고, 프랙털 이론을 통해 해안선의 길이를 측정하려는 시도는 ‘자연은 어디까지 반복되는가’라는 질문으로 이어진다. 눈송이의 섬세한 형태를 관찰하는 과정에서는 자연이 스스로 복제하는 질서와 마주하게 된다.
이러한 탐구는 결국 하나의 중요한 지점으로 이어진다. 바로 세계를 어떻게 이해할 것인가를 둘러싼 과학자들의 치열한 논쟁이다. 로버트 훅과 아이작 뉴턴이 빛의 본질을 두고 벌였던 대립은 단순한 의견 차이를 넘어 세계를 해석하는 방식의 충돌이었다. 빛이 파동인지, 입자인지를 둘러싼 이 논쟁은 오랜 시간 이어지며 물리학의 방향을 바꾸는 계기가 되었다. 그리고 아인슈타인의 상대성 이론은 절대적인 것으로 여겨지던 시간과 공간의 개념을 다시 정의하며 기존의 질서를 근본부터 흔든다.

이 책은 단순히 물리학 이론을 설명하는 데 머물지 않는다. 독자는 위대한 물리학자들이 어떤 질문을 던졌고, 그 질문을 바탕으로 어떻게 사고를 확장해 나갔는지를 따라가며 경험하게 된다. 그 과정에서 우주의 원리를 이해하는 단서가 조금씩 드러나고, 물리학의 흐름 또한 하나의 맥락 속에서 자연스럽게 이어진다. 결국 이 여정은 지식을 쌓는 일이 아니라, 세상을 바라보는 방식을 바꾸는 과정에 가깝다. 익숙하게 보이던 세계의 이면을 이해할 때 우리는 비로소 그 속에 담긴 질서를 새롭게 인식하게 된다.