게코(Gekko), 최근 2년간 나를 지배한 책(Book)...

 

 

 2006 한국과학문화재단 출판지원도서 선정
 2005 Outstanding Academic Title 선정

 교양과학서. 이 책은 고전물리학부터 현대물리학까지 정보의 개념이 어떻게 해석되고 있는지 알려준다. 양자역학이 보여주는 반직관적인 세계관과 새로운 정보 개념과 눈에 보이는 것이 세상의 전부가 아님을 입증해 주는 양자역학의 세계, 현대 생활에서 점점 더 중요시되는 정보에 대해 설명한다.

 또한 이 책에서 저자는 게임 이론과 확률론의 주제, 블랙홀과 모스 부호의 역사, 컴퓨터 미래와 현대 물리학에서 철학이 하는 역할까지 다양한 주제를 다루며, 정보이론이 새로운 과학언어의 핵심임을 강조한다.

 

 

 

 한스 크리스티안 폰 베이어

 

 버지니아 주 윌리엄스버그 소재 윌리엄 앤드 매리 칼리지의 물리학 주임교수이다. 그는 미국 물리학회 회원이며 버지니아 연합 연구 캠퍼스―여러 분야의 전문가들이 교류하는 연구소로 제퍼슨 연구소(세계 최고의 전자 가속기를 가진 핵물리학 연구소)의 핵심이 되었다―의 회장을 지냈다. 그는 과학적인 저술을 쓴 공로로 많은 상을 받았다.

 

 그가 쓴 책으로 『Taming the Atom(원자 길들이기)』, 『Rainbows(무지개)』, 『Snowflakes and Quarks(눈송이와 쿼크)』, 『Warmth Disperses and Time Passes(열은 분산되고 시간은 흐른다)』(원제: 맥스웰의 도깨비) 등이 있다.

 

 

 ● 한국어판을 위한 특별 서문

 ● 서문

 

 정말 큰 질문들

 ● 배경

 

 1. 전기 비: 우리 삶 속의 정보
 2. 데모크리토스의 주문에 걸리다: 왜 정보가 물리학을 변화시킬 것인가
 3. 인-포메이션: 개념의 뿌리
 4. 비트 세기: 정보의 과학적 측정
 5. 추상: 구체적인 실재를 넘어서
 6. 생명의 책: 유전 정보
 7. 거인들의 싸움: 환원주의와 출현
 8. 코펜하겐의 신탁: 과학이 다루는 것은 정보이다

 ● 고전적인 정보

 

 9. 가능성 계산: 확률은 정보의 수량화이다
 10. 자릿수 세기: 어디에나 있는 로그함수
 11. 묘비에 새겨진 메시지: 엔트로피의 의미
 12. 무작위성: 정보의 뒷면
 13. 전기 정보: 모스에서 섀넌까지
 14. 잡음: 방해와 필요
 15. 궁극적인 속도: 정보 속도 한계
 16. 정보 풀기: 물리학에 봉사하는 컴퓨터
 17. 생물정보학: 생물학과 정보기술의 만남
 18. 정보는 물리적이다: 망각의 비용

 ● 양자 정보

 

 19. 양자 기계: 양자의 불가사의를 목격하다
 20. 구슬 게임: 양자 중첩의 신비
 21. 큐비트: 양자시대의 정보
 22. 양자 컴퓨터: 큐비트를 이용한 계산
 23. 블랙홀: 정보가 숨는 곳

 ● 진행 중인 연구

 

 24. 비트, 달러, 히트, 너트: 섀넌을 넘어선 정보이론
 25. 차일링거의 원리: 실재의 뿌리에 있는 정보

 ● Notes

 ● 역자후기

 ● 색인

 

 양자 정보 이론(Quantum Information Theory)은 아직 국내에는 제대로 소개된 적이 없다. 하지만 세계적으로는 바이오테크놀로지(BT)와 함께 ‘21세기의 가장 큰 파급 효과를 몰고 올 과학 기술 분야’의 하나로 꼽힌다. 매우 추상적으로 여겨지는 ‘정보’의 개념이 컴퓨터의 발달에 힘입어 가장 잠재력이 강한 분야로 자리 잡고 있다. 뿐만 아니라 인문학과의 연계성도 가장 높은 분야 중의 하나이다.

 IT나 BT 등의 첨단 기술과 학문이 중요하다는 말은 많이 한다. 하지만 정작 ‘양자 정보 이론’이 무엇인지에 대한 진지한 성찰은 부족한 현실이다. 이 책은 ‘정보’가 우리 사회에 어떤 영향력을 가지고 있는지, 미래 사회에서는 ‘양자 정보’가 어떤 변화를 가져올지 예측하는 데 가장 기본적이고 심층적인 전망을 제시해줄 것이다.

 

 일반인들도 어렵지 않게 소화할 수 있는 이 책은 다가 올 사회에서 기초과학기술의 중요성을 재인식하는 계기가 되어 줄 것이다.  이번에 소개하는 『과학의 새로운 언어, 정보』는 동시에 출간되는 『아인슈타인의 베일』과 함께 이와 같은 의미의 밑거름이 되고자하는 도서출판 승산의 야심찬 기획이다.

 

 이 책에서는 고전물리학에서 현대물리학에 이르기까지 정보의 개념이 어떻게 해석되고 있는지를 살펴보는 한편, 양자물리학의 지식들과 그것을 바탕으로 한 양자 정보 이론이란 어떤 것인지 소개한다. 현장에서 바로 활용할 수 있는 고도의 기술을 갖는 것도 중요한 일이다.

 

 하지만 다른 과학‧기술 분야의 선례가 말해주듯이, 기초 학문이 허약한 기술은 그 잠재력에 한계가 있기 마련이다. 이미 선진국에서는 많은 비용을 들여 학생들의 교육과 기술 개발에 열을 올리는 동안, 우리의 양자물리학과 양자 정보 이론 분야는 전문가들을 제외하곤 불모지나 다름이 없었다.

 '한스 크리스천 폰 베이어 교수가 소개하는

 양자물리학과 양자 정보 이론'

 

 ‘양자’는 양자역학의 법칙에 의해 임의의 물리량이 가질 수 있는 최소의 단위로써, 극도로 미세한 단위이다. 실험을 통해 양자를 관찰하면 이 작은 친구가 우리의 상식과 크게 빗나가는 모습에 놀랄 것이다. 양자물리학은 이렇게 기묘한 모습을 보이는 양자와 그것을 둘러싼 미시적인 세계를 설명하기 위한 학문이다.

 양자물리학의 연구 성과로 우리는 반도체와 컴퓨터, 휴대폰, TFT LCD, 나노공학, 레이저, 분자생물학 등 현대 사회에 빼 놓을 수 없는 다양한 학문‧기술적인 혜택을 누릴 수 있었다. 뿐만 아니라, 16세기까지 대다수의 사람들이 우주의 중심은 지구라고 굳게 믿고 있었던 것을 코페르니쿠스와 천문학자들이 깨뜨렸듯이,

 

 선입견은 어느 시대에나 존재하고 있으며 지금이야말로 패러다임을 전환할 시기라는 것을 역설한다.

 

 그렇다면 ‘정보’란 무엇인가? 저자는 정보가 양자 세계를 어떻게 매개하고 있는지를 보여주면서, 더 이상 정보는 추상적인 개념이 아닌 물리적인 실재라고 파격적인 주장을 펼친다. 이런 양자 정보 이론은 양자물리학의 분야 중에서도 가장 첨단의 담론이며, 양자컴퓨터, 양자암호, 양자 순간이동처럼 최근 주목받고 있는 양자물리학의 다양한 응용 기술들의 밑바탕이 된다.

 이 책은 단순한 교양과학서의 수준을 넘어선다. 세계를 지각하는 ‘인식의 구조’를 바꾸기를 요구하고 있는 것이다. 그런 ‘인식 구조의 전환기’에 인류 문화의 찬란한 진보가 있어 왔다는 역사를 살펴볼 때, 이 책을 소개한다는 것은 가슴이 두근거리는 일이 아닐 수 없다.