블록으로 설명하는 입자물리학 - 블록을 맞추며 이해하는 원자와 아원자의 물리학 -

입자물리학은, 극단적으로 질문은 쉽고 대답은 어려운 분야다. 질문은 "세상은 무엇으로 만들어졌나?"라는 누구나 쉽게 할 수 있는 물음이지만, 대답은 물리학의 깊은 이해와 고도의 수학을 함께 필요로 하기 때문이다. 이 책은 장난감 블록을 이용해서 직관적이고 이해하기 쉬운 대답을 하려고 시도한다. 그러면서도 매우 내용은 철저하고 자세하다. 입자물리학에 관심이 있는 사람이라면 읽어 보기를 권한다.
- 이강영 경상대학교 물리교육과 교수, 《불멸의 원자》, 《스핀》의 저자

‘모두’를 위한 입자물리학 개론서
 직관적이고 이해하기 쉬운 블록 모형으로
 난해한 입자물리학을 알기 쉽게 설명한다

 고대 그리스의 철학자 데모크리토스는 모든 물질을 계속 쪼개다 보면 결국 더 이상 쪼개지지 않는 입자가 나타날 것으로 생각했고, 이를 ‘나눌 수 없다’라는 뜻인 고대 그리스어 ‘atomos’에 착안해 ‘원자atom’라고 불렀다. 이후 물리학의 발전은 원자가 이름과 달리 더 작은 입자로 나뉜다는 사실을 밝혀냈다. 하지만 안타깝게도 물리학이 발전하면 할수록 어려운 수식과 추상적인 용어로 입자물리학은 대중과 멀어졌다.

《블록으로 설명하는 입자물리학》은 원자와 아원자의 세계를 이해하고자 하는 모든 사람을 위한 책이다. 우리는 복잡한 개념을 이해하고 설명할 때 종종 나름의 유추와 모형을 사용한다. 특히 일상적인 경험으로는 이해하기 힘든 추상적인 과학 개념의 경우 더욱 그렇다. 과학커뮤니케이션 분야의 전문가인 실험물리학자 벤 스틸은 이 책에서 직관적인 플라스틱 블록 모형을 이용해 흥미롭고 매력적인 아원자 세계를 유추한다. 물론 플라스틱 블록의 유추로 모든 것을 완벽하게 설명할 수는 없지만, 모두에게 우주의 가장 작은 미시세계를 선명하게 그려볼 기회를 제공한다.

벤 스틸은 책에서 중성자, 렙톤, 쿼크와 같은 12개의 기본 입자에 각각의 색을 가진 블록을 대응시키고, 이 블록들을 조립하면서 기본 입자들이 어떻게 상호작용하고 조합하는지를 설명한다. 또한 이 과정에서 블록과 블록이 결합하는 조립 규칙을 설명하면서 1960~1970년대에 본격적으로 발전하기 시작한 입자물리학의 표준모형에 대한 이해를 제공한다. 이를 통해 그는 독자들에게 현대 입자물리학에 대한 뚜렷한 그림을 제공한다. 독자들은 입자물리학의 표준모형을 이해함으로써 우주가 어떻게 탄생하고 무엇으로 구성되어 있는지 더 깊은 이해에 도달하게 될 것이다.

또한 이 과정에서 독자들은 “입자가속기의 원리는 무엇인가?”, “왜 입자물리학에서 대칭이 중요한가?”, “반물질이란 무엇인가?”, “중력이나 전자기력과 달리 친숙하지 않은 강력과 약력이란 무엇인가?”, “암흑물질이란 무엇인가?”, “끈 이론이란 무엇인가?”, “현대 입자물리학의 한계는 무엇인가?” 등과 같은 입자물리학과 관련된 평소에 궁금했던 여러 질문을 해소할 수 있을 것이다.

지은이 : 벤 스틸
물리학자. 영국 레스터 대학교에서 물리학, 우주과학, 공학을 공부했으며, 셰필드 대학교에서 실험 입자물리학으로 박사학위를 받았다. 현재 퀸메리 런던 대학교에서 연구 교수로 일하면서 물리학자로서의 경력을 쌓는 중이다. 입자물리학의 세계에 빠져든 이후, 꾸준히 디자이너, 화가, 일러스트레이터와 함께 대중에게 물리학을 소개해왔는데, 이런 과학커뮤니케이션 분야에서의 공로를 인정받아 고에너지입자물리학협회의 ‘더 사이언스 인 소사이어티’ 상과 물리학연구소의 ‘물리학 커뮤니케이터’ 상을 수상했다. 지은 책으로는 『주기율표의 사생활』 『브릭으로 익히는 입자물리학(Particle Physics Brick by Brick)』 등이 있다.

옮긴이 : 하인해 
인하대학교 화학공학부를 졸업하고 한국외국어대학교 통번역대학원에서 석사 학위를 취득했다. 졸업 후 정부 기관과 법무 법인에서 통·번역사로 근무했으며 바른번역 글밥아카데미를 수료하고 현재는 바른번역 소속 번역가로 과학, 인문·사회 분야의 책을 번역하고 있다. 옮긴 책으로는 《헤어》가 있다.

감수 : 이강영 
서울 대학교 물리학과를 졸업하고 KAIST에서 입자 물리학으로 석사 학위와 박사 학위를 받았다. 서울 대학교 이론 물리학 연구 센터, 연세 대학교 자연 과학 연구소, 고등 과학원 등에서 연구했고 KAIST, 고려 대학교, 건국 대학교의 연구 교수를 지냈다. 지금까지 입자 물리학의 여러 주제에 관해 70여 편의 논문을 발표했다. 저서로는 『LHC 현대물리학의 최전선』, 『보이지 않는 세계』, 『스핀』이 있다. 현재 경상대학교 물리교육과 교수로 재직하고 있다.