질량의 기원

현대 소립자물리학 최전선으로부터의 보고!

‘시간’이나 ‘공간’과 함께 ‘질량’은 물리학의 기본개념이다. 물리학이 대상으로 하는 물질이 존재하면 거기에 질량도 있다고 생각하는 것이 당연하다. 그런데 우주탄생의 초기, 즉 물질생성의 시초에는 질량이 없었고 물질의 진화와 함께 질량을 획득하였다는 것이 현대물리학의 결론이라 한다. 도대체 질량이 없는 물질이란 무엇인가, 그것이 어떻게 해서 질량을 갖게 되었는가.
이 책에서는 질량이라는 평범한 개념을 통해서 현대물리학의 진수에 접근해 보고자 한다. 질량이라는 작은 창을 통해서 우주의 개벽이나 소립자 등 넓고 깊은 과학의 세계를 조망해 보고자 한다. 현대 소립자물리학이 밝힌 우주와 물질의 다이나믹한 진화의 모습을 알아보자.

지은이 : 히로세 다치시게
1938년에 아이치현(愛知縣)에서 태어났다. 1967년에 동경공업대학원에서 박사과정을 수료하고, 동경대학교 원자핵연구소, 하이델베르크대학교, 동경도립대학교, 고에너지가속기연구기구, 와세다대학교 이공학술원 통합연구소, CERN 연구소 등에서 고에너지 물리학을 연구해 왔다. 이학박사. NPO 법인 ‘마치다 제로 웨이스트’ 이사장. 취미는 승마(1급), 다이빙, 스키, 일본무용이며, 가라테 2단 유단자이다.
저서로는 『도해잡학 완전히 다 타 버린 반우주』, 『질량의 기원』, 『진공이란 무엇인가』, 『대칭성 이론의 1세기』, 『입문 초끈이론 물리학의 최종이론을 쉽게 해설!』 등이 있다.

옮긴이 : 임승원
서울대학교 공과대학 화학공학과를 졸업했다. (주)럭키 공장장, 럭키엔지니어링(주) 이사를 역임했다. 역서로는 『신기한 화학매직』, 『수학 아직 이러한 것을 모른다』, 『괴델 불완전성 정리』, 『생명과 장소』, 『퍼즐·물리 입문』 등이 있다.  

머리말

1장 현대의 만리장성
 부시 대통령의 일본 방문
 질량이란?
질량, 시간, 공간
 물질이란 무엇인가?
극미의 세계로
 자연을 본다
SSC가 지향한 것
 인류의 꿈

2장 질량이란 무엇인가
 질량과 무게
 튀어 오르는 비행사
 중력질량의 결정
 관성이란
 또 하나의 질량
 두 개의 질량
 에토베슈의 실험
 일치한 질량
 아인슈타인의 등장
 기상천외한 일
 낙하하는 엘리베이터
 종지부를 찍는다

3장 질량은 어디에 있는가
 아리스토텔레스의 물질관
 빈틈투성이 원자
 소립자의 안 깊숙이
 쿼크가 있었다
 특이한 성질
 반입자도 있다
 쿼크, 렙톤의 질량

4장 전화하는 질량
 불가사의한 현상
 뉴턴에서 아인슈타인으로
 질량에서 에너지가
 질량은 바뀐다
 반물질의 세계
 질량을 에너지로
 광속에 다가선다
 더 에너지를
 쿼크의 충돌

5장 질량과 힘
 뉴턴과 데카르트
 소재와 힘
 원자의 규칙성
 전기의 힘―자기의 힘
 광자의 캐치볼
 강한 힘도 있다
 색깔이 붙은 쿼크
 구세주 나타나다
 약한 힘과 베타 붕괴
 물을 탄 위스키
 네 개의 힘

6장 질량의 탄생
 진리는 단순하다
 분해와 통합
 통일 이론의 탄생
 나고야가 달린다
 게이지 불변성이란
 국소 게이지 대칭성
 숨겨진 대칭성
 질량을 만들어 내다
 물질에 질량을
 힉스 기구
 표준모형으로
 힉스 입자 나타나다
 힉스 입자가 없었다면
 편입(재규격화) 이론

7장 우주와 질량
 스케일의 계단
 팽창하는 우주
 우주배경복사
 우주의 크기
 상전이로부터 질량이
 차폐와 반차폐
 소름 끼치는 이야기
 변신하는 우주
 질량이 나타났다

8장 질량의 주변
 암흑물질
 암흑물질을 찾아라
 악시온의 탐색
 쓰레기 산더미에서 보석을
 에너지 프런티어를 지향하여
 힉스 입자는 일본에서
 용기 있는 도전