Name: 괴짜 교수 크리스 페리의 빌어먹을 양자역학
Rating: 8.9 (12 reviews)
Author: 크리스 페리 저/김성훈 역

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괴짜 교수 크리스 페리의 빌어먹을 양자역학

양자물리를 제대로 이해하고 헛소리를 물리치는 법

크리스 페리 저/김성훈 역 | 김영사 | 2024년 01월 10일 | 원서 : Quantum Bullsh*t: How to Ruin Your Life with Advice from Quantum Physics 리뷰 총점8.9 정보 더 보기/감추기

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품목정보

품목정보
발행일	2024년 01월 10일
쪽수, 무게, 크기	268쪽 \| 344g \| 13521016mm
ISBN13	9788934946014
ISBN10	8934946016

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저 : 크리스 페리 (Chris Ferrie)

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양자물리학자. 호주 시드니공과대학교 양자소프트웨어·정보센터의 부교수로 재직 중이며, 양자 추정 및 제어, 특히 머신러닝을 이용한 양자 정보 과학의 통계 문제 해결에 관심을 갖고 연구하고 있다. 캐나다 워털루대학교에서 수리물리학으로 학사학위를, 응용수학으로 석사학위를 받았고, 워털루대학교와 양자컴퓨팅연구소에서 양자역학에서의 확률 이론과 응용에 관한 응용수학 연구로 박사학위를 받았다. 뉴멕시코대학교 양자정보센터에서 ... 양자물리학자. 호주 시드니공과대학교 양자소프트웨어·정보센터의 부교수로 재직 중이며, 양자 추정 및 제어, 특히 머신러닝을 이용한 양자 정보 과학의 통계 문제 해결에 관심을 갖고 연구하고 있다. 캐나다 워털루대학교에서 수리물리학으로 학사학위를, 응용수학으로 석사학위를 받았고, 워털루대학교와 양자컴퓨팅연구소에서 양자역학에서의 확률 이론과 응용에 관한 응용수학 연구로 박사학위를 받았다. 뉴멕시코대학교 양자정보센터에서 박사후연구원을 지냈다. 열정적인 과학 커뮤니케이터이기도 해서, 수리물리학의 가장 난해한 주제를 다루는 책부터 아이들을 위한 책까지 다수의 책을 썼다. 유아를 위한 ‘키즈 유니버시티’ 시리즈의 《양자 물리학》《양자 얽힘》《양자 컴퓨터》《일반 상대성 이론》《뉴턴 물리학》《광학》《전자기학》《통계 물리학》 등 많은 책이 우리말로 번역되었는데, 《우주는 어디에서 왔는가, 그리고 우주에 관한 다른 질문들 Where Did the Universe Come From? And Other Cosmic Questions》《우주를 혐오할 42가지 이유와 그러지 않을 한 가지 이유 42 Reasons to Hate the Universe (And One Reason Not To》는 언제 한국어판이 나올지 알 수 없다.

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역 : 김성훈

관심작가 알림신청 작가 파일

치과 의사에서 별안간 삶의 방향을 튼 ‘엉뚱한’ 번역가. 소속은 바른번역이다. 중학생 때부터 과학에 대한 궁금증을 적은 노트가 그의 보물 1호다. 그 노트 때문인지 번역 일을 택했고, 더 많은 사람에게 과학의 매력을 선사하는 중이다. 옮긴 책으로는 『정리하는 뇌』, 『나를 나답게 만드는 것들』, 『운명의 과학』, 『날마다 구름 한 점』, 『구름관찰자를 위한 가이드』, 『그레인 브레인』, 『어떻게 물리학을 사랑하지... 치과 의사에서 별안간 삶의 방향을 튼 ‘엉뚱한’ 번역가. 소속은 바른번역이다. 중학생 때부터 과학에 대한 궁금증을 적은 노트가 그의 보물 1호다. 그 노트 때문인지 번역 일을 택했고, 더 많은 사람에게 과학의 매력을 선사하는 중이다. 옮긴 책으로는 『정리하는 뇌』, 『나를 나답게 만드는 것들』, 『운명의 과학』, 『날마다 구름 한 점』, 『구름관찰자를 위한 가이드』, 『그레인 브레인』, 『어떻게 물리학을 사랑하지 않을 수 있을까?』, 『이상한 수학책』, 『아인슈타인의 주사위와 슈뢰딩거의 고양이』 등이 있으며, 『늙어감의 기술』로 36회 한국과학기술도서상 번역상을 받았다.

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책 속으로

양자물리학은 지금까지 발명된 과학이론 중 무엇도 견줄 수 없을 만큼 정확한 이론이다. 양자물리학 덕분에 우리는 물질의 구조를 이해할 수 있고, 심지어 원자를 차곡차곡 쌓아서 우주 어디에도 존재하지 않는 물질을 만들 수 있다. 그리고 양자물리학 덕분에 별이 무엇으로 만들어졌는지 이해하고, 망원경 너머 저 먼 우주에 무엇이 있는지도 이해할 수 있다. 그리고 우주의 일생만큼의 긴 시간 동안 오차가 1초도 나지 않는 시계도 만들 수 있다. 레이저, 의학용 스캐너, 그리고 당신이 인터넷으로 이 책을 훔쳐오는 데 사용한 컴퓨터도 다 양자물리학 덕분에 세상에 나온 것이다. 양자물리학은 진짜 끝내준다. 할 수만 있다면 양자물리학하고 결혼하고 싶을 정도다. --- p.12 에너지. 우리 주변은 에너지로 가득하다. 우리 안에도 있다. 에너지는 우주의 생명력이며, 우리를 우주와 묶어준다. 우리는 양자의 실로 시공간의 구조 속에 엮여 들어가 있다. 우아, 겁나 심오한 얘기다. 아니, 그냥 헛소리인가? 이런 허접한 이야기에 빠져든 사람한테는 미안하지만, 내가 그 환상을 좀 깨뜨려야겠다. 이것은 헛소리에 불과하다. 과학자들은 적법하고 유용한 방식으로 ‘에너지’라는 단어를 쓰는 반면, 사기꾼은 당신의 돈을 노리고 이 단어를 사용한다. 양자 에너지는 실제로 존재한다. (...) 다만 당신이 생각하는 그것이 아닐 뿐이다. --- p.21-22 아이의 그네가 앞뒤로 흔들리고, 당신은 정신줄을 내려놓... 아니지... 물리학에 대해 생각하고 있는 동안 아이의 에너지는 운동에너지가 되었다가 퍼텐셜에너지가 되기를 반복한다. 학생 시절 과학수업에서 배웠던 주문 같은 법칙을 기억할 것이다. ‘에너지는 절대 만들어지지도, 파괴되지도 않는다.’ 이것이야말로 훌륭한 과학적 개념의 본질이다. 과학적 개념은 무언가 복잡한 것을 가져다가 단순하게 만들어놓는다. --- p.33-34 실제 제품들을 보면 양자 에너지가 깃들어 있다고 주장하는 경우가 제일 흔하다. 어떤 제품은 사용해도 아무런 해가 없다. ‘양자’ 크리스털이 당신에게 긍정적인 양자적 분위기를 전달해준다나. 여기까지는 해로울 것이 없다. 우리는 모두 긍정적인 분위기를 좋아한다. 이것은 모래를 먹는 것과 비슷하다. 조금 짜기는 하겠지만 그렇다고 죽을 일은 없다. 하지만 밥 대신 모래를 먹는다면 문제가 생긴다. 당신이 전통적인 약물, 음식, 혹은 기타 기본 필수품 대신 ‘양자 에너지’ 제품을 이용한다면 양자처럼 당신 목숨도 신속하게 연속성을 마무리하고 불연속적인 상태로 들어갈 것이다. 일례로 지금은 미국에서 판매가 금지된 양자 엑스로이드의식 인터페이스Quantum Xrroid Consciousness Interface라는 장치를 예로 들어보자(진짜로 있는 제품이다). --- p.42-43 양자 에너지는 우리에게 더 긍정적인 것들도 제공해주었다. ‘양자 도약quantum leap’ 같은 용어가 그 사례다. (...) 이런 표현이 더 많아져야 한다. 햇살을 받을 때 피부에 느껴지는 따듯한 느낌을 의미하는 말로 ‘광합성스러운photosynthetic’이라는 말을 사용하면 어떨까? 싫다고? 마음에 안 든다고? 상관없다. 나는 이미 사용 중이다. --- p.48 고전물리학에는 파동과 입자가 존재하지만 이 둘은 별개의 것이다. 반면 양자물리학에서는 모든 것이 파동 같은 행동과 입자 같은 행동을 둘 다 나타낸다. --- p.75 대중문화에서만 심리적인 관찰자 효과가 양자물리학의 관찰자 효과와 혼동을 일으키는 것이 아니라 심지어 사회과학자들도 양자물리학 열풍에 편승하고 있다. 이 점을 분명히 하자. 양자물리학은 인간의 행동이나 느낌과는 아무런 관련도 없다. --- p.116 양자 철학은 아주 큰 비즈니스다. 서문에서 대중 양자물리학 서적 목록에 나왔던 제목들이 기억나는가? 이런 물리학자들 중에는 대중의 관심을 받고 싶어 허세와 가식이 가득한 말을 쏟아내어 많은 돈을 벌어들인 사람도 있다. 이들은 의식, 자유의지 등 자기가 개인적으로 믿고 싶어 하는 내용을 불확정성 원리가 증명해준다고 말할 것이다. 이 정도면 정말 철학을 업으로 하는 사람들도 울고 싶어질 지경이다. --- p.118 물론 중첩은 이런 식으로 작동하지 않는다. 하지만 나는 매일 중첩을 이용한다. 나는 중첩을 공학적인 문제를 푸는 데 사용한다. --- p.125 디랙이 이 개념을 ‘중첩’이라고 이름을 붙이는 바람에 망했다는 것이 나의 주장이다. 이제 이 개념은 영원히 중첩이라는 이름으로 불릴 것이다. ‘중첩’보다는 ‘겹치기’가 훨씬 나은 선택이었을 것이다. 그 이유는 다음과 같다. 양자물리학에서 말하는 중첩은 양자물리학 방정식의 해를 함께 더하면 새로운 해가 만들어진다는 사실을 말한다. 즉, A와 B 모두 어떤 물리학적 문제의 해라면 ½A+½B도 해가 되고, 여기서 ½A+½B를 중첩이라고 부른다. --- p.132-133 중첩이라는 개념은 항상 오용되고 있다. 서로 정반대이고 분명 동시에 일어날 수 없는 두 가지 비슷한 개념을 끌어다가 이런 식으로 얘기한다. ‘양자 중첩 때문에 이 두 가지는 동시에 일어날 수 있다!’ 더 똑똑해 보이고 싶으면 이것을 ‘역설’이라 부르면 된다. 내가 방금 지어낸 몇 가지 사례를 살펴보자. - 나는 사랑에 빠진 것 같아. 하지만 그녀의 마음을 확신하지 못하겠어. 이것은 마치 슈뢰딩거의 관계 같아. 사랑하면서 동시에 사랑하지 않는 거야. - 내게 필요한 것은 모두 살 수 있을 것 같지만 내가 원하는 것은 아무것도 못 살 거 같아. 내 은행 계좌는 슈뢰딩거의 계좌야. 나는 부자이면서 동시에 가난해. - 책을 다 읽었지만 그 내용이 하나도 기억이 안 나. 이것은 슈뢰딩거의 책이야. 읽었으면서 동시에 읽지 않았어. 놀랍지 않은가? 내 장담하는데 당신은 분명 감명을 받은 동시에 감명 받지 않았을 것이다. --- p.143 물리학자들이 확신을 가지고 정확하게 얘기할 수 있는 것은 진정한 실재를 다루는 모형과 이론 안에서의 실재의 모습이다. 우리도 진정한 실재에 절대적으로 접근할 수 있는 방법은 없다. --- p.168 과학은 믿음의 대상이 아니다. 그런 과학에는 사실 ‘과학만능주의(scientism)’라는 이름이 따로 있다. 과학만능주의는 누구에게도 도움이 안 된다. 사실 자신이 믿는 것에 따라 자신을 분류하는 사람은 그런 믿음을 악용하는 사람에게 쉽게 속을 수 있다. 반면 진정한 과학자가 되기 위해서 특정한 무언가를 믿을 필요는 없다. 사실 진정한 과학은 새로운 논증과 증거에 비추어 자신의 믿음을 끊임없이 평가할 것을 요구한다. 과학자의 믿음은 사실상 언제나 일시적인 것이다. --- p.182 이런 질문만 봐도 양자물리학에 관한 관찰과 수학 뒤에 자리 잡고 있는 어떤 실재에 대해 이야기하는 것이 얼마나 어려운지 알 수 있다. 닐스 보어는 이런 종류의 질문을 던지는 것조차 부적절하며, 실험에서 관찰되는 것 너머의 양자 세계는 존재하지 않는다고 생각했다. 이런 반실재론적인 관점은 닥치고 계산이나 하라는 충고, 혹은 요구로 요약된다. --- p.195 헛소리를 정의할 때의 문제는 무엇을 헛소리로 볼 것인지가 헛소리꾼의 의도에 달려 있다는 점이다. 하지만 이런 사실에 기대면 간결하고 실용적인 정의를 얻을 수 있다. 즉, 헛소리는 사람을 기만하는 비진실deceptive nontruth이라 정의할 수 있다. 이것이 꼭 거짓이란 얘기는 아니다. 거짓말이라는 것은 거짓을 말하는 자가 사실은 진실을 알고 있음을 암시하기 때문이다. 헛소리꾼은 그런 것은 신경 쓰지 않는다. 양자 헛소리꾼은 양자물리학에서 무엇이 진실인지도 모르는 것이 거의 분명하다. 진실을 모르니 거짓말도 할 수 없다. 그들은 그저 양자물리학의 전문용어를 사용하면 더 설득력 있게 들린다고 생각해서 그러는 것뿐이다. --- p.249-250 내 말의 요점은 아마 이미 알고 있을 것이다. 똥하고 싸우면 결국 똥을 온통 뒤집어쓰게 된다. 이건 정말 무의미한 일이다. 사실 이것저것 신경 써가면서 헛소리라고 욕하느니 차라리 그냥 무시하는 것이 낫다. 면도날 얘기가 나온 김에 말하자면 이것은 히친스의 면도날Hitchens’s razor이라고 한다. 이것은 한마디로 증거도 없이 주장한 내용은 증거 없이 묵살할 수 있다는 것이다.

--- p.252

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출판사 리뷰

지금까지 등장한 과학이론 중 가장 믿을 만한 양자역학은 어떻게 오해되어왔으며, 사기꾼들의 놀이터가 되고 있는가? 바야흐로 양자의 시대, 세상엔 양자에 대한 헛소리도 넘쳐난다. 양자역학의 혁명적인 개념들을 기존 생각을 뒤집는 도구로 사용하려는 마음, 또는 자신의 주장을 과학이 보증해주는 세상 이치로 일반화하려는 생각 때문일까? 양자역학이 보여주는 미시세계의 기묘함, 이해하기 어려운 특성들을 우리가 살아가는 세계에 잘못 끌어다 쓰는 경우가 많다. 나아가 양자역학 개념들의 이해 난망함을 이용해 물건을 팔아먹거나 사기를 치는 이들도 많은 것이 현실이다. 예를 들어 《양자 사랑》이라는 책에 나온다는 다음 문장을 보자. “양자장의 힘을 이용해서 감정과 의도를 갈고 닦아 그 욕망의 주파수나 진동을 만들어내면 당신이 원하는 것을 끌어들일 수 있습니다.”(78쪽) 어딘지 익숙한 말이 아닌가? 다른 예로, 넷플릭스에서 방영된 〈귀네스 펠트로의 웰빙 실험실〉의 어느 ‘치유사’에 관한 영상에서는 “이것을 뒷받침하는 놀라운 연구가 양자물리학에서 이루어졌습니다. 그 토대가 되는 연구는 이중슬릿 실험이라는 것입니다. 이 실험을 통해서 우리의 의식이 실제로 물리적 실재를 변화시킨다는 것이 한 치의 의심도 없이 경험적으로 증명되었습니다”는 발언이 흘러나온다고 한다(149쪽). 이 비슷한 말들을 우리 주위에서도 찾아볼 수 있지 않은가? 파동 에너지를 이용해 암을 치료할 수 있다거나, 양자역학의 원리에 기반해 의식을 조정해 내가 원하는 좋은 것들을 끌어당길 수 있다거나, 양자공명을 통해 행복감을 얻을 수 있을 거라는 이야기들 말이다. 유사과학이 인터넷을 장악하고 대체사실을 실제 과학과 구분하는 것이 점점 더 어려워지는 이때, 다행히도 호주의 진짜 양자물리학자 크리스 페리가 이 책을 들고 우리에게 왔다. 덕분에 독자는 결국은 돈을 뜯어내려는 목적으로 접근하는 수많은 사기꾼들과 헛소리쟁이들을 간단히 알아보고 그들에게 양자 얽힘이 실제로 무엇인지를 가르치며 혼쭐을 낼 수 있을 것이다. 적어도 헛소리에 말려 수상쩍은 세계에 빠지거나 사기꾼에게 말려 돈을 날리는 일은 피할 수 있다. 그간 양자역학 운운하는 미심쩍은 주장을 접하며 ‘이게 과연 말이 되는 이야기인가, 뭔가 이상하다’ 생각하면서도 구체적으로 무엇이 문제인지 모르고 넘어가 찜찜했던 독자들에게 특히나 반가울 책이다. 세상에서 가장 웃기고 속 시원한 양자물리학 수업 키득키득 웃음이 나오는 양자물리학 교양서 “이 책을 읽고 나면 헛소리로부터 자신을 지킬 수 있는 수준의 양자물리학은 이해할 수 있을 것이다. 하지만 양자물리학을 다루는 대부분의 책과는 조금 다른 방식으로 접근하려고 한다. 나는 양자역학이 정말 기이하고 신비롭고, 당신이 세상에 대해 갖고 있는 상식을 산산이 부서뜨릴 것이라는 식으로 말하지는 않으련다. 심지어 양자물리학이 무엇인지에 대해서도 말하지 않겠다. 그냥 양자물리학이 무엇이 아닌지에 대해서 얘기하겠다. 뭐, 좋다. 양자물리학이 무엇인지에 대해서도 조금은 얘기할지도 모르겠다.”(14-15쪽) 저자는 옷을 차려입고 강의실에 선 교수님이라기보다는 영락없이 청바지에 티셔츠 하나 걸치고 동네 카페나 맥줏집에서 수다 떨기 좋아하는 동네 형의 모양새다. 폼 잡지 않고 떠벌떠벌한 태도를 취한 것은 어려운 주제가 주는 부담감을 줄이고 특히 젊은 세대에게 다가가려는 저자의 전략일 테다. 이러한 스타일이 일부 독자들에게는 낯설겠지만, 일단 익숙해지고 나면 저자의 유머에 혀를 내두르게 된다. 모두가 성공적이진 않지만 쉼 없이 이어지는 이런 유머에는 상당히 전염성이 있어서, 고등과학원 박권 교수가 추천사에서 짚은 것처럼, “책을 읽은 이들이 저절로 양자 농담을 하게 되는 심각한 부작용이 있다”. 거의 모든 장 제목에 등장하는 ‘빌어먹을’이란 말이 아주 통쾌하게 느껴지기도 한다. 가히 지금껏 나왔던 양자물리학 책 중 가장 웃기고 기발한 책이라고 할 수 있는데, 물리학과 수학을 잘 모르는 이들의 눈높이에서, 수식을 최소화하여 양자물리 전반을 설명한다. 그렇다고 내용이 부실한 것은 아니다. 양자의 개념과 양자역학의 역사부터, 파동-입자 이중성, 불확정성 원리, 중첩, 양자 얽힘, 양자해석, 다양한 양자기술까지, 양자물리학 전반을 이해하도록 돕는다. 무엇이 양자역학이 아닌지를 확인하다 보면 양자역학이 무엇인지를 알게 되는 책 저자가 택한 또 하나의 영리한 전략은 헛소리를 알아보기 위해 무엇이 양자물리학이 아닌지를 설명하겠다면서, 어려운 양자물리학을 이해해야 한다는 부담감을 대폭 줄인 것이다. 예를 들어 이런 식이다. 파동을 설명하는 2장에서는 먼저 이런 물음을 제시한다. “에너지를 한 곳에서 다른 곳으로 운반하는 주체가 파동이다. 그렇다면 이런 파동의 진동수에 맞춰 조율하면 우주와 자신의 에너지를 효과적으로 공명시킬 수 있지 않을까?”(저자에 따르면 “파동이 빌어먹을 마법의 헛소리로 탄생하기 위해 꿈틀거리는” 순간이다). 그 뒤 ‘파동’, ‘파장’, ‘진동수’, ‘공명’에 관한 기초적인 설명을 제시하고, 파동-입자 이중성을 보여주는 이중슬릿 실험과 아인슈타인-플랑크 방정식(이 책에 등장하는 몇 안 되는 수식 중 하나다)을 보여준다. 그리고 초속 1미터로 움직이는 체중 70킬로그램의 사람이라면 그의 진동수는 5.3×10^34Hz(53의 백만 배의 십억 배의 십억 배의 십억 배 헤르츠)이라는 놀라운 수치가 방정식에 따라 도출됨을 보여준다. 이런 사람을 가지고 이중슬릿 실험을 진행할 경우 그가 파동처럼 간섭 패턴을 나타내려면 슬릿을 통과하는 데 우주의 나이만큼이나 긴 시간이 필요하다는 점도 지적하면서 다음과 같은 결론을 내린다. “여기서 요점은 눈으로 볼 수 있는 크기의 사물에서는 절대 파동-입자 이중성의 효과를 관찰할 수 없다는 것이다. 그 효과가 존재하지 않아서가 아니라 감지하기가 불가능할 정도로 작은 효과이기 때문이다. 하지만 광자와 전자의 경우 다행히도 우리가 감지해서 그들의 양자적 아름다움을 볼 수 있을 만큼 작다. 바꿔 말하면 당신도 우주 만물과 마찬가지로 양자 진동수를 갖고 있지만 무의미한 수준이기 때문에 사물이 당신의 진동수와 공명한다는 등의 주장이 사실일까 걱정할 필요는 없다는 것이다.”(75쪽) 마찬가지로, “위치와 속도는 한 대상이 갖고 있는 완벽한 대상이 아니라”는 점을 뜻하는 ‘양자 불확정성’은 크기가 큰 대상에 적용할 경우 그 “‘완벽함’은 원자 크기의 1조분의 1조분의 1조분의 1보다 나은 정확성을 의미하기 때문”에 별 의미가 없다.(247쪽) 양자 중첩이며, 얽힘이며 하는 것들도 모두 우리가 살아가는 거시세계에서는 모두 효과를 발휘하지 못한다. 그러니 우리의 정신과 신체가 이런 영향을 받을 것을 염려하거나 기대할 이유는 없다는 말이다. 너무나 신비로운 양자물리학을 넘어서 책은 이렇게 양자 세계와 일상의 거시 세계를 연결짓는 통념들을 감탄이 나올 정도로 집요하게 따져보면서 양자물리학 개념이 정말로 뜻하는 것이 무엇인지를 일러준다. 복잡한 수학으로 기술할 수 있을 뿐, “우리 일상 경험과 크게 동떨어져 있고” “눈으로 볼 수도 없는” 양자 세계에 대해 “마술처럼 신비롭다”는 점을 강조한 과학자들이, 의도와 달리 양자물리학에 대한 대중의 오해를 양산했다는 지적도 흥미롭다.(16쪽) 저자는 양자 중첩이나 얽힘을 활용해 계산하고 연구하는 것을 업으로 하는 학자로서, 무언가를 믿기보다는 “정보가 어떤 유용한 목적에 활용되어온 것을 보고 그것에 맞게 적절한 일을 하는” ‘일상실용주의자’(215쪽)의 입장을 채택한다. 이런 입장에 동의하지 않을 이들도 있겠지만, 덕분에 독자는 양자역학에 덧씌워진 신비주의의 덮개를 한 꺼풀 걷어내고 양자물리학 전반에 대해 과학자들 사이에 합의된 이해를 얻을 수 있다. 구체적 사례를 통해 사람이 어떤 유형의 오류에 빠지기 쉬운지 알게 해줄 뿐 아니라, 이 과정에서 유사과학과 선동적 주장에 빠지지 않고 과학적으로 사고하고 판단할 수 있는 힘을 기를 수 있다. 이를 통해 독자의 삶에도 일종의 양자도약이 일어나리라, 기대해도 좋을 것이다. 물리학 교수님들에게 유머 감각이 크리스 페리의 1천분의 1만큼이라도 있었다면 내 인생이 달라졌을 것이다. 물리학을 결코 포기하지 않았을 것이고, 물리학은 세계에서 가장 인기 있는 전공이 되었을 것이다. -아마존 독자

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