★★★ 전국과학교사모임 추천 도서 ★★★ 괴짜 과학자 시그마 아저씨가 들려주는 양자물리학 특강, 양자역학의 가장 황당하고 황홀한 원리를 말랑말랑하게~

◎ 살아 있으면서 동시에 죽어 있는 좀비 고양이라고? 아다와 막스는 이번 여름방학을 이모네 집에서 보낼 계획이다. 오랜만에 만난 이모는 새카만 길고양이 한 마리를 기르고 있었다. 대체 이 못생기고 지저분한 고양이가 어딜 봐서 귀염둥이라는 거지? 게다가 고양이의 오른쪽 눈 위에는 심상치 않은 상처 자국도 있다. 고양이에 대한 의구심을 떨치지 못하던 어느 날 아다와 막스는 갑자기 하늘을 뒤덮은 거대한 빛을 발견한다. 이어지는 요란한 폭발음과 시커먼 연기, 그 혼란을 뚫고 나타난 사람은 다름 아닌 옆집의 괴짜 과학자 시그마 아저씨. 아저씨는 이모네 고양이의 방해로 양자역학 실험이 실패했다고 이야기한다. 양자 뭐라고요? 그리고 고양이는 분명히 집에 가두고 나왔는데, 아저씨 거실에 앉아 있는 얜 누구? 아다는 방금 전 폭발로 분명히 고양이가 신비한 힘을 얻게 되었을 거라고 믿는다. 아니면 살아 있으면서 동시에 죽어 있는 좀비 고양이가 되었거나. 이 말도 안 되는 추측을 증명하기 위해 아다와 막스는 시그마 아저씨에게 양자물리학 특강을 듣게 되는데…….

프롤로그

1. 양자물리학 : 파동과 입자의 이중성
2. 양자 중첩
3. 양자 붕괴
4. 불확정성의 원리
5. 양자 얽힘과 순간 이동
6. 터널 효과
7. 슈뢰딩거 고양이

“고양이는 고양이인 동시에 개가 될 수 없을까? 시그마 아저씨 책에서 전자에 대해 이와 비슷한 이야기를 본 것 같은데.”
“고양이는 동시에 다른 것은 될 수 없어.”
“그렇지만 고양이는 전자로 이루어져 있어. 여기에 양성자와 중성자가 더해져서……. 전자는 동시에 두 가지 물질이 될 수 있단 말이야. 파동도 될 수 있지만 동시에 입자도 될 수 있거든.”
“그래, 그건 나도 알아. 그렇지만.”
“막스!”
아다는 재미있는 생각이 떠올랐는지 두 눈을 반짝였다.
“우리 앞에 있던 고양이, 혹시 양자 고양이 아닐까?”
----28~29p여러분, 안녕하십니까. 양자 스타디움에 오신 것을 환영합니다! 곧 이 경기장에서 열리게 될 세기의 경기를 소개하고자 합니다. 최고 중의 최고, 단 한 번도 본 적 없는 신기한 경기라고 자신합니다. 마침 태양도 밝게 빛나고 있습니다. 햇빛 가득한 날이지요. 햇빛은 생명을 살릴 뿐만 아니라 나무를 자랄 수 있게 하고, 해변에서 일광욕도 가능하게 해 줍니다. 빛이 사물에 반사되어 튕겨 나오고, 이반사된 빛이 우리 눈에 들어옴으로써 우리는 사물을 볼 수 있습니다. 그렇다면 빛은 파동일까요, 아니면 입자일까요?
----46p그때 시그마 아저씨가 라일락 그림의 두건이 달린 망토를 쓰고 지하실에 모습을 드러냈다. 발가락 사이에 솜을 끼우고, 수건으로는 머리를 감싸고 있었다.
“잘 있었니? 우리 미래 과학자 동지들! 그런데 여기서 뭘 하고 있지? 그 엉뚱한 머리로 무슨 생각을 하고 있는 거야”
“모르티메르를 좀비로 만들고 있어요.”
“걸어 다니는 시체 말이에요.”
“아니에요! 우리는 슈뢰딩거의 고양이 실험을 하고 있어요. 살아 있거나, 죽어 있는 중첩 말이에요.”
“너희, 중첩이라고 했어? 살아 있거나 죽어 있는? 내가 잘못 들은 거 아니고? 붕괴에 대한 속삭임? 내 위대한 친구 슈뢰디?”
---- 224~225p

◎ 귀에 쏙쏙 들어오는 괴짜 과학자의 양자역학 특강
과연 이모네 고양이의 정체는 무엇일까? 고양이의 서로 다른 상태를 동시에 정확히 측정할 수 있을까? 측정이 어렵다면 존재를 확률로 나타낼 수 있을까? 아다와 막스는 시그마 아저씨의 도움을 받아 양자물리학의 세계로 빠져든다. 이 괴짜 과학자는 아이들의 눈높이에서 양자역학의 원리를 꽤 흥미롭게 설명해 나간다. 예를 들어, 파동과 입자에 대해 설명할 때는 아인슈타인 등 과학자들을 파동 팀과 입자 팀으로 나눠 축구 경기를 벌이고 이를 다이내믹하게 중계하는 방식을 취한다. 또한 본문에 나오는 과학자들을 ‘과학자 캐릭터 카드’로 묶어 그들의 이론에 대해 알려 주고, 집에서 할 수 있는 여러 저비용 실험, 곳곳에 아이들의 일상을 양자론에 빗댄 ‘양자론 테스트’를 두어 양자물리학을 더 가깝게 느낄 수 있도록 했다. 학교에 지각했을 때, 또 숙제를 깜빡했을 때 양자론적인 변명을 늘어놓는 깨알 팁도 제공한다. 이 정도의 말랑말랑함에도 머리가 아파 온다면 개성 강한 캐릭터와 이야기에 집중해 보자. 어느새 양자역학의 원리 하나쯤은 머릿속에 자리 잡고 있을 테니까.