양자역학은 현대 물리학의 근간이 되는 중요한 이론이지만, 여전히 많은 사람들에게는 어렵고 난해한 개념으로 여겨집니다. 아인슈타인을 비롯한 천재 과학자들조차 쉽사리 이해하기 어려웠던 이 이론을 대중들에게 쉽고 재미있게 전달하는 학자가 있습니다. 바로 **김상욱 부산대학교 물리교육과 교수**입니다.
김 교수는 지난 20여 년간 양자역학과 정보 물리학을 연구하며, 이를 대중적인 언어로 설명하는 데 앞장서고 있습니다. 특히 그는 **과학을 교양으로 받아들이는 사회를 꿈꾸며**, 사람들이 과학적 사고를 통해 더 나은 의사 결정을 할 수 있도록 돕고자 합니다. 최근 한 인터뷰에서 그는 “양자역학이 주는 가장 큰 교훈은 ‘늘 의심해야 한다’는 것”이라며, 합리적 사고의 중요성을 강조했습니다.
1. 양자역학이란 무엇인가?
양자역학(Quantum Mechanics)은 **세상을 구성하는 가장 작은 단위인 원자와 그 내부 입자들의 운동을 설명하는 물리학 이론**입니다. 1900년 독일의 물리학자 **막스 플랑크(Max Planck)**가 ‘양자(Quantum)’ 개념을 처음 제안한 이후, 닐스 보어(Niels Bohr), 베르너 하이젠베르크(Werner Heisenberg), 에르빈 슈뢰딩거(Erwin Schrödinger) 등의 연구를 거쳐 현대 양자역학이 정립되었습니다.
양자역학은 기존의 고전역학과는 완전히 다른 개념을 제시합니다. 뉴턴 역학에서는 물체의 위치와 속도를 정확히 측정할 수 있지만, 양자역학에서는 입자가 여러 상태가 확률적으로 중첩(Superposition)되어 존재하며, **이를 관측하는 순간 특정 상태로 결정된다는 점**이 다릅니다.
이러한 개념은 당시 물리학자들에게도 큰 충격을 주었습니다. 심지어 **아인슈타인(Einstein)조차 “신은 주사위를 던지지 않는다”**며 양자역학의 불확실성을 받아들이지 못했습니다. 또 다른 유명한 비판으로는 슈뢰딩거의 사고실험인 **‘슈뢰딩거의 고양이’**가 있습니다. 이 실험은 입자가 여러 상태로 존재할 수 있다는 양자 중첩 개념을 설명하면서도, 이러한 이론이 직관적으로 얼마나 이해하기 어려운지를 보여줍니다.
2. 김상욱 교수의 양자역학 대중화 노력
김상욱 교수는 일반 대중이 과학을 쉽게 이해할 수 있도록 다양한 저술과 강연을 진행하고 있습니다. 그는 양자역학을 수식과 복잡한 개념으로 설명하는 대신, **문학, 철학, 영화 등의 예시를 활용하여 보다 친숙한 방식으로 전달**합니다.
그가 패러디한 ‘사랑의 양자역학’이라는 시는 이러한 노력의 일환입니다.
…순간, 나는 보어의 수소처럼 사정없이 그녀의 위치로 붕괴해버렸다. 번쩍 광자를 내며, 클릭 소리를 내며…
이 시는 원래 김인육 시인의 ‘사랑의 물리학’을 변형한 것으로, 양자역학에서 전자가 특정 위치로 붕괴하는 현상을 감성적으로 표현한 것입니다. 이처럼 김 교수는 **딱딱한 물리학 개념을 일상적인 언어로 바꿔 전달함으로써 과학을 더욱 친근하게 만들고 있습니다.**
3. 과학적 사고의 중요성 – 사회적 논쟁 속에서
김 교수는 단순히 물리학을 설명하는 것에 그치지 않고, **과학적 사고가 사회에 미치는 영향**에 대해서도 강조합니다. 그는 현대 사회에서 과학적 사고를 기반으로 한 합리적 의심이 부족하다고 지적하며, 세월호 참사와 같은 사회적 문제에서도 데이터와 분석을 바탕으로 논의하는 문화가 자리 잡아야 한다고 주장합니다.
그는 “충분한 정보와 수치가 뒷받침된다면, 설사 모두가 ‘아니다’라고 해도 사실을 받아들일 수 있어야 한다. 그것이 과학적 사고”라고 강조합니다. 이는 단순히 과학을 배우는 것이 아니라, **과학적인 사고방식을 통해 논리적이고 합리적인 결정을 내리는 것이 중요하다는 의미**입니다.
4. 김상욱 교수의 연구와 저서
김상욱 교수는 **KAIST(한국과학기술원)에서 물리학 학사, 석사, 박사 학위를 받았으며**, 현재 부산대학교 물리교육과 교수로 재직 중입니다. 그는 주로 양자 과학과 정보 물리학을 연구하며, 60여 편 이상의 SCI 논문을 발표하였습니다.
또한 그는 다양한 저서를 통해 과학을 쉽게 접할 수 있도록 노력하고 있습니다.
대표 저서
- 《김상욱의 과학 공부》 – 양자역학을 비롯한 현대 과학을 쉽게 풀어쓴 교양서
- 《영화는 좋은데 과학은 싫다고?》 – 영화 속 과학 개념을 흥미롭게 설명
- 《과학하고 앉아 있네 4》 (공저) – 대중과학 토크쇼를 기반으로 한 과학 해설서
- 《EBS 탐스런 물리 2》 (공저) – 중고등학생을 위한 물리학 입문서
- 《헬로 사이언스》 (공저) – 청소년을 위한 과학 교양서
그의 저서들은 대중들이 양자역학뿐만 아니라 다양한 과학적 개념을 쉽게 이해할 수 있도록 돕고 있으며, 많은 독자들에게 사랑받고 있습니다.
결론 – 과학이 교양이 되는 사회를 꿈꾸다
김상욱 교수는 단순히 과학을 가르치는 것을 넘어, **과학이 사회의 기본 교양이 되어야 한다고 주장**합니다. 그는 과학적 사고가 부족한 사회에서는 **비논리적이고 감정적인 의사 결정이 많아질 수밖에 없으며**, 이를 극복하기 위해서는 과학을 배우고 이해하는 것이 중요하다고 강조합니다.
그는 “어디 칸트의 철학이 쉬운가? 하지만 사람들은 그걸 알면 교양이라고 여기고, 언젠가 배워야겠다고 생각한다. 그런데 양자역학을 이야기하면 ‘이과 망했으면 좋겠다’는 반응이 나온다. 하지만 양자역학을 배우기 전과 후는 절대 같을 수 없다”라며 과학을 교양으로 받아들이는 문화가 필요하다고 말합니다.
현대 사회는 인공지능, 빅데이터, 양자컴퓨팅 등 과학기술의 발전이 일상과 밀접하게 연결되어 있습니다. 이런 시대에 살면서도 과학을 외면하는 것은 **논리적 사고를 포기하는 것과 다름없습니다**. 김상욱 교수의 바람처럼, 과학이 단순한 학문이 아니라 **사회적 사고방식과 교양의 일부로 자리 잡는 미래**를 기대해 봅니다.
