2장 생산도구 기본 원리 실헙 입자물리학의 대략적인 역사 현재의 가속기들 입자가속기:앞으로의 전망
3장 양자이론 양자이론의 역사
4장 양자장이론
5장 게이지대칭과 게이지이론
6장 표준모형 표준모형:약전자기 상호작용 표준모형:강한 상호작용
7장 표준모형의 쾌거
8장 표준모형의 문제점
9장 표준모형을 넘어서 대통일이론 테크니컬러 초대칭, 그리고 초중력
10장 양자장이론과 수학에 대한 새로운 통찰 에드워드 워튼 양-밀스 이론과 수학에 등장한 순간자 격자 게이지 이론 큰 N 비정상성과 양자역학적 대칭붕괴 위상수학적 양자장이론
11장 끈이론:역사 S-행렬 이론 최초의 끈이론 초끈이론의 1차 혁명기 초끈이론의 2차 혁명기
12장 끈이론과 초대칭:과학적 평가 초대칭 초끈이론 끈이론과 초대칭, 그리고 수학
13장 아름다움과 어려움
14장 초끈이론은 과연 과학인가?
15장 보다노프 사건
16장 마을에서 벌어지는 유일한 게임:끈이론의 권위와 영광
17장 끈이론의 경치
18장 다른 관점들
19장 결론
옮긴이 후기 후주 찾아보기
2008년 10월 7일, 노벨 물리학상 수상자로 시카고 대학교의 남부 요이치로(南部陽一郞·87)와 일본의 고바야시 마코토(小林誠·64), 마스카와 도시히데(益川敏英·68) 교수가 결정되었습니다. 1970년 미국 시민권을 얻은 남부 교수까지 합하면 일본인 셋이 물리학상을 독차지한 셈입니다. 다음 날 시모무라 오사무(下村脩·80) 보스턴 대학교 명예교수가 화학상 공동 수상자로 결정되면서, 일본의 역대 노벨상 수상자는 1949년 물리학상을 받은 유카와 히데키(湯川秀樹)를 시작으로 전부 합해 16명이 되었습니다. 이는 경제학 외의 모든 분야에서 수상자를 배출한 것이며, 이 중 자연과학 분야의 수상자는 13명입니다.
고바야시, 마스카와 두 교수는 나고야 대학교 선후배간으로 일본에서만 공부하고 연구한 토종 과학자입니다. 특히 마스카와의 경우는 여권이 없어 스웨덴에서 열리는 시상식에 참석하지 못할 뻔 했을 정도로 해외로 나가본 적이 없다고 합니다. 노벨상 수상자 수에 좌우되는 세계 100대 대학 순위에 급급한 나머지 8000억 원의 세금을 들여 노벨상을 받은 외국 석학들과 연구 그룹을 한국에 '모셔 오는' WCU(World Class University)계획까지 진행 중인 우리로서는, 2050년까지 노벨 과학상 수상자 30명을 배출해 내겠다는 일본의 자신만만한 모습이 너무나도 부럽지 않을 수 없습니다.
자연과학 분야에서 이렇게 일본이 저력을 보이는 이유에는, 기초과학을 하면 부나 명성은 포기해야 한다는 생각이 널리 퍼진 우리와는 달리 젊은 연구자들이 당장 '성장 동력'이 될 기술을 제공할 응용연구보다 언젠가 노벨상의 대상이 될 수 있는 기초과학에 힘을 쏟도록 이끄는 일본의 과학 풍토가 큰 몫을 합니다. 여기에 정부의 전폭적인 지지(지난해 한국 정부의 수학, 물리학에 대한 투자는 응용분야의 에 불과합니다)가 더해지며, 특히 이론물리학에 대한 지원은 1920년대부터 꾸준히 이어져 왔습니다. 교토 대학교 '유카와' 이론물리학 연구소 명예교수인 마스카와와 츠쿠바 고에너지가속기 연구소(KEK) 명예교수로 재직중인 고바야시의 사례에서 알 수 있듯이, 일본이 가는 길은 스승의 업적을 제자들이 이어받아 이론물리학에서 제안한 모형을, 실험물리학자들이 정부 원조로 지어진 이론 검증 수단인 KEK로 오랜 실험을 거쳐 증명하여 '느리지만 확실하게' 세상을 선도하는 길입니다.
화학상 수상자인 시모무라 교수 역시 나가사키 의대 부속 약학전문부를 졸업하고도 일자리를 얻지 못해 4년을 떠돌다가 나고야 대학교로 '국내 유학'했을 정도로 처음에는 실적을 내지 못했습니다. 십수 년 동안 85만 마리의 해파리를 채집했다는 그는, 녹색 형광단백질의 비밀을 밝혀낸 자신의 성과가 '생물에서 아름다운 빛이 나오는 이유는 뭘까'를 연구하다 얻은 '우연한 발견'에 불과했다고 말합니다. 가장 좋아하는 일에 걱정 없이 일로매진하다 보니 노벨상을 타게 되었다는 것입니다.
과학을 대하는 태도에서 나오는 두 나라의 차이점은 마스카와-고바야시 논문의 공동저자였던 서울대 물리천문학부 김선기 교수가 진행하는 암흑물질 탐색 실험이 논문 수가 적다는 이유로 창의연구단 사업에서 탈락하고 전기세 체납으로 실험 중단 위기에 처했던 경우를 살펴보면 더욱 뚜렷하게 드러납니다.
이런 상황을 개선하기 위해서는, 먼저 기초과학은 특정인들만의 것이 아니며 기초과학에서 일어나는 새로운 발견이 기술 혁명을 가져와 국가 경쟁력을 끌어올려 준다는 점을 이해하는 국민적 공감대가 형성되어야 합니다. 19세기 산업이 전기기술 시대이고 20세기 산업이 전자기술, 즉 반도체가 주도하는 시대였다면 21세기 산업은 양자기술(양자 암호, 양자 컴퓨터, 양자 통신 같은 양자 정보과학) 시대입니다. 양자기술 시대 대비를 위해서는 지금의 청소년 세대부터 수학과 물리학의 근본원리를 뿌리부터 본질적으로 이해하고 공부해야 합니다. 여기에는 한 계단 한 계단 의미 있는 수학 및 물리학 서적들을 접해 나가며 기초과학에 흥미를 가지는 과정이 반드시 필요합니다.
<초끈이론의 진실>은 그동안 수많은 천재들이 '만물의 이론'을 찾아내려 분투하는 이론물리학의 최전선으로 포장되어 왔던 초끈이론의 현 상황이, 실은 그 어떤 방법으로도 검증할 길이 없는 '벌거벗은 임금님'임을 과학, 철학, 미학, 사회학 등 다양한 시각에서 폭로한 문제의 책입니다. 저자의 블로그는 치열한 논쟁의 장이 되었으며, 이 책 또한 초끈이론학자들이 참여한 케임브리지 대학교 출판부 심사를 두 번이나 탈락한 후 결국 로저 펜로즈 박사의 주선으로 다른 출판사에서 출간되었습니다.
저희가 일찍이 출간했던 <엘러건트 유니버스>, <우주의 구조>와는 대척점에 위치하는 책일는지도 모릅니다. 그러나 건설결정 14년 만에 거대 강입자 충돌기(LHC)가 드디어 힉스 입자와 초끈이론에서 주장하는 여분의 차원, 초대칭성 입자 탐색에 들어간 지금, 21세기 양자기술 시대를 대비한 수학 및 양자 물리학 양서 출판을 사명으로 삼고 있는 도서출판 승산으로서는 이론 입자물리학계의 역사와 현주소에 대한 균형 잡힌 성찰이 무엇보다 중요하다 여기기에 두렵고도 기쁜 마음으로 이 책을 출판합니다.
이 책에서 저자 피터 보이트는 물리학계에서 초끈이론이 가지는 위상과 그 실체를 명확히 하기 위해 먼저 표준모형 완성에까지 이르는 100년간의 입자물리학 발전사를 꼼꼼하게 설명한다. 그가 특히 강조하는 것은 학문 발전은 이론과 실험이 서로를 검증하며 보완할 때 이루어진다는 점과, 수학이 물리학 발전에 끼친 중요성이다. 물리계에서 수학적 대칭이 가지는 의미와 그 중요성을 현란한 비유 대신 엄밀한 정의로 우직하게 설명하는 그의 정공법은, <엘러건트 유니버스>로 백만장자 반열에 오른 같은 대학의 교수 브라이언 그린보다는 인기가 없을지 몰라도 그 가치는 절대 떨어지지 않는다.
이론물리학을 전공한 수학자라는 그의 입장에서 볼 때, 초끈이론은 수학의 아름다움에만 치중한 나머지 '검증 가능한 계산결과'를 25년이 지나도록 단 하나도 내놓지 못한 채로 자원과 인력을 잡아먹어 가는 이론물리학계의 천덕꾸러기이다. 이런 초끈이론이 이론물리학의 중앙무대에 진출하게 된 '진실'을 그는 당시 시대 상황과 물리학계의 권력 구조 같은 다양한 뒷사정들과 함께 낱낱이 밝혀 낸다.
올해 9월 유럽 입자물리연구소가 거대 강입자 충돌기LHC 가동에 성공하면서 이론물리학에서 제안한 모형을 검증할 수단이 드디어 물리학자들의 손에 주어졌다. 초끈이론학자들이 자신의 현주소를 냉철하게 돌아보고 최선의 해결책을 모색하기를 요구하는 그의 외침은, 이미 주변인의 참견 수준을 넘어서 입자물리학계에서 서서히 대두하는 조용하지만 확고한 목소리가 되었다
총 
바보 빅터
