10월의 추천 도서 (1676) 파인만의 물리학 강의 - 리처드 파인만

1. 책 소개

아인슈타인 이후 최고의 천재로 평가되는 미국의 물리학자 리처드 파인만의 물리학 강의 양장본. 1961~1962년에 캘리포니아 공과대학(칼텍)의 1, 2학년생들을 대상으로 했던 강의의 내용을 정리한 책으로 자연 현상을 이해하는 도구로서 물리학이 필수적이라는 인식에서 시작되어 '물리의 숨은 묘미'를 충분히 느낄 수 있다. 수학이나 전문 용어를 어지럽게 늘어놓지 않고 지극히 일상적인 사례들로부터 최첨단의 물리 개념을 자연스럽게 이끌어 내며, 사물의 원리에 대한 통찰을 담고, 정규 과정을 뛰어넘는 현대 물리학의 핵심을 다루고 있다. 이 책의 저자 리처드 파인만은 1965년에 양자전기역학 이론을 수정, QED를 완성하여 줄리언 슈윙거, 도모나가 신이치로와 함께 노벨물리학상을 수상했다.

2. 저자

리처드 파인만은 흔히 아인슈타인 이후 최고의 천재로 평가되는 미국의 물리학자이다. 1918년에 뉴욕 시 교외에 있는 파라커웨이에서 태어나, 매사추세츠 공과대학(MIT)을 졸업하고 프린스턴 대학교에서 물리학 박사학위를 받았다. 코넬 대학교와 캘리포니아 공과대학에서 교수를 지냈으며, 2차대전 중에는 원자폭탄 개발 계획에 참여했다. 1965년에 양자전기역학(Quantum Electrodynamics, QED) 이론을 수정, QED를 완성하여 줄리언 슈윙거, 도모나가 신이치로와 함께 노벨 물리학상을 수상했다. 그는 물리학자이면서도 항상 일상에 호기심이 많았다. 어떤 형식의 권위에도 복종하지 않았던 창조적이고 주체적인 인물로서, 위대한 연구업적 외에도 재미있는 일화를 많이 남겼다. 

<파인만의 일생> 
1918년 파라커웨이에서 출생 
1936년 매사추세츠 공과대학(MIT)에 입학 
1940년 프린스턴 대학원 입학 
1942년 맨해튼 프로젝트 참여, 코넬 대학교 교수로 부임 
1943년 로스앨러모스에서 진행중이던 원자폭탄 개발계획에 참여 
1945년 코넬 대학 교수로 부임 
1951년 캘리포니아 공과대학(칼텍) 교수로 부임 
1954년 알베르트 아인슈타인 상 수상 
1961년 9월부터 1963년 5월까지 칼텍에서 물리학 강의(The Feynman lectures on physics) 
1962년 E. O. 로렌스 상 수상 
1963년 『파인만의 물리학 강의』를 출간하기 시작하여 1965년에 완간(전 3권) 
1965년 1965년 초기 양자전기역학의 부정확한 부분을 수정, QED를 완성하여 노벨 물리학상 수상 
1972년 물리학을 훌륭히 가르친 공로로 외르스테드 메달 수상 
1978년 암 발병 
1981년 암 재발 
1986년 챌린저 호 참사 원인을 밝혀냄 
1987년 또 다른 종양 발견 
1988년 사망 

3. 목차

파인만의 물라학 강의 Ⅰ 
- 
리처드 파인만의 머리말 
서문 
- 
CHAPTER 1. 움직이는 원자 
CHAPTER 2. 기초 물리학 
CHAPTER 3. 물리학과 다른 과학들 사이의 관계 
CHAPTER 4. 에너지의 보존 
CHAPTER 5. 시간과 거리 
CHAPTER 6. 확률 
CHAPTER 7. 중력 
CHAPTER 8. 운동 
CHAPTER 9. 뉴턴의 역학 
CHAPTER 10. 운동량의 보존 
CHAPTER 11. 벡터 
CHAPTER 12. 힘 
CHAPTER 13. 일과 위치 에너지(A) 
CHAPTER 14. 일과 위치 에너지(결론) 
CHAPTER 15. 특수 상대성 이론 
CHAPTER 16. 상대론적 에너지와 운동량 
CHAPTER 17. 시공간 
CHAPTER 18. 2차원에서의 회전 운동 
CHAPTER 19. 질량 중심 : 관성 모멘트 
CHAPTER 20. 3차원 공간에서의 회전 
CHAPTER 21. 조화 진동자 
CHAPTER 22. 대수학 
CHAPTER 23. 공명 
CHAPTER 24. 진동의 감쇠 
CHAPTER 25. 선형계 
CHAPTER 26. 광학 : 최소 시간 원리 
CHAPTER 27. 기하 광학 
CHAPTER 28. 전자기 복사 
CHAPTER 29. 간섭 
CHAPTER 30. 회절 
CHAPTER 31. 굴절률의 근원 
CHAPTER 32. 복사의 감쇠, 빛의 산란 
CHAPTER 33. 편광 
CHAPTER 34. 복사의 상대론적 효과 
CHAPTER 35. 색상의 인식 
CHAPTER 36. 시각의 역학 
CHAPTER 37. 양자적 행동 
CHAPTER 38. 파동과 입자의 관계 
CHAPTER 39. 기체 운동 이론 
CHAPTER 40. 통계 역학 
CHAPTER 41. 브라운 운동 
CHAPTER 42. 운동 이론의 응용 
CHAPTER 43. 확산 
CHAPTER 44. 열역학의 법칙 
CHAPTER 45. 열역학의 응용 
CHAPTER 46. 래칫과 폴 
CHAPTER 47. 음파의 파동 방정식 
CHAPTER 48. 맥놀이 
CHAPTER 49. 진동 모드 
CHAPTER 50. 배음 
CHAPTER 51. 파동 
CHAPTER 52. 물리 법칙의 대칭성 
- 
역자후기 
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파인만의 물리학 강의 Ⅱ 

리처드 파인만에 대하여 
개정판에 붙이는 머리말 
특별 머리말 
리처드 파인만의 머리말 
서문 

CHAPTER 1. 전자기 
1-1 전기력 
1-2 전기장과 자기장 
1-3 벡터장의 특성 
1-4 전자기학의 법칙들 
1-5 ‘장’이란 무엇인가? 
1-6 과학과 기술에서 전자기학의 역할 

CHAPTER 2. 벡터장의 미분 
2-1 물리학의 이해 
2-2 스칼라장과 벡터장―T, h 
2-3 장의 도함수―그래디언트 
2-4 ∇ 연산자 
2-5 ∇의 적용 
2-6 열 흐름의 미분 방정식 
2-7 벡터장의 2계 도함수 
2-8 조심할 점들 

CHAPTER 3. 벡터장의 적분 
3-1 벡터의 적분: ∇Ψ의 선적분 
3-2 벡터장의 플럭스 
3-3 정육면체에서 나오는 플럭스 : 가우스 정리 
3-4 열전도: 확산 방정식 
3-5 벡터장의 서큘레이션 
3-6 사각형 둘레로의 서큘레이션 : 스톡스 정리 
3-7 컬이 0인 장과 다이버전스가 0인 장 
3-8 요약 

CHAPTER 4. 정전기학 
4-1 정역학 
4-2 쿨롱의 법칙: 중첩 
4-3 전기 퍼텐셜(전위) 
4-4 E ＝－∇φ 
4-5 E의 플럭스 
4-6 가우스의 법칙과 E의 다이버전스 
4-7 구형 전하에 의한 전기장 
4-8 장선과 등퍼텐셜(등전위) 면 

CHAPTER 5. 가우스 법칙의 응용 
5-1 정전기학 = 가우스의 법칙 + ... 
5-2 정전기장에서의 평형 
5-3 도체에서의 평형 
5-4 원자의 안정성 
5-5 선전하 분포에 의한 전기장 
5-6 평판 전하 분포: 두 개의 평판 
5-7 구형 전하 분포: 구 껍질 
5-8 점전하의 전기장은 정확히 1/r²에 비례하는가? 
5-9 도체의 전기장 
5-10 도체 공동 내부의 전기장 

CHAPTER 6. 여러 가지 상황에서의 전기장 
6-1 정전기 퍼텐셜 방정식 
6-2 전기 쌍극자 
6-3 벡터 방정식에 관한 한마디 
6-4 그래디언트로 표현한 쌍극자 퍼텐셜 
6-5 임의의 전하 분포에 대한 쌍극자 근사법 
6-6 대전된 도체의 전기장 
6-7 거울상을 이용하는 방법 
6-8 무한 도체 평면 근처의 점전하 
6-9 도체구 근처의 점전하 
6-10 평행판 축전기 
6-11 고전압 절연 파괴 
6-12 장 방출 현미경 

CHAPTER 7. 여러 가지 상황에서의 전기장(계속) 
7-1 정전기장 계산법 
7-2 2차원 전기장 : 복소 변수의 함수 
7-3 플라스마 진동 
7-4 전해질 용액 속의 콜로이드 입자들 
7-5 그리드의 정전기장 

CHAPTER 8. 정전기 에너지 
8-1 균일한 구형 전하 분포의 정전기 에너지 
8-2 축전기의 에너지. 대전된 도체에 작용하는 힘 
8-3 이온 결정의 정전기 에너지 
8-4 핵 내부에서의 정전기 에너지 
8-5 정전기장의 에너지 
8-6 점전하의 에너지 

CHAPTER 9. 대기 중의 전기 
9-1 대기 중의 전기 퍼텐셜 그래디언트 
9-2 대기 중의 전류 
9-3 대기 전류의 근원 
9-4 뇌우 
9-5 전하 분리의 메커니즘 
9-6 낙뢰 

CHAPTER 10. 유전체 
10-1 유전 상수 
10-2 분극 벡터 P 
10-3 분극 전하 
10-4 유전체의 정전기학 방정식 
10-5 유전체의 전기장과 힘 

CHAPTER 11. 유전체의 내부 
11-1 분자 쌍극자 
11-2 전자의 분극 
11-3 극성 분자 : 배향 분극 
11-4 유전체 공동에서의 전기장 
11-5 액체의 유전 상수 : 클라우지우스-모소티 방정식 
11-6 고체 유전체 
11-7 강유전성 : BaTiO₃ 

CHAPTER 12. 정전기학과 유사한 물리계들 
12-1 방정식이 같으면 해도 같다 
12-2 열 흐름 : 무한 평면 경계 근처의 점 열원 
12-3 팽팽하게 당겨진 막 
12-4 중성자의 확산 : 균질한 매질 내에 고르게 분포된 구형의 중성자원 
12-5 비회전성 유체의 흐름 : 구의 주변을 흐르는 유체 
12-6 조도 : 평면파 형태의 균일한 조명 
12-7 자연에 내재하는 단일성 

CHAPTER 13. 정자기학 
13-1 자기장 
13-2 전류 : 전하의 보존 
13-3 전류에 작용하는 자기력 
13-4 정상 전류에 의한 자기장 : 앙페르의 법칙 
13-5 직선 도선과 솔레노이드에 의한 자기장 : 원자 전류 
13-6 전기장과 자기장의 상대성 
13-7 전류와 전하의 변환 
13-8 중첩의 원리 : 오른손 규칙 

CHAPTER 14. 여러 가지 상황에서의 자기장 
14-1 벡터 퍼텐셜 
14-2 이미 알고 있는 전류에 의한 벡터 퍼텐셜 
14-3 직선 도선 
14-4 긴 솔레노이드 
14-5 작은 전류 고리에 의한 자기장 : 자기 쌍극자 
14-6 회로의 벡터 퍼텐셜 
14-7 비오-사바르의 법칙 

CHAPTER 15. 벡터 퍼텐셜 
15-1 전류 고리에 작용하는 힘 : 자기 쌍극자의 에너지 
15-2 역학적 에너지와 전기적 에너지 
15-3 정상 전류의 에너지 
15-4 B와 A 
15-5 벡터 퍼텐셜과 양자역학 
15-6 정역학에서는 맞지만, 동역학에서는 틀리는 것 

CHAPTER 16. 유도 전류 
16-1 모터와 발전기 
16-2 변압기와 인덕턴스 
16-3 유도 전류에 작용하는 힘 
16-4 전기공학 

CHAPTER 17. 전자기 유도 법칙 
17-1 전자기 유도의 물리학 
17-2 “플럭스 법칙”의 예외 
17-3 유도 전기장에 의한 입자의 가속 : 베타트론 
17-4 역설적인 문제 
17-5 교류 전원 
17-6 상호 인덕턴스 
17-7 자체 인덕턴스 
17-8 인덕턴스와 자기 에너지 

CHAPTER 18. 맥스웰 방정식 
18-1 맥스웰 방정식 
18-2 새로운 항의 효과 
18-3 고전물리학의 모든 것 
18-4 진행하는 전자기장 
18-5 빛의 속도 
18-6 맥스웰 방정식의 해법 : 퍼텐셜과 파동 방정식 

CHAPTER 19. 최소 작용의 원리 
특강―거의 실제 강의 그대로 
강의 후에 추가된 주석 

CHAPTER 20. 자유 공간에서 맥스웰 방정식의 해 
20-1 자유 공간에서의 파동 : 평면파 
20-2 3차원 파동 
20-3 과학적 상상력 
20-4 구면파 

CHAPTER 21. 전하와 전류를 포함한 맥스웰 방정식의 해 
21-1 빛과 전자기파 
21-2 점전하에 의해 발생한 구면파 
21-3 맥스웰 방정식의 일반해 
21-4 진동하는 쌍극자에 의한 장 
21-5 움직이는 전하에 의한 퍼텐셜 : 리나르트-비헤르트의 일반해 
21-6 일정한 속도로 움직이는 전하에 의한 퍼텐셜 : 로렌츠 공식 

CHAPTER 22. 교류 회로 
22-1 임피던스 
22-2 전원 
22-3 이상적인 소자들로 구성된 회로망 : 키르히호프의 법칙 
22-4 등가 회로 
22-5 에너지 
22-6 사다리 회로망 
22-7 필터 
22-8 그 밖의 회로 소자들 

CHAPTER 23. 공동 공진기 
23-1 실제의 회로 소자들 
23-2 고주파 영역에서의 축전기 
23-3 공진 공동 
23-4 공동 모드 
23-5 공동과 공진 회로 

CHAPTER 24. 도파관 
24-1 전송 선로 
24-2 직사각형 도파관 
24-3 차단 주파수 
24-4 인도된 파동의 속도 
24-5 인도된 파동의 관측 
24-6 도파관 배관 
24-7 도파관 모드 
24-8 인도된 파동을 바라보는 또 다른 관점 

CHAPTER 25. 전기동역학의 상대론적 표현 
25-1 4차원 벡터 
25-2 스칼라 곱(내적) 
25-3 4차원 그래디언트 
25-4 4차원 표기법으로 기술한 전기동역학 
25-5 움직이는 전하의 4차원 퍼텐셜 
25-6 전기동역학 방정식의 불변성 

CHAPTER 26. 전자기장의 로렌츠 변환 
26-1 움직이는 전하의 4차원 퍼텐셜 
26-2 일정한 속도로 움직이는 점전하에 의한 장 
26-3 장의 상대론적 변환 
26-4 상대론적 표기법으로 나타낸 운동 방정식 

CHAPTER 27. 전자기장의 에너지와 운동량 
27-1 국소 보존 
27-2 에너지 보존과 전자기학 
27-3 전자기장 내의 에너지 밀도와 에너지 흐름 
27-4 장 에너지의 모호성 
27-5 에너지 흐름의 예 
27-6 장 운동량 

CHAPTER 28. 전자기적 질량 
28-1 점전하의 장 에너지 
28-2 움직이는 전하의 장 운동량 
28-3 전자기적 질량 
28-4 전자가 자신에게 미치는 힘 
28-5 맥스웰 이론을 수정하려는 시도 
28-6 핵력장 

CHAPTER 29. 전기장 및 자기장 속에서의 전하의 운동 
29-1 균일한 전기장 및 자기장 속에서의 운동 
29-2 운동량 분석 
29-3 정전 렌즈 
29-4 자기 렌즈 
29-5 전자 현미경 
29-6 가속기 가이드 장 
29-7 교대-그래디언트 포커싱 
29-8 교차하는 전기장과 자기장 속에서의 운동 

CHAPTER 30. 결정의 기하학적 구조 
30-1 결정 내부의 기하학 
30-2 결정의 화학적 결합 
30-3 결정의 성장 
30-4 결정격자 
30-5 2차원 대칭성 
30-6 3차원 대칭성 
30-7 금속의 강도 
30-8 전위와 결정의 성장 
30-9 브래그-나이 결정 모델 

CHAPTER 31. 텐서 
31-1 분극률 텐서 
31-2 텐서 성분의 변환 
31-3 에너지 타원체 
31-4 다른 텐서들 : 관성 텐서 
31-5 크로스 곱(외적) 
31-6 응력 텐서 
31-7 고차 랭크의 텐서들 
31-8 전자기 운동량의 4차원 텐서 

CHAPTER 32. 밀한 물질의 굴절률 
32-1 물질의 분극 
32-2 유전체 내의 맥스웰 방정식 
32-3 유전체 내의 파동 
32-4 복소 굴절률 
32-5 혼합물의 굴절률 
32-6 금속 내의 파동 
32-7 저주파 및 고주파 근사 : 침투 깊이와 플라스마 주파수 


CHAPTER 33. 표면에서의 반사 
33-1 빛의 반사와 굴절 
33-2 밀한 물질 내의 파동 
33-3 경계 조건 
33-4 반사파와 투과파 
33-5 금속에서의 반사 
33-6 내부 전반사 

CHAPTER 34. 물질의 자성 
34-1 반자성과 상자성 
34-2 자기 모멘트와 각운동량 
34-3 원자 자석의 세차 운동 
34-4 반자성 
34-5 라모어의 정리 
34-6 고전역학으로 반자성이나 상자성을 설명할 수 없는 이유 
34-7 양자역학에서의 각운동량 
34-8 원자의 자기 에너지 

CHAPTER 35. 상자성과 자기 공명 
35-1 양자화된 자기 상태 
35-2 슈테른-게를라흐의 실험 
35-3 라비의 분자 빔 방법 
35-4 덩어리 물질의 상자성 
35-5 단열 소자 냉각 
35-6 핵자기 공명 

CHAPTER 36. 강자성 
36-1 자화 전류 
36-2 장 H 
36-3 자화 곡선 
36-4 철심 인덕턴스 
36-5 전자석 
36-6 자발 자화 

CHAPTER 37. 자성체 
37-1 강자성의 이해 
37-2 열역학적 성질 
37-3 이력 곡선 
37-4 강자성체 
37-5 특이한 자성체 

CHAPTER 38. 탄성 
38-1 훅의 법칙 
38-2 균일한 변형 
38-3 비틀림 막대 : 층밀림 파 
38-4 휘어진 보 
38-5 갑자기 휘는 현상(좌굴 현상) 

CHAPTER 39. 탄성체 
39-1 변형률 텐서 
39-2 탄성 텐서 
39-3 탄성체 내부의 움직임 
39-4 비탄성 거동 
39-5 탄성 상수의 계산 

CHAPTER 40. 마른 물의 흐름 
40-1 유체정역학 
40-2 운동 방정식 
40-3 정상 흐름―베르누이의 정리 
40-4 순환 흐름 
40-5 소용돌이선 

CHAPTER 41. 젖은 물의 흐름 
41-1 점성 
41-2 점성 흐름 
41-3 레이놀즈수 
41-4 원통을 지나는 흐름 
41-5 점성→0의 극한 
41-6 쿠에트 흐름 

CHAPTER 42. 휘어진 공간 
42-1 휘어진 2차원 공간 
42-2 3차원 공간의 곡률 
42-3 우리가 살고 있는 공간은 휘어져 있다 
42-4 시공간의 기하학 
42-5 중력과 등가 원리 
42-6 중력장 안의 시계 
42-7 시공간의 곡률 
42-8 휘어진 시공간 속에서의 운동 
42-9 아인슈타인의 중력 이론 

역자후기 

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3권

리처드 파인만에 대하여 
개정판에 붙이는 머리말 
특별 머리말 
리처드 파인만의 머리말 
서문 

CHAPTER 1. 양자적 행동 
1-1 원자의 역학 
1-2 총알 실험 
1-3 파동 실험 
1-4 전자 실험 
1-5 전자 파동의 간섭 
1-6 전자를 눈으로 보다 
1-7 양자역학의 제1원리 
1-8 불확정성 원리 

CHAPTER 2. 파동과 입자의 관계 
2-1 파동의 확률 진폭 
2-2 위치와 운동량의 측정 
2-3 결정에 의한 회절 
2-4 원자의 크기 
2-5 에너지 준위 
2-6 철학적 의미 

CHAPTER 3. 확률 진폭 
3-1 진폭을 연산하는 법 
3-2 두 슬릿에 의한 간섭 무늬 
3-3 결정에서의 산란 
3-4 동일 입자 

CHAPTER 4. 동일 입자 
4-1 보즈 입자와 페르미 입자 
4-2 두 보즈 입자들이 있을 때의 상태 
4-3 보즈 입자가 n개 있을 때의 상태 
4-4 광자의 방출과 흡수 
4-5 흑체 복사 
4-6 액체 헬륨 
4-7 배타 원리 

CHAPTER 5. 스핀 1 
5-1 슈테른-게를라흐 장치를 이용해 원자 걸러내기 
5-2 여과된 원자를 이용한 실험 
5-3 직렬 연결된 슈테른-게를라흐 여과기 
5-4 기반 상태 
5-5 진폭의 간섭 
5-6 양자역학을 사용하는 방법 
5-7 다른 기반으로의 변환 
5-8 다른 경우들 

CHAPTER 6. 스핀 1/2 
6-1 진폭의 변환 
6-2 회전된 좌표계로의 변환 
6-3 z축에 대한 회전 
6-4 y축에 대한 180°와 90° 회전 
6-5 x축에 대한 회전 
6-6 임의의 회전 

CHAPTER 7. 진폭의 시간에 따른 변화 
7-1 정지한 원자들: 정상 상태 
7-2 등속 운동 
7-3 퍼텐셜 에너지: 에너지의 보존 
7-4 힘: 고전적인 극한 
7-5 스핀 1/2짜리 입자의 세차운동 

CHAPTER 8. 해밀토니안 행렬 
8-1 진폭과 벡터 
8-2 상태 벡터 분해하기 
8-3 이 세상의 기반 상태는 무엇인가? 
8-4 시간에 따라 상태가 변하는 방식 
8-5 해밀토니안 행렬 
8-6 암모니아 분자 

CHAPTER 9. 암모니아 메이저 
9-1 암모니아 분자가 갖는 상태들 
9-2 정적인 전기장 안에 놓여 있는 분자 
9-3 시간에 따라 변하는 전기장 안에서의 전이 
9-4 공명 조건에서의 전이 
9-5 공명 조건을 만족하지 않는 경우의 전이 
9-6 빛의 흡수 

CHAPTER 10. 두 상태 계의 다른 예 
10-1 수소 분자 이온 
10-2 핵력 
10-3 수소 분자 
10-4 벤젠 분자 
10-5 염료 
10-6 자기장 안에 있는 스핀 1/2 입자의 해밀토니안 
10-7 자기장 안에서 회전하는 전자 

CHAPTER 11. 두 상태 계 더 살펴보기 
11-1 파울리 스핀 행렬 
11-2 연산자로서의 스핀 행렬 
11-3 두 상태 방정식의 해 
11-4 광자의 편극 상태 
11-5 중성 K-중간자 
11-6 N 상태 계로의 일반화 

CHAPTER 12. 수소의 초미세 갈라짐 
12-1 스핀 1/2짜리 입자가 둘 있는 계의 기반 상태들 
12-2 수소의 바닥 상태에 대한 해밀토니안 
12-3 에너지 준위 
12-4 제만 갈라짐 
12-5 자기장 안에서의 상태 
12-6 스핀 1의 투영 행렬 

CHAPTER 13. 결정 격자 안에서의 전파 
13-1 1차원 격자 내 전자의 상태들 
13-2 에너지가 정해진 상태들 
13-3 시간에 따라 변하는 상태들 
13-4 3차원 격자 안의 전자 
13-5 결정 안의 다른 상태들 
13-6 격자 내 결함에 의한 산란 
13-7 격자의 결함에 갇힘 
13-8 산란 진폭과 속박 상태들 

CHAPTER 14. 반도체 
14-1 반도체 안의 전자와 양공 
14-2 불순물 반도체 
14-3 홀 효과 
14-4 반도체 접합 
14-5 반도체 접합에서의 정류 
14-6 트랜지스터 

CHAPTER 15. 독립 입자 근사 
15-1 스핀 파 
15-2 두 스핀의 파동 
15-3 독립적인 입자들 
15-4 벤젠 분자 
15-5 유기 화학을 더 살펴보기 
15-6 근사의 다른 용도 

CHAPTER 16. 확률 진폭의 위치에 따른 변화 
16-1 선 위에서의 확률 진폭 
16-2 파동함수 
16-3 운동량이 정해진 상태 
16-4 좌표계에서 상태의 규격화 
16-5 슈뢰딩거 방정식 
16-6 양자화된 에너지 준위 

CHAPTER 17. 대칭과 보존 법칙 
17-1 대칭 
17-2 대칭과 보존 
17-3 보존법칙 
17-4 편극된 빛 
17-5 Λ 입자의 붕괴 
17-6 회전 행렬의 요약 

CHAPTER 18. 각운동량 
18-1 전기 쌍극자 복사 
18-2 빛의 산란 
18-3 포지트로늄의 소멸 
18-4 임의의 스핀에 대한 회전 행렬 
18-5 핵 스핀의 측정 
18-6 각운동량의 합성 

CHAPTER 19. 수소 원자와 주기율표 
19-1 수소 원자에 대한 슈뢰딩거 방정식 
19-2 구형 대칭인 해 
19-3 각분포가 있는 상태 
19-4 수소에 대한 일반 해 
19-5 수소 파동함수 
19-6 주기율표 

CHAPTER 20. 연산자 
20-1 연산과 연산자 
20-2 평균 에너지 
20-3 원자의 평균 에너지 
20-4 위치 연산자 
20-5 운동량 연산자 
20-6 각운동량 
20-7 평균값의 시간에 따른 변화 

CHAPTER 21. 고전적인 상황에서의 슈뢰딩거 방정식: 초전도에 관한 세미나 
21-1 자기장이 있을 때의 슈뢰딩거 방정식 
21-2 확률의 연속방정식 
21-3 두 종류의 운동량 
21-4 파동함수의 해석 
21-5 초전도 
21-6 마이스너 효과 
21-7 플럭스의 양자화 
21-8 초전도 현상의 동역학 
21-9 조셉슨 접합 

파인만의 후기 

부록 
CHAPTER 34. 물질의 자성 
34-1 반자성과상자성 
34-2 자기 모멘트와 각운동량 
34-3 원자 자석의 세차 운동 
34-4 반자성 
34-5 라모어의 정리 
34-6 고전역학으로 반자성이나 상자성을 설명할 수 없는 이유 
34-7 양자역학에서의 각운동량 
34-8 원자의 자기 에너지 

CHAPTER 35. 상자성과 자기 공명 
35-1 양자화된 자기 상태 
35-2 슈테른-게를라흐의 실험 
35-3 라비의 분자 빔 방법 
35-4 덩어리 물질의 상자성 
35-5 단열 소자 냉각 
35-6 핵자기 공명

4. 책속으로

일반인들은 과학적 상상력의 의미를 잘 이해하지 못한다. 그들은 다음과 같은 질문을 던지면서 과학자의 상상력을 테스트하려고 한다. “여기 어떤 특정 상황에 처해 있는 한 사람의 모습이 그림으로 제시되어 있다. 이 그림을 보고, 잠시 후에 어떤 일이 일어날지 상상해 보라.” 그런데 내가 “이것만으로는 상상할 수 없다”고 대답하면, 그들은 우리의 상상력이 빈약하다고 생각할 것이다. 그들은 과학적 상상력이 “기존의 물리 법칙들과 상충되지 않는 범위 내에서만 허용된다”는 사실을 간과하고 있는 것이다. 전기장이나 전자기파는 마음대로 상상력을 발휘하여 만들어 낼 수 있는 개념이 아니다. 그 상상은 이미 알려져 있는 다른 물리 법칙과 모순되지 않아야 한다. 이미 확립된 자연의 법칙에 위배되는 것이라면, “과학적으로 상상해 보라”고 아무리 다그쳐도 소용없다. 물리학자들의 상상은 흔히 말하는 상상과 그 성질이 전혀 다르다. 그들은 들어 본 적도 없고, 본 적도 없는 것들을 상상해야 한다. 뿐만 아니라, 과학적 상상은 매우 엄격한 검증을 거쳐야 한다. 상상의 세계가 제아무리 멋지고 그럴듯하다 해도, 이미 알려져 있는 자연의 법칙에 부합되지 않으면 아무런 소용이 없다. 그 많은 법칙들과 조화를 이루면서 새로운 무언가를 창조한다는 것은 결코 쉬운 일이 아니다. 

- 과학적 상상력을 설명하는 본문 중에서

5. 출판사 서평

파인만의 전설적인 강의가 책으로 나온 지 이미 40년 이상이 지나면서 물리적 세계에 대한 우리의 이해에는 많은 변화가 있었지만,『파인만의 물리학 강의』는 그러한 세파를 견뎌 냈다. 물리학자 파인만의 진면목은 바로 이 강의록에서 나온다고 해도 과언이 아니다. 사물의 이치를 꿰뚫는 견고한 사유의 힘과 어느 누구도 흉내 낼 수 없는 독창적인 문제 해결 방식이 바로 이 책에서 마침내 빛을 발한다. 파인만 특유의 물리적 통찰과 교수법 덕분에 처음 출간되었던 당시와 마찬가지로 오늘날에도 위력적이다. 이토록 오랫동안 광범위한 영향을 끼친 물리학 책은 아마 없을 것이다. 

『파인만의 물리학 강의』시리즈 중에서도 양자역학을 다루는 Ⅲ권은 특별하다. 파인만은 1965년에 양자전기역학(Quantum Electrodynamics, QED)을 완성한 공로로 줄리언 슈윙거와 도모나가 신이치로와 함께 노벨 물리학상을 받았을 만큼 양자역학은 그의 전공 분야였다. 또한 파인만의 양자역학 강의는 당시 대학원 과정에서만 나오던 주제를 학부생을 대상으로 하는 개론 수업에서 가르친 첫 시도였다. 

대학에서의 양자역학 강의는 보통 슈뢰딩거 방정식을 배운 후에 몇 가지 간단한 경우의 해를 구하는 순서로 진행된다. 그 과정에서 계산방법만 배운 채 결과가 갖는 의미를 정확히 파악하지 못하는 학생들을 흔히 보게 된다. 이 책에서 파인만은 반대 순서로 논리를 펼친다. 초반부 강의는 미시세계의 특이한 행동방식을 잘 보여 주는 슬릿 실험 장치를 여러 번 활용하여 양자역학을 먼저 개념적으로 이해할 수 있도록 친절히 안내한다. 입자에게 가능한 모든 경로를 더해야 한다는 경로합(sum over path) 아이디어(이는 파인만이 양자전기역학에 공헌한 주요 업적이기도 하다)를 통해 여러 중요한 특징들을 설명한 다음, 중반부에 가서야 슈뢰딩거 방정식을 보여 주고 그 의미를 탐색한다. 그리고 후반부에는 반도체와 트랜지스터, 초전도 현상 등 우리 생활과 밀접한 예를 통해 양자역학의 응용방식을 살펴본다.

- 인터넷 교보문고 제공