저자:한스 크리스천 폰 베이어
번역:전대호
출판사:승산
책 소개:
양자 정보 이론은 아직 국내에는 제대로 소개된 적이 없다. 하지만 세계적으로는 바이오테크놀로지와 함께 ‘21세기의 가장 큰 파급 효과를 몰고 올 과학 기술 분야’의 하나로 꼽힌다. 매우 추상적으로 여겨지는 ‘정보’의 개념이 컴퓨터의 발달에 힘입어 가장 잠재력이 강한 분야로 자리 잡고 있다. 뿐만 아니라 인문학과의 연계성도 가장 높은 분야 중의 하나이다.
IT나 BT 등의 첨단 기술과 학문이 중요하다는 말은 많이 한다. 하지만 정작 ‘양자 정보 이론’이 무엇인지에 대한 진지한 성찰은 부족한 현실이다. 이 책은 ‘정보’가 우리 사회에 어떤 영향력을 가지고 있는지, 미래 사회에서는 ‘양자 정보’가 어떤 변화를 가져올지 예측하는 데 가장 기본적이고 심층적인 전망을 제시해줄 것이다. 일반인들도 어렵지 않게 소화할 수 있는 이 책은 다가 올 사회에서 기초과학기술의 중요성을 재인식하는 계기가 되어 줄 것이다.
저자소개:한스 크리스천 폰 베이어
한스 크리스티안 폰 베이어는 버지니아 주 윌리엄스버그 소재 윌리엄 앤드 매리 칼리지의 물리학 주임교수다. 그는 미국 물리학회 회원이며 버지니아 연합 연구 캠퍼스[여러 분야의 전문가들이 교류하는 연구소로 제퍼슨 연구소(세계 최고의 전자 가속기를 가진 핵물리학 연구소)의 핵심]의 회장을 지냈다. 그는 과학적인 저술을 쓴 공로로 많은 상을 받았다. 그가 쓴 책으로 ‘원자 길들이기’, ‘무지개’, ‘눈송이와 쿼크’, ‘열은 분산되고 시간은 흐른다’ 등이 있다
독서포인트: 고원용 박사
1.과학이 다루는 것은 자연과 사실인가. 아니면 자연과 사실에 관한 정보인가?
2.정보는 객관적인가?
3.아인슈타인은 연필과 종이로 상대성이론을 연구했다. 현대의 물리학과 생물학이 컴퓨터 없이 연구를 할 수 없다면 아인슈타인 시절과 무엇이 달라진 것인가?
4.확률의 통계적인 정의와 합리적인 정의는 어떻게 다른가?
5.동전을 한 번 던져서 앞면이 나올 확률이 1/2이라고 말할 때의 '확률'과 오늘 오후에 비가 올 확률이 50%라는 일기예보의 '확률'은 같은 것인가. 다른 것인가?
6.정보, 엔트로피, 로그함수 사이에 어떤 관련이 있는가?
7.카레의 '수학적인 정보이론'에서 정보의 '효용성'이란 무엇인가?
궁극적인 실재는 사물 자체가 아니라, 우리가 사물에 관해 가지고 있는 확률로 수량화된 정보의 총량이다. 달리 말하면 물리학이 다루는 것은 인식론 즉, 우리가 아는 것을 어떻게 아는지에 관한 것이라 말할 수 있다. 그 인식은 인식을 사유하는 능력에 의해 창조되고, 무엇을 안다는 것은 저장된 정보가 대상을 확인해 주는 것에 다름 아니다. 혹 저장되지 않은 정보가 있다면 ‘관계’라 불리는 과학의 재료를 통해 새로운 정보로 만들어 가공한다. 그리곤 저장한다. 그렇게 순환하며 관계 맺으며 획득되고 보존되고 전달되는 것이 정보이다.
앎이라는 것은, 삶이라는 것은. 어쩌면 수많은 정보들이 전달되는 하나의 과정에서 인간을 수단으로 바퀴벌레처럼 끈질긴 생명력을 이어오고 있는 또 다른 생명인지도 모른다. 모스는 1844년 5월 24일 금요일 오전 9시 45분 워싱턴과 볼티모어를 연결한 한 쌍의 전속 속에서 ‘하나님이 쓰신 것을 보라’란 메시지를 전기 신호로 주고받고 해독해낸다. 이는 인류가 달에 첫 발을 내디딘 것처럼 새로운 세상의 열림을 알린 첫 신호이자, 유전암호의 일부를 해독해낸 것처럼 기존의 세상에 한 걸음 더 다가간 존재에 대한 이해를 넓히는 계기였다. 모든 것은 관계 속에서만 존재한다. 그 관계를 보다 확고하고 공고하게 해줄 수 있는 최고의 도구인 정보. 우리는 그를 통해 보다 행복하고 안락한 삶을 인식할 수 있게 된다.
독서서평2:고원용 회원
오늘날 사람들의 삶에 정보는 원자만큼, 아니면 원자보다 더 영향을 미치고 있지만 정보 자체가 과학적인 연구 대상이 된지는 얼마 되지 않았다. 한스 크리스천 폰 베이어가 03년에 내놓은 책 ‘과학의 새로운 언어, 정보’는 세상의 근본 이치를 따지는 물리학의 관점에서 정보를 다루고 있다. 비트, 유전 정보, 잡음, 정보 전송 속도의 물리적 한계, 생물정보학, 양자 컴퓨터, 블랙홀, 그리고 맨 마지막에 차일링거의 원리를 다룬다.
전통적인 물리학에서 정보와 가장 관련이 있는 분야는 열역학이다. 엔트로피는 정보의 부족, 우리가 시스템에 대해 모르는 것과 관련이 있고 물리학의 큰 수수께끼 중의 하나인 시간의 비가역성과 관련이 있다. 고전 물리학과 근대 물리학을 통틀어 뉴턴의 운동 법칙, 맥스웰의 전자기 이론, 아인슈타인의 상대성 이론, 양자 역학 같은 중요한 물리 법칙들은 모두 시간 역전에 대해 대칭이다. 이 법칙들은 시간이 과거에서 미래로 흘러도 성립하고 미래에서 과거로 흘러도 성립한다. 물질을 쪼개고 쪼개서 더 이상 쪼갤 수 없는 것이 원자라고 데모크리투스는 생각했다. 정보의 관점에서 보면, 질문을 던질 때 정보로 답하는 시스템을 나누고 또 나누면 맨 나중에, 예 또는 아니오 1비트의 대답밖에 줄 수 없는 가장 간단한 시스템이 남을 것이다. 양자 실험물리학자 차일링거는 양자역학을 이러한 관점에서 설명한다. 이것이 내가 지금까지 본 양자역학에 대한 설명 중 가장 마음에 든다.
독서서평3: 김주현 회원
현재는 모든 연구 성과들이 결합된 첨단과학기술시대이자 지식기반경제사회다. 하루에도 어제의 8배 이상의 정보들이 표출되고 있으며 앞으로 3년 동안의 정보들은 지난 30만년 동안 생산된 정보보다 훨씬 많다. 양자 물리학의 '양자'는 양자역학의 법칙에 의해 임의의 물리량이 가질 수 있는 최소의 단위로써 극도로 미세한 단위다. 실험을 통해 양자를 관찰하면 이 작은 친구가 우리의 상식과 크게 빗나가는 모습에 놀랄 것이다. 양자물리학은 이렇게 기묘한 모습을 보이는 양자와 그것을 둘러싼 미시적인 세계를 설명하기 위한 학문이다.
양자물리학의 연구 성과로 우리는 반도체와 컴퓨터, 휴대폰, TFT LCD, 나노공학, 레이저, 분자생물학 등 현대 사회에 빼 놓을 수 없는 다양한 학문 기술적인 혜택을 누릴 수 있었다. 뿐만 아니라 16세기까지 대다수의 사람들이 우주의 중심은 지구라고 굳게 믿고 있었던 것을 코페르니쿠스와 천문학자들이 깨뜨렸듯이 선입견은 어느 시대에나 존재하고 있으며 지금이야말로 패러다임을 전환할 시기라는 것을 역설한다. 또한 '정보'가 양자 세계와 어떻게 매개하고 있는지를 보여주면서 더 이상 정보는 추상적인 개념이 아닌 물리적인 실재라고 파격적인 주장을 펼친다. 책은 이런 양자 정보 이론으로 양자물리학의 분야 중에서도 가장 첨단의 담론. 양자컴퓨터, 양자암호, 양자 순간이동처럼 최근 주목받고 있는 양자물리학의 다양한 응용 기술들을 설명한다.