Krane 현대물리학 -4판: 상대성 이론과 양자역학 그리고 그 응용들

이 책은 현대물리학을 공부하는 첫 강좌에 사용하도록 만들어졌으며, 상대성 이론과 양자역학, 그리고 그 응용에 관한 내용을 담고 있다.



현대물리학은 보통 미적분 기반의 고전물리학 표준 입문 강좌 다음에 공부하게 되는데, 그 대상은 보통 두 부류로 나뉜다.

먼저 물리학 전공자로서 나중에 더 엄격한 양자역학 과정을 수강할 학생들에게는
곧 배우게 될 고전역학, 열역학, 전자기학과 같은 본격적인 전공 강좌의 배경 지식을 제공해 주는 입문 형식의 현대물리학 강좌가 큰 도움이 될 것이다.

또 다른 대상은 물리학 비전공자로서 이후에 더 이상 물리학 관련 과목을 수강하지 않을 학생들은
각자의 전공 영역에서 현대물리학 개념을 점점 더 많이 만나게 되면서, 화학자, 컴퓨터 공학자, 원자력 공학자, 전기 공학자, 분자 생물학자가 되기 위해서는
고전물리학 입문 강좌만으로는 부족하다는 것을 느끼게 될 것이다.

1~8장은 이 교재의 핵심부분에 해당하는데, 특수 상대성 이론과 양자역학, 그리고 원자 구조를 다룬다. 거기까지 공부를 마쳤다면
그 뒤로는 9~11장(분자, 양자 통계, 고체)을 이어서 공부하거나, 아니면 12~14장(핵, 소립자)으로 건너뛰어도 무방하다.

마지막 15장에서는 우주론을 다루는데, 상대성 이론으로부터 시작해서 앞에서 나온 모든 주제를 아우르기 때문에 현대물리학의 정점이라고 할 수 있다.

이 책을 관통하는 통일된 주제가 있다면 그것은 현대물리학이 실증적인 토대 위에 서 있다는 것이다.

이 책에는 파생된 속성들을 실험으로 검증하는 얘기가 계속해서 나오는데 그중에는 특수 상대성 이론과 일반 상대성 이론, 광자와 다른 입자들의 파동-입자 이중성에 대한 최신 검증도 있다.

이에 더해 기본 현상들의 응용을 광범위하게 보여주며, 여러 문헌에 나오는 자료들을 활용하여 이런 현상들을 설명할 뿐 아니라 ‘실제’ 물리학이 어떻게 이루어지는지 통찰하게 한다.

또한 Bose-Einstein 응축, 고체의 비열, 상자성, 우주 배경 복사, 엑스선 스펙트럼, 4He 안에 희석된 ³He 혼합물, 성간 매질의 분자 스펙트럼에 이르기까지 다양한 주제를 밝히고 설명하기 위해,
실험실에서 얻은 결과와 양자 이론에 기반한 분석이 어떻게 서로 긴밀히 연결되어 쓰이는지 알게 된다.

[목 차]

01 고전 물리학의 결점들

02 특수 상대성 이론

03 전자기 복사의 입자적 특성

04 입자의 파동적 특성

05 Schrödinger 방정식

06 Rutherford-Bohr 원자 모델

07 파동 역학으로 본 수소 원자

08 다전자 원자

09 분자 구조

10 통계물리

11 고체 물리

12 핵 구조와 방사능

13 핵반응 및 응용

14 입자 물리

15 우주론: 우주의 기원과 운명