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책소개

복잡한 지구를 재미있게 관찰하는 방법!



《세상물정의 물리학》에서 통계물리학으로 사회를 바라보는 새로운 시각을 보여준 복잡계 물리학자 김범준 교수가 어떻게 작은 부분들이 전체로서의 사건이 되고 현상이 되는지 통계물리학의 방법으로 조명하는 『관계의 과학』. 저자는 4년 만에 펴낸 이번 책에서 우리의 일상과 친구 관계에서부터 사회 현상과 재해 등 자연현상까지 복잡한 세상의 숨은 규칙과 패턴을 연결망(Network)을 만들어 살펴보고, 연결고리를 찾아 전체의 의미를 읽는다. 



시스템의 내부 구성요소들이 서로 긴밀하게 연결되어 있는 복잡계. 구성요소 사이의 강한 연결은 하나의 구성요소에서 발생한 사건의 규모를 파급시켜 엄청난 규모의 격변을 만들 수도 있다. 무엇이 연결되었는지를 보는 것은 전체를 보는 것이고, 변화의 순간을 포착하는 일이다. 부분과 전체가 어떻게 연결되었는지, 그중 어떤 연결의 힘이 센지를 살피는 것은 복잡계 과학이 세상을 바라보는 방식이다. 



저자는 통계물리학자의 시선에서, 세상의 숲을 보는 법을 안내한다. 연결, 관계, 시선, 흐름, 미래라는 다섯 개의 큰 주제 안에서 상전이, 링크, 인공지능, 중력파, 암흑물질 등 과학의 핵심 개념을 글마다 하나씩 다루며 복잡하고 무질서해 보이는 복잡계의 전체를 읽을 수 있도록 도와주고, 과학 공부를 하는 즐거움까지 선사한다.

저자소개

저자 : 김범준

저자 : 김범준

성균관대 물리학과 교수



서울대학교 물리학과에서 초전도 배열에 대한 이론 연구로 박사 학위를 받았다. 이후 스웨덴 우메오 대학교와 아주대학교를 거쳐 현재 성균관대학교 물리학과 교수로 재직 중이다.



일반역학, 전산물리학, 열 및 통계물리학 등 물리학 전공과목을 강의하고 있으며, 잘 모르는데 잘 알고 싶으면 일단 무작정 강의를 개설하고 볼 일이라는 은사님 조언을 따라 네트워크와 마케팅, 뇌와 컴퓨테이션, 비선형 동역학과 자연현상, 자연과학과 인공지능 등 다양한 과목을 개설해 강의하고 있다. 물리학의 세부 전공으로는 통계물리학을 전공했다. 상전이와 임계현상에 대한 통계물리학의 전통적인 주제도 연구하지만 최근에는 여러 구성요소가 서로 연결된 자연과 사회의 복잡계에 큰 관심을 가지고 연구하고 있다. 일상에서 쉽게 접할 수 있는 현상에 대한 궁금증에서 출발해, 현실의 빅데이터를 모으고, 이를 복잡계 과학의 다양한 방법을 적용해 설명하고 이해하는 연구를 주로 한다.

이러한 연구방법을 호기심-추동 연구(curiosity-driven research)라고 한다. 호기심으로 연구를 시작하면, 흥미진진하게 연구를 진행하게 될 때가 많다. 하지만 연구가 마무리된 후에는, 과연 이 연구결과를 학술지에 발표할 수 있을지 함께한 연구원들과 심각한 고민을 하게 되는 부작용도 있다. 논문 출판을 걱정했던 연구로는 ‘혈액형과 성격의 상관관계에 관한 연구’, ‘윷놀이에서 업는 것과 잡는 것 중, 어떤 것이 더 유리한지 살펴본 연구’ 등이 있다. 다행히 지금까지는 마무리한 연구결과를 모두 학술지에 출판할 수 있었다. 현재까지 발표한 논문은 약 180편으로, 이 중 연구자들이 가장 많이 인용한 논문은 1,600번 정도 인용된 ‘복잡한 연결망의 공격에 대한 취약성 연구’다. 과연 1,600명 모두가 이 논문을 읽고 인용했는지는 확실치 않다.

『세상물정의 물리학』 출판 이후, 다양한 대중 강연 경험으로 강연 스킬이 급상승한 덕에 딱딱한 국제학회 발표에서도 사람들을 웃길 수 있게 되었다. 2019년, 싱가폴에서의 국제학회 기조강연에서는 ‘사람의 체질량 지수와 직립보행의 관계에 관한 연구’를 발표해, 수백 명의 과학자들이 박수를 치고 폭소를 터뜨리는 사건이 있었다. 피카츄의 체질량 지수를 계산해 보여준 것이 효과가 있었던 것으로 보인다.

2006년, 우리나라 통계물리학계의 초석을 놓은 조순탁 교수의 호를 딴, 한국물리학회에서 수여하는 용봉상을 수상한 바 있다. 용봉상은 40세 이하의 국내 통계물리학자에게 수여되는 상이다. 상을 받을 때의 나이가 딱 40세였던 것으로 미루어, 아무래도 연구가 아니라 나이 때문에 수상자로 선정된 게 아닐까 싶다. 2015년, 『세상물정의 물리학』으로는 제56회 한국출판문화상 교양부문 저술상을 수상했다. 한국복잡계학회의 회장을 맡기도 했으며, 현재 ‘변화를 꿈꾸는 과학기술인 네트워크(ESC)’의 회원, 한국물리학회 대중화위원회의 위원으로 활동 중이다. 과학의 대중화를 넘어 대중의 과학화를 꿈꾼다. 과학은 현대를 살아가는 모든 시민의 핵심교양의 하나라고 믿기 때문이다.

목차

프롤로그

    차례



1. 연결 - 변화의 순간을 발견하는 일

[문턱값] 변화는 언제 일어나는가 

[때맞음] 과학에도 때가 있다 

[상전이] 시민 저항운동, 비폭력이 이기는 순간 

[링크] 귀가 얇은 지도자를 선택하면 생기는 좋은 일 

[누적확률분포] 부의 치우침을 줄일 수 있을까

▶ 춤추며 생각 바꾸기, 얼마든지 가능한 일

▶ 연결될수록 우리는 강해진다



2. 관계 - 우정의 측정 가능성에 관하여 

[벡터] 과학적으로 절친 찾는 법

[허브] 우정의 개수를 측정하는 방법

[커뮤니티] 국회의원, 누가누가 친할까

[팃포탯] 국회의원도 게임을 한다 

[창발] 개미들에게 배운다 

▶ 길들여야 할 것은 여우만이 아니다

▶ 우리 모두는 공기 안에서 살아간다



3. 시선 - 무엇으로 전체를 읽을 것인가

[프랙탈] 우리 모두의 가슴속에는 나무가 산다

[암흑물질] 광장의 촛불, 보이는 게 전부는 아니다

[카토그램] 정확히 알려면 다르게 읽어야 한다

[중력파] 보이지 않아도 존재한다

[인공지능] 지성이 만든 지성에 관하여

▶ 한국에서 기쁜 일, 스웨덴에서 슬픈 일

▶ 가짜 과학을 구별해내는 방법



4. 흐름 - 복잡한 지구를 재미있게 관찰하는 법

[버스트] 잠잠과 후다닥 

[푸아송분포] 고만고만과 다이내믹

[마구걷기] 사라진 만취자를 찾는 과학적 방법

[지수함수] 흥행의 이유, 유행의 법칙

▶ 과학책 vs. 소설책, 베스트셀러 수명의 비밀

▶ 이름이 달라야 서로를 구분한다 



5. 미래 - 시간은 우리 앞에 어떻게 존재할까

[F=ma] 미래에 우리는 어디에 있을까 

[비선형] 미래로 가는 길은 울퉁불퉁하다

[시간] 아직 우리가 가보지 못한 가능성

▶ 우리의 인생은 빛살이다

▶ 우연은 어디에나 있다



부록. 복잡계 물리학자 김범준의 복잡한 세상을 향한 명쾌한 직언

▶ 아름다운 물리학에 관하여

▶ 노벨상을 안 받으려면

▶ 우리의 바깥에 관하여 



참고문헌

감사의 글