정보로 읽는 양자장론: 장, 대칭, 그리고 IG–RUEQFT 입문

이공계 학부 1–2학년을 위한 개념 중심 양자장론 입문서 이 전자책은 양자장론(Quantum Field Theory)을 처음 접하는 이공계 학부생을 대상으로,계산 중심이 아닌 개념과 논리 구조 중심으로 양자장론을 설명하는 교재이다. 기존 교과서들이 복잡한 수식 전개와 계산 기법에 초점을 맞추는 것과 달리,이 책은 다음과 같은 질문에서 출발한다. 왜 현대 물리학은 ‘입자’가 아니라 ‘장’을 기본 언어로 사용하는가?왜 대칭이 물리 법칙을 결정하는가?정보와 엔트로피는 물리량이 될 수 있는가? 책의 전반부(Part I–IV)에서는고전 물리학에서 장 개념의 등장,양자역학의 한계,장 양자화,대칭과 게이지 이론의 기본 구조를표준적인 물리학 맥락 속에서 단계적으로 설명한다. 후반부(Part V–VII)에서는정보와 엔트로피, 얽힘 개념을 도입하고,이를 바탕으로 **정보–게이지 이론(IG–RUEQFT: Information Gauge – Renormalizable Unified Entanglement-Entropy Quantum Field Theory)**이라는가설적 이론 틀을 교육적·개념적 관점에서 소개한다. 특히 본 교재는 수식을 “계산 도구”가 아닌 개념의 좌표계로 사용하며 정보 전류의 비보존성과 게이지 불변성의 정합성을스튀켈버그(Stueckelberg) 메커니즘을 통해 일관되게 다루고 표준모형과 중력 이론과의 연결 가능성을과도한 주장 없이 신중하게 논의한다. 본 전자책은 무료로 전체 공개되며,교육·학습·비상업적 연구 목적의 활용을 권장한다.양자장론의 개념적 구조를 처음부터 차분히 이해하고자 하는 독자,그리고 정보 중심 물리학에 관심 있는 독자에게입문용 길잡이가 되기를 기대한다. 주요 키워드Quantum Field Theory, Gauge Symmetry, Information, Entanglement Entropy, Renormalization, Stueckelberg Mechanism, Emergent Gravity 🔹 Zenodo Description (English) A Concept-Oriented Introduction to Quantum Field Theory for Undergraduate Students This e-book is an introductory textbook on Quantum Field Theory (QFT),designed primarily for undergraduate students in science and engineering (years 1–2).Unlike conventional QFT textbooks that emphasize heavy calculations and technical machinery,this book focuses on the conceptual structure and logical flow of modern field theory. The exposition begins with foundational questions: Why are fields, rather than particles, the fundamental entities in modern physics?How does symmetry determine physical laws?Can information and entropy be treated as physical quantities? In Parts I–IV, the book presents a standard and pedagogical introduction tothe emergence of fields in classical physics,the limitations of quantum mechanics,field quantization,and the role of symmetry and gauge invariance in quantum field theory. Parts V–VII introduce information, entropy, and entanglement,leading to an educational presentation of a hypothetical framework calledIG–RUEQFT (Information Gauge – Renormalizable Unified Entanglement-Entropy Quantum Field Theory).This framework is discussed carefully as a conceptual extension,without overstating experimental claims. Throughout the book, equations are used as conceptual coordinates rather than computational tools, the issue of non-conserved information currents is treated consistently with gauge invariancevia the Stueckelberg mechanism, and connections to the Standard Model and gravity are discussed in a cautious and pedagogical manner. The complete book is released here freely and openly for educational and non-commercial use.It is intended as a gentle but rigorous guide for readers seeking a coherent conceptual understanding of quantum field theory and information-centered approaches to modern physics. KeywordsQuantum Field Theory, Gauge Symmetry, Information, Entanglement Entropy, Renormalization, Stueckelberg Mechanism, Emergent Gravity