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내가 사랑한 물리학 이야기 바른번역 18-03-30 17:56 91

교과서에서 뛰쳐나온 진짜 물리학 이야기!
물리학을 아는 것은 곧
더 나은 일상을 만드는 일로 이어집니다.

‘딱딱하고 어렵다’는 수식어로 대표되는 학문 물리학. 온갖 복잡한 수식과 법칙으로 배웠던 교과서 속 물리학은 으레 우리의 일상과는 머나먼 학문으로 치부되었다. 하지만 아침에 눈을 떠 잠들기 전까지 일상 곳곳에 물리 법칙이 함께하고 있다는 사실을 알게 된다면 물리에 대한 편견이 조금은 사그라지지 않을까? 아침밥을 지어준 전기밥솥에, 몸무게를 잰 체중계에, 등굣길에 이용한 교통카드에, 휴대폰 속 플래시 메모리에, 버스를 멈추는 브레이크에, 붉은빛으로 물드는 석양에, 거실을 밝히는 형광등에, 휴대폰 무선충전기에…… 이렇듯 물리 법칙은 우리의 일상 속 켜켜이 자리 잡고선 알게 모르게 당신의 삶을 좀 더 풍요롭게 일궈주고 있다. 이 책은 평소 한번쯤 이건 왜 이럴까 하는 궁금증으로 다가왔을 법한 일상 속 현상들을 물리학자의 시선으로 명쾌하게 답해준다.


<출판사 서평>

물리학자의 시선으로 바라본
우리의 일상 속 물리학 들여다보기
물리학이라고 하면 다들 막연히 어렵고 복잡한 학문이라고 치부하기 십상입니다. 만유인력의 법칙, 양자역학 같은 어디선가 한번쯤 들어보았던 과학 용어들을 떠올리며 생활과는 거리가 먼 학문이라고 생각합니다. 그러나 물리는 결코 교과서 속에 갇혀 있는 학문이 아닙니다. 지금 주변을 찬찬히 둘러보면 일상의 풍경을 촘촘하게 메우고 있는 물리 현상들과 만날 수 있습니다.
예컨대, 전차의 바퀴나 자동문을 움직이는 전동기, 지나가는 구급차 사이렌 소리의 변화, 창 너머로 보이는 푸른 하늘과 저녁놀, IC 카드로 하는 결제, USB 메모리에 사용되는 양자역학의 원리 등등 생활 곳곳에서 물리학을 응용한 현상들과 마주할 수 있습니다.

세상을 보는 눈을 달라지게 하는
물리의 세계로 초대
이 책은 이처럼 일상생활에서 경험할 수 있는 수많은 현상과 첨단 기기에 숨어있는 ‘물리의 원리’를 찾아내 소개합니다. ‘어? 이것도 물리 법칙이었어?’ 하고 느낄 만한 흥미로운 이야깃거리를 따라가다 보면, 눈에 비치는 일상의 풍경과 무심코 집어든 도구 안에 물리학이 조용히 숨 쉬고 있음을 느낄 수 있을 겁니다.
물리는 결코 보통 사람이 가까이 하기 힘든 신비한 무언가도 아니거니와, 공식을 외워 오로지 반복 연습해야 하는 학문은 더더욱 아닙니다. ‘앎으로써 세상을 보는 눈이 달라지는’, 인생을 살짝 풍요롭게 만드는 학문입니다.

PART 1 의외의 장소에 존재하는 물리 법칙
물리 법칙은 우리 생활 곳곳에, 일상적이고 익숙한 현상에 숨어있습니다. ‘어? 이런 곳에 물리가?’ 하고 느껴질 만큼 물리와 연관 없어 보이는 현상들 속에서 법칙을 이끌어내는 이야기들에 흥미롭게 빠져들 것입니다.
블루라이트 차단 안경의 렌즈가 알려주는 빛의 파동 성질, 정전기가 생기는 원인인 마찰 대전, 무게를 길이로 변환하는 체중계를 만드는 데 쓰이는 훅의 법칙, 전철이 급제동할 때 몸이 쏠리는 현상에 숨어있는 관성의 법칙, 꽉 닫힌 유리병 뚜껑을 열 때 이용하는 열운동과 열팽창률, 브레이크를 밟는 정도의 힘으로 무거운 자동차를 멈추게 하는 파스칼의 원리, 강철로 만든 배가 물에 뜨는 비밀에 숨어있는 아르키데스의 원리에 이르기까지, 이처럼 물리 법칙은 깊숙이 우리 생활 속에 어우러져 있습니다.

PART 2 사물의 움직임을 통해 물리를 이해하기
물리학 교과서에서 배웠던 여러 법칙들은 알고 보면 사물이 움직이는 원리와 연관되어 있습니다.
무거운 물체와 가벼운 물체를 동시에 떨어뜨리면 어떤 물체가 먼저 떨어질지를 밝히는 실험에서 시작된 낙하 법칙, 주변의 운동을 이해하는 뉴턴 제2법칙, 씨름선수와 초등학생이 충돌했을 때 일어나는 상황으로 살펴보는 작용 · 반작용의 법칙, 운동 에너지와 퍼텐셜 에너지를 더한 값이 일정하게 유지되는 경우에서 확인하는 역학적 에너지 보존 법칙, 피겨스케이트 선수가 회전할 때 이용하는 물리 법칙인 각운동량 보존 법칙, 대량의 자료를 통해 과학적 천체 지도를 그려내는 케플러 법칙, 우주의 기원을 최초로 증명한 허블 법칙 등에서 이를 확인할 수 있습니다.

PART 3 가전제품의 물리 원리 알기
가전제품 속에는 그야말로 수많은 물리 법칙들이 살아 숨 쉬고 있습니다. 어느새 생활필수품이 되어버린 가전제품들을 다들 편리하게 사용은 하고 있지만 제품들의 작동 원리에 대해서까지 깊게 생각해보지는 않았을 겁니다.
에어컨이 시원한 바람을 내는 원리인 열역학 제1법칙, 토스터·다리미·전기담요·전기주전자 등 열을 내는 제품에 쓰이는 줄의 법칙, IC교통카드·무선충전기·인덕션 히터처럼 비접촉 상태에서 전기가 흐르는 불가사의한 현상을 일으키는 패러데이의 전자기 유도 법칙, 전기밥솥의 밥을 짓는 원리에서 살필 수 있는 퀴리 온도, 일상적인 데이터를 주고받는 데 편리한 플래시 메모리에 숨어있는 양자역학에 이르기까지, 가전제품에 쓰인 법칙들을 하나씩 들여다보면서 물리가 우리의 생활을 얼마나 편안하고 윤택하게 해주는지 깨닫는 계기가 될 것입니다.

PART 4 우리의 생활 기반을 지탱하는 물리
어느새 현대인의 필수품이 된 휴대전화는 물리 법칙 맥스웰 방정식을 활용하지 않았다면 아마도 존재하지 못했을 겁니다. 전기를 움직임으로 바꾸는 전동기가 사용되는 제품들, 즉 선풍기·세탁기·자동문 같은 제품의 작동 원리에는 플레밍의 왼손 법칙이 큰 역할을 하고 있습니다. 어둠을 밝히는 형광등과 네온사인에도 원자의 에너지 준위라는 법칙이 숨어있습니다. 이렇듯 생활 곳곳에서 만나게 되는 물리 법칙들을 하나씩 파헤쳐봅니다.

PART 5 자연을 한 단계 더 깊이 이해하기 위한 물리
자연 속에서 살필 수 있는 물리 법칙들에는 어떤 것이 있을까요?
북반구와 남반구에서 반대 방향으로 도는 태풍의 소용돌이 속에는 물리 법칙 코리올리 효과가 숨어있습니다. 붉게 물드는 아름다운 석양의 하늘빛을 지구가 아닌 화성에서도 볼 수 있을까요? 레일리 산란이 그 답을 밝혀줍니다. 그 밖에도 멀어지는 구급차의 소리가 낮게 들리는 이유를 밝혀주는 도플러 효과, 비행기가 양력을 얻어 뜨는 원리를 명쾌하게 파헤치는 베르누이의 정리에 이르기까지 자연 속 여러 현상 속에서도 물리 법칙들을 만날 수 있습니다.

PART 6 미시 세계에서 우주 끝까지의 물리
우리 눈으로 직접 볼 수 없는 미시 세계와 그를 넘어 광활한 우주 속에서 발견할 수 있는 물리 법칙들에는 어떤 것들이 있을까요?
누가 보더라도 빛의 속도가 같음을 증명하는 광속 불변의 원리, 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 탄생시킨 주춧돌이 된 등가 원리, 미시 세계의 입자는 위치와 운동량의 요동이 동시에 작아질 수 없기에 미래를 확정적으로 예측하는 일이 불가능함을 밝히는 불확정성 원리까지. 신비로운 미시 세계만큼이나 흥미로운 물리 이야기가 펼쳐집니다.




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