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찻잔 속 물리학

찻잔 속 물리학

: 런던 대학교 물리학 교수가 들려주는 일상 속 과학 이야기

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품목정보

품목정보
발행일 2018년 03월 31일
쪽수, 무게, 크기 368쪽 | 525g | 150*215*30mm
ISBN13 9791188850068
ISBN10 1188850067

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책소개 책소개 보이기/감추기

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주방이나 정원, 길가에서 과학적 사실을 발견했다고 하면 코웃음 치는 사람도 있다. 어린아이에게는 중요하지만 어른에게는 하찮은 오락거리라고 생각한다. 어른이라면 우주의 원리같이 심오한 주제의 책을 사야 한다고 말이다. 하지만 이런 태도는 중요한 사실 하나를 간과한다. 물리학 원리는 어디에서나 똑같이 적용된다는 사실이다. 가장 기본적인 몇 가지 물리학 법칙을 가르쳐주는 토스터는 아마 누구나 하나쯤 가지고 있을 것이며 누구나 직접 작동하는 모습을 볼 수 있다는 점에서 유용하다. 물리학은 그래서 멋지다. 동일한 패턴이 보편적으로 적용되기 때문이다. 물리학은 주방에나 우주의 가장 먼 곳에나 똑같이 존재한다. 우주의 온도에 대해서는 한 번도 생각해본 적 없는 사람도 토스터를 보면 식빵이 왜 뜨거워지는지 알 수 있다.
-pp.12~13 (서문)

중심축이 땅에서 4미터 높이에 있고 양옆이 각각 6미터인 시소를 생각해보자. 이 시소는 다리가 아니다. 백악기 세계를 상징하는 육식동물 티라노사우루스다. 두 개의 두툼한 다리가 몸통을 지탱하고 중심축은 엉덩이다. 앞으로 고꾸라지지 않을 수 있었던 건 무시무시한 이빨이 있는 거대한 머리가 긴 근육질의 꼬리와 균형을 이루었기 때문이다. 하지만 걸어 다니는 시소로 사는 데는 문제가 있다. 아무리 고집 센 티라노사우루스라도 걷다가 방향을 바꿔야 할 때가 있는데 이들은 방향 전환에 소질이 없었다. 티라노사우루스가 45도 정도 각도를 트는 데 약 1~2초가 걸린 것으로 추측되므로 쥬라기 공원(Jurassic Park에) 나온 영리하고 민첩한 모습과는 거리가 멀다. 무엇이 거대하고 힘센 공룡을 방해했을까?
-pp.80~81 (제2장 올라간 것은 반드시 내려온다: 중력)

낙관주의자인 당신은 케첩병을 집어 포테이토칩 접시 위에서 거꾸로 든다. 아무 일도 일어나지 않지만 이 과정을 생략하는 사람은 거의 없다. 케첩은 걸쭉하고 점도가 높아 약한 중력으로는 병에서 나오지 않는다.
(중략)
케첩은 짓이긴 토마토에 식초와 향신료를 넣어 만든다. 그대로 두면 평범한 묽은 액체다. 하지만 병 안에는 0.5퍼센트의 긴 다당류 분자물질이 숨어 있다. 바로 잔탄검(xanthan gum)이다. 박테리아로 생성되는 잔탄검은 흔히 쓰이는 식품첨가물이다. 테이블 위에 병을 세우면 주위를 물로 감싼 잔탄검의 긴 분자들이 다른 비슷한 사슬들과 약하게 결합한다. 따라서 케첩은 움직이지 않는다. 병을 세게 흔들면 긴 분자들은 약간 풀어졌다가 곧 다시 결합한다. 병 바닥을 치면 케첩이 갑자기 움직이면서 결합이 해체되고 재결합하기 전에 다른 자리로 밀쳐진다. 이 분기점을 지나면 케첩은 더 이상 고체처럼 행동하지 않고 병 밖으로 나온다.
-pp.133~135 (제4장 최적의 순간을 찾아서: 평형을 향한 행진)

토스터의 장점은 발열체가 붉게 빛나서 임무를 잘 수행하고 있는지 눈으로 확인할 수 있다는 것이다. 발열체는 그와 닿은 공기를 가열할 뿐 아니라 빛 에너지를 발산한다. 이 빛은 온도계다. 색을 보면 얼마나 뜨거운지 알 수 있다. 밝은 빨간색은 토스터 내부 온도가 섭씨 1,000도에 이르렀음을 의미한다. 알루미늄이나 은을 녹일 만큼 무시무시하게 뜨거운 온도다. 이처럼 밝은 선홍색으로 빛나고 있다면 토스터는 1,000도에 이를 정도로 뜨겁다. 이는 우주의 규칙이다. 온도가 1,000도인 모든 물체는 똑같이 붉게 빛나고, 다른 색으로 빛나면 온도가 다르다. 석탄이 탈 때 환한 노란빛이 나는 가운데 부분은 약 2,700도다. 하얗게 타는 물체의 온도는 4,000도 이상이다. 하지만 생각해보면 이상한 점이 있다. 색깔과 온도는 무슨 관계가 있을까?
-pp.182~183 (제5장 파도에서 와이파이까지: 파장의 생성)

인류가 지금까지 발견한 우주 영역에서 인간은 예외적인 존재다.
인간은 우주 밖을 바라본다. 어쩌면 우주의 무언가도 우리를 보고 있을지 모른다. 빛은 우리를 지구 밖 물체와 소통하게 해주는 유일한 수단이고 별빛이 우리 망막에 도달할 때 일어나는 분자의 이동은 우리를 우주와 연결해준다. 우리가 살고 있는 우주와 지구의 경계는 암석으로 된 작은 행성 위에 아름답게 떠 있는 복잡하고 살아 있는 얇은 층이다. 우리는 우주의 물리법칙에 따라 형성된 세 가지 생명 유지 시스템이 공조해 얻어낸 결과물이다.
나는 집 밖에서 구름이 하늘을 덮으며 시야에서 우주를 가리는 모습을 보고 있다. 나는 지구의 재료로 만들어진 머그잔을 들고 우주의 복잡성을 생각한다. 내 주변은 온통 물리학 패턴으로 가득하고 나는 그것을 직접 느낄 수 있다. 머그잔 안에서 액체가 소용돌이치고 있다. 다시 보니 조금 전과 다른 것이 보인다. 액체 표면에 반사된 머리 위 하늘의 아름답고 환상적인 패턴이다. 찻잔 안에서 폭풍이 보인다.
-p.356 (제9장 우리는 무엇으로 사는가: 인간, 지구, 문명)


--- 본문 중에서

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과학은 사고방식이자 삶의 태도다. 그렇다고 과학적 지식이 필요 없다는 말은 아니다. 지식은 과학적 태도의 토대다. 찻잔 속에서 통하는 물리학은 인체와 지구, 우주에서도 통한다. 따라서 《찻잔 속 물리학》에서 세상이 돌아가는 이치를 발견할 수 있다. 이 책은 혼란스러운 정보의 홍수 속에서 세상에 대한 지식을 얻는 가장 단순한 길을 알려준다. 책을 덮을 즈음 찻잔은 그야말로 시작에 불과했다는 사실을 깨달을 것이다.
- 이정모 (서울시립과학관 관장, 《저도 과학은 어렵습니다만》 저자)
《찻잔 속 물리학》을 읽으면 교실에서 물리학 수업을 듣는 것이 아니라 매력적이고 똑똑한 친구와 오랫동안 산책하며 이야기를 나누는 느낌이다. 헬렌 체르스키는 바위마다 빗방울마다 모래 알갱이마다 숨어 있는 과학의 신비를 훌륭하게 밝혀준다.
- 조던 엘렌버그 (《틀리지 않는 법》 저자)
매력적이고 쉬우면서 열정적인 책이다. 헬렌 체르스키는 자신의 눈으로 보는 세계에 독자를 초대해 물리학자의 사고법을 이해하도록 도와준다. 평범한 일상에 숨은 과학적 연결 고리를 찾는 멋진 방법이 담겨 있다.
- 해나 프라이 (《우리가 사랑에 대해 착각하는 것들》 저자)
《찻잔 속 물리학》은 일상의 물리학을 알기 쉽게 설명해주는 흥미로운 책이다. 과학을 잘 아는 사람에게나 전혀 모르는 사람에게나 훌륭한 물리학 입문서다.
- 가디언

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