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하늘과 바람과 별과 인간
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하늘과 바람과 별과 인간

: 원자에서 인간까지

[ EPUB ]
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품목정보

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발행일 2023년 07월 18일
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지원기기 크레마,PC(윈도우 - 4K 모니터 미지원),아이폰,아이패드,안드로이드폰,안드로이드패드,전자책단말기(저사양 기기 사용 불가),PC(Mac)
파일/용량 EPUB(DRM) | 57.75MB ?
ISBN13 9791166891526
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저자 소개 (1명)

YES24 리뷰 YES24 리뷰 보이기/감추기

존재하는 모든 것을 알고 싶은 물리학자의 여행기
안현재 자연과학 PD (present@yes24.com)
2023-05-17
“존재하지 않는 것에는 이유가 필요 없다.
하지만 존재하는 것에는 이유가 필요하다.
이유를 아는 것은 이치를 아는 것이라 할만하다.
존재하는 것을 ‘물’이라 하면, 존재의 이유는 사물의 이치이고,
우리는 이것을 ‘물리’라 부른다.”

세상에 존재하는 모든 것들을 이해하고 싶었던 한 소년이 있었습니다. 호기심이 많던 소년은 고등학생 시절 『양자역학의 세계』란 책을 읽으며 의문에 대한 해결이 물리학과에 있다고 생각합니다. 물리학과에 진학한 그는 물리학자가 됩니다. 세상의 모든 존재를 이해하고 싶었던 이 소년은 ‘다정한 물리학자’로 널리 알려진 김상욱 교수입니다. 김상욱 교수가 신간 『하늘과 바람과 별과 인간』으로 5년 만에 독자들을 찾아왔습니다. 이번 책의 제목은 윤동주 시인의 유고 시집 ‘하늘과 바람과 별과 시’에서 영감을 받았다고 합니다. 저자에게 하늘은 우주와 법칙, 바람은 시간과 공간, 별은 물질과 에너지로 다가온다고 합니다. 즉, 하늘과 바람과 별은 물리적으로 존재하는 모든 것입니다. 존재하는 모든 것을 이해하고 싶은 호기심 많은 소년의 마음이 느껴지는 제목입니다.

"세상 만물은 원자로 되어 있다. 세상 모든 것을 원자로 환원할 수는 없지만 원자는 세상이 왜 이런 모습인지 알려준다."
우주에서 가장 많은 원자는 수소입니다. 발을 딛고 있는 땅에는 산소 원자가 가장 많습니다. 수소와 산소가 결합한 것이 물이고, 수소, 산소 원자에 탄소와 질소 원자를 더하면 우리 몸을 이루는 원자의 97%가 넘습니다. 원자는 인간이 간접적으로나마 느낄 수 있고, 우리가 지각할 수 있는 모든 물질과 직접적으로 관련되어 있습니다. 그래서 "만물은 원자로 되어 있다"라고 말해도 큰 무리는 없습니다. 물리학의 시작은 원자입니다. 물리학자가 보는 모든 이야기의 시작점 역시 원자입니다. 원자는 '원자에서 분자로, 분자에서 생명으로, 생명에서 인간으로, 인간에서 사회로' 연결되는 시작점입니다. 고로 원자에 대한 이해는 세상 존재에 대한 이해로 연결됩니다.

세상을 이해하기 위한 물리학자의 좌충우돌 여행기
세상 만물이 원자로 되어 있다면, 세상을 이해하는 데 물리학만 있으면 될까요? 김상욱 교수는 오히려 물리학의 경계를 넘어야 한다고 말합니다. 원자, 분자, 생물, 인간, 지구와 태양, 우주까지 세상은 다양한 층위로 구성되어 있습니다. 각 층위는 자기만의 특성을 가지기 때문에 상위 층위의 특성을 이해한다고 해도 하위 층위를 이해하지 못합니다. 하위 층위를 모두 이해한다 한들 전체를 이해할 수도 없습니다. 각 층위는 오를 때마다 새로운 특성들이 창발됩니다. 그렇기에 물리학에서 화학으로, 화학에서 생물학으로, 생물학에서 인문학으로 경계를 확장해나가야 층위 전체에 대한 이해를 한 층씩 쌓을 수 있으며, 세상을 이해할 수 있습니다.
이 책은 세상을 이해하기 위해 경계를 넘은 물리학자의 여행기입니다. 원자에서 시작해 존재의 층위들이 서로 얽혀 있는지 조망하고, 우주에서 피어난 다양한 존재들에 대해 따뜻한 시선을 건냅니다. 원자에서 인간까지, 물리학에서 인문학까지 세상을 이해하기 위한 김상욱 교수의 지적 세계로 여러분을 초대합니다.

책 속으로 책속으로 보이기/감추기

‘나’라는 원자들의 ‘집합’은 죽음과 함께 사라지겠지만, 나를 이루던 원자들은 다른 ‘집합’의 부분이 될 것이다. 이렇게 우리는 우주의 일부가 되어 영원불멸한다.
---「1장 사물의 본성에 관하여 48쪽」중에서

세상 만물은 원자로 되어 있다. 세상 모든 것을 원자로 환원할 수는 없지만 원자는 세상이 왜 이런 모습인지 알려준다.
---「2장 내 이름은 원자 72쪽」중에서

결국 우리는 층위에 따라 다른 법칙을 적용하는 것이 최선이라는 결론에 도달한다. 많은 것은 다르다.
---「3장 물질을 만드는 세 가지 방법 99쪽」중에서

우리는 죽으면 흙으로, 즉 지구로 돌아간다. 이것은 시적인 표현이 아니라 과학적 사실이다. 이렇게 만물은 원자로 되어 있다.
---「4장 물리학의 관점으로 본 지구 144쪽」중에서

우리 몸을 이루는 원자핵은 변하지 않는 물질의 토대가 되지만, 별의 원자핵은 쪼개지고 합쳐지며 우주를 움직이는 에너지를 만들어낸다. 어떤 원자핵의 희생으로 만들어진 에너지는 또 다른 원자핵으로 만들어진 물질들의 움직임을 추동한다. 이렇게 우주는 원자들로 이루어진 하나의 거대한 유기체와 같다.
---「5장 핵과 별 그리고 에너지의 근원 166쪽」중에서

원자를 이해하자 인류 문명의 모습 자체가 바뀌게 된다. 19세기에는 존재하지 않았던 컴퓨터, TV, 플라스틱, 스마트폰, 인터넷, 형광등, 합성 섬유, 항생제, 인공위성, 생명 공학 기술 등이 20세기에 나타난 것은 20세기 초 인간이 원자를 이해했기 때문이다.
---「6장 기본 입자가 빚어내는 우주의 신비 190쪽」중에서

지금까지 살펴봤듯이 호흡으로 에너지를 만드는 과정은 연쇄 화학 반응에 불과하다. 우리는 화학 반응이 이렇게 순차적으로 일어나는 것을 살아 있다고 말한다. 생명에 쓰이는 원자는 무생물에 쓰이는 원자와 동일하다. 생명은 원자로 만들어진 화학 기계다.
---「7장 생물은 화학 기계다 228쪽」중에서

생물학의 중심 원리를 알아내는 데에 물리학자들이 지대한 공헌을 했다는 사실은 널리 알려져 있지 않다. 1953년 4월 25일 DNA 구조에 대한 논문이 《네이처》에 발표되었다. 같은 해 7월 왓슨과 크릭은 조지 가모프라는 물리학자의 편지를 받는다. 가모프는 DNA를 구성하는 4개의 염기를 4비트의 문자열로 볼 수 있으며 정수론이나 조합론 같은 수학을 이용하면 생명의 암호를 알아낼 수 있을 것이라 제안했다.
---「8장 생물은 정보 처리 기계인가 256쪽」중에서

오류를 포함한 복제가 존재한다면 진화는 필연이다. 여기에 어떤 의도나 목적은 없다. 좋은 것이 좋은 결과를 내고, 많은 것이 많다는 당연한 말을 하는 것뿐이다. 물리학자에게 진화는 그냥 당연한 이야기다. 원래 위대한 아이디어는 알고 나면 당연하다.
---「9장 최초의 생명체와 진화 268쪽」중에서

더욱더 나쁜 것은 인간의 활동으로 지구의 평균 온도가 높아지고 있다. 이런 기후 변화는 생태계를 훨씬 극적으로 교란할 가능성이 크다. 물론 생물은 새로운 환경에 적응할 것이다. 하지만 대멸종이 일어날 때, 최상위 포식자는 언제나 멸종했다. 참고로 지금 최상위 포식자는 인간이다.
---「10장 다세포 생물에서 인간까지 304쪽」중에서

인지 혁명과 허구를 믿는 능력에 대한 이야기는 물리학자에게 대단히 흥미롭다. 물리는 기본적으로 물질에 기초하여 세상을 이해하려고 노력한다. 유물론적이란 뜻이다. 모든 물리량은 직접 측정이 가능하고 정량적으로 다룰 수 있다. 사랑, 정의, 도덕 같은 개념과 비교하면 위치, 속도, 질량, 에너지, 전하 같은 물리량이 얼마나 물질적인지 알 수 있다. 인간은 인지 혁명을 통해 물리학이 미치지 못하는 허구의 영역을 만들었다. 허구는 인간이 사회를 이루고 문명을 건설하는 토대가 된다.
---「11장 우리는 어떻게 호모 사피엔스가 되었는가 330쪽」중에서

의식이 무엇인지, 생각이 무엇인지 아직 알지 못한다. 하지만 의식과 생각이 존재하도록 하는 과정에서 의미는 필요 없다. 정보 과학이 알아낸 놀라운 결론이다.
---「12장 나는 존재한다, 더구나 생각도 한다 360쪽」중에서

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