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품목정보
| 발행일 | 2005년 03월 03일 |
|---|---|
| 쪽수, 무게, 크기 | 320쪽 | 465g | 153*224*30mm |
| ISBN13 | 9788991094123 |
| ISBN10 | 8991094120 |
눈금으로 보는 과학
: 인류가 발명해온 단위와 측정에 관한 모든 이야기
알렉스 헤브라 저 / 김동현 역
|
향연
|
2005년 03월 03일
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저자 : 알렉스 헤브라
과학 저술가이자 기술 연구 개발 컨설턴트이다.
감수 : 이종호
고려대학교 건축공학과를 졸업하고 동 대학원에서 석사학위를 받았으며, 프랑스 페르피냥 대학교에서 건물 에너지 공학박사학위 및 물리학(열역학 및 에너지) 과학국가박사를 받았다. 한국에너지기술연구소 해외연구소 소장(프랑스 소피아앤티폴리스)과 이동에너지기술연구 소장 등을 역임했으며 현재는 각종 강좌와 저술 활동을 활발히 벌이고 있다.
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어린아이는 셈하는 법을 배우는, 인생의 위대한 순간을 맞이한다. 그리고 얼마 지나지 않아 아이는 모든 것을 세려고 한다. 즐거운 마음으로 장난감이며 과일, 그리고 파티에 참석한 사람들을 세는 것이다. 이는 중요하지 않을 수도 있다. 어찌 되었건 사람들은 결국 셈을 배우지 않는가. 그러나 여기서 결정적인 지적 발전이 일어나게 된다. 어린아이는 여러 가지 대상들을 완전히 동일한 것으로 개념화할 수 있다. 붉고 네모난 블록과 푸른색의 원형 블록은 둘 다 블록이기 때문에 같이 셈할 수 있다. ‘간단히 말해서, 셈을 하는 능력은 추상화라는 지적 능력을 함축한다.’(p.21)
어떤 동네가 얼마나 멀리 떨어져 있느냐고 물으면, 아마도 “30분 거리”라고 대답할 것이다. 당신은 거리를 물었는데 대답은 시간으로 나왔다. 대답한 사람은 자동차의 속도를 대략적으로 알고 있다. 마찬가지로 물리학자들은 진공 상태에서 빛의 속도가 우주 어디에서나 일정하다는 것을 알고 있다. ……즉, 길이에는 시간이 수반된다. 그러면 미터는 계속 순환된다. 자연에 기초한 단위로부터 인간이 만든 막대기로, 그리고 다시 자연에 기초한 단위로 돌아가야 하는 것이다.(p.66)
1872년 보스턴의 세인트 제임스 파크에서는 당시에 “세계에서 가장 큰 홀에서 가장 큰 오케스트라 및 합창단이 펼치는 사상 최대 규모의 콘서트”가 열렸다. ……그런데 왜 이렇게 거대한 규모의 악기들이 만들어내는 소리가 청중들의 고막을 찢을 정도로 크지 못했을까? 어머어마한 오케스트라의 소리가 들을 만했던 이유는 자극과 지각의 신경생리학적 법칙이 빛의 영역에서와 비슷하게 적용되었기 때문이다. 여기서 음향학적으로 잘 알려진 소리의 단위인 벨이 등장한다.
벨(1벨은 10데시벨 또는 dB) 단위로 표현한다면, 두 개의 음원으로부터 나오는 소리 강도의 정도인 I1과 I2 사이의 비율은 log(I2/I1)이 된다. 들을 수 있는 한계, 즉 낙엽이 땅바닥에 있는 또 다른 마른 낙엽 위로 떨어지는 소리가 0벨의 음향에 해당한다. 산들바람에 흔들리는 나뭇잎 소리가 20데시벨(2벨), 연설장에서의 목소리는 60데시벨, 천둥이나 제트 엔진이 내는 소리는 120데시벨 혹은 그 이상의 소리를 가진다. ……만약 100여 명의 오케스트라 단원 한 사람이 내는 악기의 소리 강도를 IR이라고 놓는다면, 100명이 내는 소리의 강도는 100×IR이 될 것이다. 그러면 그 비율은 ΔL=log(100IR/IR)=log100=2밖에 되지 않는다.
따라서 보스턴 시민들은 100여 명의 거대한 오케스트라가 연주하는 아름다운 〈아름답고 푸른 도나우〉가 단지 2벨(20데시벨) 정도로 들렸을 것이다. 이 수치는 한 밴드가 연주하는 소리보다 약간 큰 정도다. 이와 마찬가지로 열 명의 록 싱어가 부르는 노래는 한 명의 싱어가 부르는 것보다 1벨 정도 클 뿐이다. 자연이 청중들의 고막이 찢어지지 않게끔 이러한 안전망을 제공해 주지 않았더라면 헤비메탈 밴드들은 결코 존재할 수 없었을 것이다.(pp.157-158)
자연 법칙은 양, 무게, 시간을 간단히 비교하는 것으로 기술할 수 있지만, 그 수수께끼는 지극히 난해할 수도 있다. 만약 당신이 지구 반지름과 관계있는 무언가를 측정하고, 당신의 동료는 지구와 달 사이의 거리와 관계가 있는 무언가를 측정한다고 가정한다면, 두 사람 모두 결과물들을 비교하기 위해 해야 할 일들이 많다. 지식은 있을지 모르나, 직접 그것을 분류할 때의 복잡성은 데이터의 양에 따라 기하급수적으로 증가할 수도 있다. 그래서 자연적 현상들을 서로 직접 비교하지 않고, 크기와 무게에 부합하도록 통일시킨 다음에 비교하는 것이다.(p.273)
어떤 동네가 얼마나 멀리 떨어져 있느냐고 물으면, 아마도 “30분 거리”라고 대답할 것이다. 당신은 거리를 물었는데 대답은 시간으로 나왔다. 대답한 사람은 자동차의 속도를 대략적으로 알고 있다. 마찬가지로 물리학자들은 진공 상태에서 빛의 속도가 우주 어디에서나 일정하다는 것을 알고 있다. ……즉, 길이에는 시간이 수반된다. 그러면 미터는 계속 순환된다. 자연에 기초한 단위로부터 인간이 만든 막대기로, 그리고 다시 자연에 기초한 단위로 돌아가야 하는 것이다.(p.66)
1872년 보스턴의 세인트 제임스 파크에서는 당시에 “세계에서 가장 큰 홀에서 가장 큰 오케스트라 및 합창단이 펼치는 사상 최대 규모의 콘서트”가 열렸다. ……그런데 왜 이렇게 거대한 규모의 악기들이 만들어내는 소리가 청중들의 고막을 찢을 정도로 크지 못했을까? 어머어마한 오케스트라의 소리가 들을 만했던 이유는 자극과 지각의 신경생리학적 법칙이 빛의 영역에서와 비슷하게 적용되었기 때문이다. 여기서 음향학적으로 잘 알려진 소리의 단위인 벨이 등장한다.
벨(1벨은 10데시벨 또는 dB) 단위로 표현한다면, 두 개의 음원으로부터 나오는 소리 강도의 정도인 I1과 I2 사이의 비율은 log(I2/I1)이 된다. 들을 수 있는 한계, 즉 낙엽이 땅바닥에 있는 또 다른 마른 낙엽 위로 떨어지는 소리가 0벨의 음향에 해당한다. 산들바람에 흔들리는 나뭇잎 소리가 20데시벨(2벨), 연설장에서의 목소리는 60데시벨, 천둥이나 제트 엔진이 내는 소리는 120데시벨 혹은 그 이상의 소리를 가진다. ……만약 100여 명의 오케스트라 단원 한 사람이 내는 악기의 소리 강도를 IR이라고 놓는다면, 100명이 내는 소리의 강도는 100×IR이 될 것이다. 그러면 그 비율은 ΔL=log(100IR/IR)=log100=2밖에 되지 않는다.
따라서 보스턴 시민들은 100여 명의 거대한 오케스트라가 연주하는 아름다운 〈아름답고 푸른 도나우〉가 단지 2벨(20데시벨) 정도로 들렸을 것이다. 이 수치는 한 밴드가 연주하는 소리보다 약간 큰 정도다. 이와 마찬가지로 열 명의 록 싱어가 부르는 노래는 한 명의 싱어가 부르는 것보다 1벨 정도 클 뿐이다. 자연이 청중들의 고막이 찢어지지 않게끔 이러한 안전망을 제공해 주지 않았더라면 헤비메탈 밴드들은 결코 존재할 수 없었을 것이다.(pp.157-158)
자연 법칙은 양, 무게, 시간을 간단히 비교하는 것으로 기술할 수 있지만, 그 수수께끼는 지극히 난해할 수도 있다. 만약 당신이 지구 반지름과 관계있는 무언가를 측정하고, 당신의 동료는 지구와 달 사이의 거리와 관계가 있는 무언가를 측정한다고 가정한다면, 두 사람 모두 결과물들을 비교하기 위해 해야 할 일들이 많다. 지식은 있을지 모르나, 직접 그것을 분류할 때의 복잡성은 데이터의 양에 따라 기하급수적으로 증가할 수도 있다. 그래서 자연적 현상들을 서로 직접 비교하지 않고, 크기와 무게에 부합하도록 통일시킨 다음에 비교하는 것이다.(p.273)
p.21
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“수학 및 공학 역사를 집대성하는 것은 쉬운 일이 아니지만, 헤브라는 이를 성공적으로 해냈다. 이 책은 구성이 잘되어 있으며 즐겁고 냉철한 재치로 씌어졌다.”
-PAUL NAHIN(The Science of Radio와 Duelling Idiots and Other Probability Puzzlers의 저자)
“이 책은 아주 매력적인 책이다. 헤브라는 즐거움으로 가득 채운 채 우리를 고대 이집트와 바빌로니아에서부터 오늘날로 안내해 준다. 이 책은 과학자들과 공학자들이 어떻게 물리적 양을 재는 기본 단위들을 정의하고, 그것들을 어떻게 관계지을지에 대한 합의 과정을 설명하고 있으며, 이에 광채와 생기를 불어넣는 일화와 역사적 사실들로 가득하다. 알렉스 헤브라는 정보와 즐거움 모두를 주는 책을 썼다.”
-JOHN CHARAP(Explaining the Universe의 저자)
“알렉스 헤브라의 이 탁월한 책은 측정 단위들이 과학과 역사의 섬유조직 속에서 어떻게 견고히 엮여 있는지 보여준다. 우리는 단위의 필요성으로부터 벗어날 수 없다. 고대에서 현대에 이르기까지 단위는 어디에나 있다. 호텔 바로 들어간 당신은 1호그스헤드(당신이 마실 수 있는 것보다 많은 맥주이다)나 1여로보암(당신이 감당할 수 있는 것보다 많은 샴페인이다)을 주문할지도 모른다. 물론 질gill이나 쿼터로 시키는 경우가 더 많겠지만……. 고대 바빌론에서부터 생화학에 이르기까지, 아르키메데스에서부터 제퍼슨에 이르기까지, 큐빗에서부터 옹스트롬에 이르기까지 단위들은 나름의 이야깃거리를 품고 있다. 만약 당신이 알렉산드리아와 아스완 사이의 거리가 낙타로 며칠 걸리는지 궁금하다면, 혹은 화성의 운하에 서는 보트가 얼마나 빨리 달릴 수 있는지 알고 싶다면, 바로 이 책이 당신을 위한 책이다.”
-NEIL A. DOWNIE(Vacuum Bazookas, Electric Rainbow Jelly, and 27 Other Saturday Science Projects의 저자
-PAUL NAHIN(The Science of Radio와 Duelling Idiots and Other Probability Puzzlers의 저자)
“이 책은 아주 매력적인 책이다. 헤브라는 즐거움으로 가득 채운 채 우리를 고대 이집트와 바빌로니아에서부터 오늘날로 안내해 준다. 이 책은 과학자들과 공학자들이 어떻게 물리적 양을 재는 기본 단위들을 정의하고, 그것들을 어떻게 관계지을지에 대한 합의 과정을 설명하고 있으며, 이에 광채와 생기를 불어넣는 일화와 역사적 사실들로 가득하다. 알렉스 헤브라는 정보와 즐거움 모두를 주는 책을 썼다.”
-JOHN CHARAP(Explaining the Universe의 저자)
“알렉스 헤브라의 이 탁월한 책은 측정 단위들이 과학과 역사의 섬유조직 속에서 어떻게 견고히 엮여 있는지 보여준다. 우리는 단위의 필요성으로부터 벗어날 수 없다. 고대에서 현대에 이르기까지 단위는 어디에나 있다. 호텔 바로 들어간 당신은 1호그스헤드(당신이 마실 수 있는 것보다 많은 맥주이다)나 1여로보암(당신이 감당할 수 있는 것보다 많은 샴페인이다)을 주문할지도 모른다. 물론 질gill이나 쿼터로 시키는 경우가 더 많겠지만……. 고대 바빌론에서부터 생화학에 이르기까지, 아르키메데스에서부터 제퍼슨에 이르기까지, 큐빗에서부터 옹스트롬에 이르기까지 단위들은 나름의 이야깃거리를 품고 있다. 만약 당신이 알렉산드리아와 아스완 사이의 거리가 낙타로 며칠 걸리는지 궁금하다면, 혹은 화성의 운하에 서는 보트가 얼마나 빨리 달릴 수 있는지 알고 싶다면, 바로 이 책이 당신을 위한 책이다.”
-NEIL A. DOWNIE(Vacuum Bazookas, Electric Rainbow Jelly, and 27 Other Saturday Science Projects의 저자
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