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품목정보
| 발행일 | 2014년 10월 05일 |
|---|---|
| 쪽수, 무게, 크기 | 144쪽 | 348g | 152*225*10mm |
| ISBN13 | 9788952229397 |
| ISBN10 | 8952229398 |
리처드 뮬러의 그림으로 배우는 물리학
살림청소년 융합형 수학과학 총서-42이동
리처드 A. 뮬러 저
|
살림출판사
|
2014년 10월 05일
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- 청소년 top100 1주
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생각이 너무 많은 어른들을 위한 심리학 (20만부 기념 리커버 에디션)
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저자 : 리처드 뮬러(Richard A. Muller)
중성미자의 연구 및 핵에너지 분야의 전문가로 현재 UC버클리 교수로 재직하고 있다. 대학원생들과 마이크로봇을 상용화할 수 있는 마이크로모터를 세계 최초로 개발하여 화제가 되었으며 수많은 젊은 스타 교수를 제자로 배출하였다. 특히 그의 제자인 솔 펄머터(Saul Perlmutter)는 리처드 뮬러가 시작한 슈퍼노바(Supernova, 초신성) 연구에서 탄생한 프로젝트를 이끌어 2011년 노벨물리학상을 공동수상했다. 리처드 뮬러는 ‘천재상’이라 불리는 맥아더 펠로십을 수상해 화제를 모았고, PBS와 BBC의 과학다큐멘터리에 수차례 출연한 저명한 학자다. 2010년에 ‘버클리 지구(Berkeley Earth)’라는 비영리단체를 딸 엘리자베스 뮬러와 함께 설립하고 지구온난화 문제를 집중적으로 연구하기 시작하였다. 미국연방정부의 과학기술자문단(JASON)에 속해 있던 그는 2011년 3월에 미국 의회에서 지구온난화가 확실히 진행되고 있음을 연구결과를 통해 증언하면서 유명해졌다. 명강의자로도 알려진 리처드 뮬러의 <미래 대통령을 위한 물리학> 강의는 2009년 UC버클리 재학생이 뽑은 최고 명강의로 선정되기도 했으며 팟캐스트와 유튜브 교육 채널에 일반인들도 볼 수 있도록 공개한 후, 누적 조회수 200만을 돌파하여 과학 강의로는 이례적인 인기를 끌었다. 저서로 『대통령을 위한 물리학』 『인스턴트 물리학자(The Instant Physicist)』 등이 있다.
역자 : 장종훈
카이스트 물리학과를 거쳐 동대학원에서 레이저 광학을 전공하였고 현재 삼성전자에 연구원으로 근무하고 있다. 어린 시절부터 천문관측을 좋아하던 과학영재 출신으로 아마추어 천문학 동아리인 ‘별사랑’, KAIST ‘별바라기’에서 활동했다. 과학 독서 모임인 백북스에 활발히 참여하는 등 과학과 대중의 소통에 관심이 많다. 2011년부터 지인들과 함께 공동 서재에서 토론 클럽인 <프로젝트 스타>를 운영 중이다.
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이 책은 그저 샌님이나 괴짜들을 위한 물리학이 아니라 인생을 사랑하고 삶을 주도하고자 하는 사람들을 위한 물리학이기도 하다. 딱 한 가지 이 책을 읽고 곤란해질 일이 생기긴 할 것이다. 바로 점점 더 물리학에 대해 궁금해지고 여러 물리학 주제를 통달하고 싶어질 거라는 점이다. 어쩌면 과학자, 엔지니어, 아니면 물리학자가 되고 싶어질지도 모르겠다. 그렇다. 물리학은 정말 중독성이 강하다.
여러분은 오늘날 세계에서 손꼽히는 기술 선진국에 살고 있다. 한국은 에너지 안보에서 기후 변화, IT에서 기초과학 분야의 이슈에 이르기까지 많은 도전적인 기술적 과제들을 다루고 있다. 여러분은 굉장한 시기에 대단한 장소에 있는 셈이다. 멋지고 흥미로운 기회가 여러분 앞에 놓여 있다. 자그마한 물리학 지식이 그러한 것을 이해하는 열쇠가 될 것이고 그런 이해는 바로 세상을 바꾸는 변화에 참여하고 만들어가는 바탕이 될 것이다.
---「 ‘한국의 청소년 독자에게’」중에서
미국 정부는 사람이 마시는 알코올은 반드시 곡물, 포도, 과일과 같은 천연원료로 만들어야 한다고 결정했다. 이 규제는 석유로 만든 알코올을 배제하기 위한 것이다. 사실 석유로 알코올을 만들어도 천연알코올과 화학적으로 동일하고 안전하며 맛도 똑같다. 그런데 왜 이런 규제를 만들었을까? 이유는 역사와 관계 있는데, 알코올 값을 비싸게 유지하고, 주류 사업의 경쟁자를 줄이기 위해서다.
화학적으로 차이가 없다면 어떻게 천연알코올과 석유로 만든 알코올을 구분할 수 있을까? 미국 연방 알코올·담배·총기국(BATF)에서는 한 가지 믿을 만한 방법, 방사능 측정을 사용한다.
천연알코올을 이루고 있는 탄소는 식물에서 온 것이고, 식물은 대기 중의 이산화탄소에서 탄소를 얻는다. 앞서 설명한 것처럼 대기 중의 이산화탄소는 우주에서 오는 우주선의 영향으로 방사성을 띠게 된다. 우주선은 질소분자와 충돌해서 방사성 탄소인 C-14로 바뀐다. 방사성 탄소는 대기 중의 탄소 원자 10억 개 중 하나밖에 안 되지만 그 정도면 측정하기에는 충분한 양이다(나는 현재 C-14를 측정하는 가장 민감한 방법인 가속 질량 분석기를 발명했다).
석유도 물론 대기 중의 탄소에서 만들어졌지만 땅속에 묻혀 수억 년 동안 격리되어 있었다. 방사성 탄소의 반감기는 5,700년이므로 1억 년 후에는 C-14원자는 거의 하나도 남지 않게 된다. 그래서 방사성이 없다는 것은 석유로 만든 알코올이라는 꼼짝할 수 없는 증거다.
사실 주류밀매상이 C-14를 구해서 불법 주류에 첨가할 수도 있다. 하지만 그런 건 주류밀매상이 시도해 볼 법한 수준을 넘어서는 것이다.
---「‘방사성이 없는 술은 불법’ 」중에서
유기농식품을 재배하려면 농부들은 ‘자연
일반 전구의 필라멘트에서 나오는 빛의 84퍼센트는 눈에 보이지 않는 열방사, 즉 적외선이다. 전구는 필라멘트가 뜨거울수록 더 효율이 좋다. (효율이 좋다는 것은 에너지 중 더 많은 부분이 가시광선으로 나온다는 뜻이다.) 할로겐 램프가 더 밝지만 또한 위험한 것도 온도가 더 높기 때문이다. 게다가 필라멘트가 뜨거울수록 전구는 더욱 빠르게 타 버린다. 사실 필라멘트는 타는 것이 아니라 필라멘트의 금속 성분이 고온에 조금씩 증발하는 것이다. 어느 정도 금속이 증발하고 나면 필라멘트는 끊어진다.
아이러니하게도 ‘수명이 긴’ 텅스텐 전구라고 파는 것들은 필라멘트의 온도를 낮게 만든 것이다. 즉 효율이 더 안 좋다는 얘기다. 텅스텐 전구의 빛은 약 90퍼센트 이상이 눈에 보이지 않는다. (낭비되는 셈이다. 적어도 사람 눈으로 보기엔…….)
사실 온도를 올리지 않고도 효율을 훨씬 높게 만들 수 있다. 형광등은 전구의 3분의 1 정도의 에너지로 같은 양의 빛을 만들어 낸다. 발광다이오드(LED)도 비슷한 정도로 효율이 높으며 요즘에는 손전등에도 널리 쓰이고 있다.
여러분은 오늘날 세계에서 손꼽히는 기술 선진국에 살고 있다. 한국은 에너지 안보에서 기후 변화, IT에서 기초과학 분야의 이슈에 이르기까지 많은 도전적인 기술적 과제들을 다루고 있다. 여러분은 굉장한 시기에 대단한 장소에 있는 셈이다. 멋지고 흥미로운 기회가 여러분 앞에 놓여 있다. 자그마한 물리학 지식이 그러한 것을 이해하는 열쇠가 될 것이고 그런 이해는 바로 세상을 바꾸는 변화에 참여하고 만들어가는 바탕이 될 것이다.
---「 ‘한국의 청소년 독자에게’」중에서
미국 정부는 사람이 마시는 알코올은 반드시 곡물, 포도, 과일과 같은 천연원료로 만들어야 한다고 결정했다. 이 규제는 석유로 만든 알코올을 배제하기 위한 것이다. 사실 석유로 알코올을 만들어도 천연알코올과 화학적으로 동일하고 안전하며 맛도 똑같다. 그런데 왜 이런 규제를 만들었을까? 이유는 역사와 관계 있는데, 알코올 값을 비싸게 유지하고, 주류 사업의 경쟁자를 줄이기 위해서다.
화학적으로 차이가 없다면 어떻게 천연알코올과 석유로 만든 알코올을 구분할 수 있을까? 미국 연방 알코올·담배·총기국(BATF)에서는 한 가지 믿을 만한 방법, 방사능 측정을 사용한다.
천연알코올을 이루고 있는 탄소는 식물에서 온 것이고, 식물은 대기 중의 이산화탄소에서 탄소를 얻는다. 앞서 설명한 것처럼 대기 중의 이산화탄소는 우주에서 오는 우주선의 영향으로 방사성을 띠게 된다. 우주선은 질소분자와 충돌해서 방사성 탄소인 C-14로 바뀐다. 방사성 탄소는 대기 중의 탄소 원자 10억 개 중 하나밖에 안 되지만 그 정도면 측정하기에는 충분한 양이다(나는 현재 C-14를 측정하는 가장 민감한 방법인 가속 질량 분석기를 발명했다).
석유도 물론 대기 중의 탄소에서 만들어졌지만 땅속에 묻혀 수억 년 동안 격리되어 있었다. 방사성 탄소의 반감기는 5,700년이므로 1억 년 후에는 C-14원자는 거의 하나도 남지 않게 된다. 그래서 방사성이 없다는 것은 석유로 만든 알코올이라는 꼼짝할 수 없는 증거다.
사실 주류밀매상이 C-14를 구해서 불법 주류에 첨가할 수도 있다. 하지만 그런 건 주류밀매상이 시도해 볼 법한 수준을 넘어서는 것이다.
---「‘방사성이 없는 술은 불법’ 」중에서
유기농식품을 재배하려면 농부들은 ‘자연
일반 전구의 필라멘트에서 나오는 빛의 84퍼센트는 눈에 보이지 않는 열방사, 즉 적외선이다. 전구는 필라멘트가 뜨거울수록 더 효율이 좋다. (효율이 좋다는 것은 에너지 중 더 많은 부분이 가시광선으로 나온다는 뜻이다.) 할로겐 램프가 더 밝지만 또한 위험한 것도 온도가 더 높기 때문이다. 게다가 필라멘트가 뜨거울수록 전구는 더욱 빠르게 타 버린다. 사실 필라멘트는 타는 것이 아니라 필라멘트의 금속 성분이 고온에 조금씩 증발하는 것이다. 어느 정도 금속이 증발하고 나면 필라멘트는 끊어진다.
아이러니하게도 ‘수명이 긴’ 텅스텐 전구라고 파는 것들은 필라멘트의 온도를 낮게 만든 것이다. 즉 효율이 더 안 좋다는 얘기다. 텅스텐 전구의 빛은 약 90퍼센트 이상이 눈에 보이지 않는다. (낭비되는 셈이다. 적어도 사람 눈으로 보기엔…….)
사실 온도를 올리지 않고도 효율을 훨씬 높게 만들 수 있다. 형광등은 전구의 3분의 1 정도의 에너지로 같은 양의 빛을 만들어 낸다. 발광다이오드(LED)도 비슷한 정도로 효율이 높으며 요즘에는 손전등에도 널리 쓰이고 있다.
---「‘16퍼센트만 빛나는 백열전구’ 」중에서
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