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리처드 도킨스와 이언 슈트어트, 존 그리빈, 닉 플라워스 등 유명한 과학 저술가들이 각자의 분야를 맡아서 과학의 역사를 서술한 형태로 되어있다. 책의 표지에도 강조했듯이 리처드 도킨스라는 영향력있는 인물이 서문을 썼노라고 광고하고 있다. 사실 서문 치고 꽤 긴 글을 썼다. 그의 글이 모두 그렇듯이 과학의 신비로움을 곡해하는 무지를 비판하고 과학의 경이로움에 빠지라고 독자를 설득하고 있다. 힘있는 그의 글은 매력이 있음에 틀림없다. 서문을 읽으면서 오랜만에 책에 몰입한 기억이 난다. |
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지난 번 과학 관련 독후감을 쓰고 나니, 뭔가 좀 허무했다. 나는 분명히 책을 재미로만 읽지는 않겠다... 라고 생각했는데, 자연과학 책을 읽고 느낀 점을 써 놓고서 공부랍시고 하고 있었다니... 이런 반성을 토대로 기억을 위한 '요약'위주로 가 보려고 한다.(물론 감상평이 빠지지는 않을 것이다.)
우선, 이 책은 과학의 역사를 수학, 물리학, 천문학으로 묶어 1권, 화학, 지구과학, 생물학으로 묶어 2권으로 구성하였다. 물론 나는 물리를 전공하였고, 작가의 의도였는지는 모르겠으나 수학, 물리학, 천문학은 이리저리 교집합이 많아 1권을 빌렸다.
그럼 대략적인 학문 별 역사를 훑어보기 위해, 책의 초만에 나와있는 표를 언급해보도록 하겠다. (라고 쓰려고 했는데 도서관에서 빌린 책이 7페이지부터 나온다. 도서관에 책을 기부할 때에는 깨끗하고 멀쩡한 놈으로 기부합시다. 젠장할!!!!)
나는 주로 물리에 대해 다룰 것이므로(수학, 천문학과의 연계성이 있음에도 불구하고) 물리의 역사가 요약되어있는 페이지를 한 번 읊어보겠다.
1638 갈릴레오 갈릴레이(이거 참 헛갈리던데.)가 가속도와 낙하하는 물체에 대한 기본 원리를 발견 (물체의 낙하속도는 물체의 질량과 무관하다.)
1665~1686 뉴턴의 중력의 법칙, 세 가지 운동의 법칙을 발표하고 빛의 성질에 대한 선구자적 연구를 하다. (자연스럽게 빛도 알갱이라는 입장을 취했다. 그렇게 하면 기하광학은 어느 정도 설명이 가능하니.)
1678 호이겐스 : 실험 결과가 좋지 않은 모양으로 나왔습니다. 선생님께서는 더 이상 빛을 입자라고 볼 수가 없다는 얘기입니다. 뉴턴 : 아니 이게 무슨 소리야, 빛이.. 빛이 광자라니!!!
1831년 마이클 패러데이가 힘의 자기력선 개념을 제시하고, 빛이 역선의 진동으로 설명될 수도 있다는 의견을 '조심스럽게' 내 놓아본다.
그러다 1864년(중요하다.) 맥스웰이 전기학과 자기학을 연결하고 (맥스웰의 4개 방정식) 빛의 속도로 왕복하는 장의 개념을 제시하였다. 그리고 내용을 정리하고 보니, 빛의 속도가 "유전율과 투자율을 곱한 뒤 제곱근을 취한 것의 역수"라는 것이 나타났다.
1900년 막스 플랑크가 뜨거운 흑체에서 방출되는 광자가 방출하는 에너지를 설명하기 위해 '양자 개념'을 도입한다.
1905년 분명히 맥스웰 방정식에서 속도는 그냥 c라고 표현되었다. 그리고 아인슈타인은 이렇게 가설을 세운다. '광속은 관찰자와 무관하게 일정한 속도로 진행한다.' 그렇게하야 완성한 것이 바로 특수 상대성 이론!!!! 여기에서 그 유명한 E=엠씨스퀘어라는 공식이 나타난 것이다. '아인슈타인'하면 떠오르는 공식이 바로 이것이니 사람들은 아인슈타인이 노벨상을 탈 수 있었던 이유가 바로 이것이라 생각하는데, 그가 노벨상을 탈 수 있었던 실험은 바로 '광전효과', 즉 '빛은 입자성을 가진다.'라는 결과를 내 놓은 실험 때문이었다.
1910년 밀리컨 : 빛은 분명히 파동이라는 것으로 일단락되었는데 이게 무슨 개소리야?? 내가 실험으로 반드시 반박해보이겠어. . . 13 년 후 밀리컨 : 허허 아인슈타인 덕분에 노벨상도 다 타보고...(빛의 입자성을 증명했다.) 여튼, 이 분은 '밀리컨의 유적 실험'으로 유명하시다. 전자의 전하량을 측정한 것으로 유명하다.
1911년 러더퍼트의 알파선 산란실험 예상 : 원자 내 전자와 양성자가 빵 안에 들어있는 건포도처럼 여기저기 흩어져있다면 알파선을 쏴도 통과하겠지? 결과 : 알파선 중 거의 반대 방향으로 '되튕겨나오는' 것도 존재하더라. 즉, 원자는 한 가운데에 질량이 몰려있다. : 그것을 원자핵이라고 부르자.(양성자도 발견)
1913년 러더퍼트가 태양계 모양의 원자모형을 예상했는데, 이대로라면 원자가 존재할 수가 없네. 그러면 '정상파 궤도를 돌며 에너지의 손실을 입지 않는다.'라고 한다면 어떨까? - 보어의 원자모형
1915년 생각해보자. 우주인이 지구에서 중력을 받을 때와, 우주선이 우주에서 중력가속도만큼 움직일 때 과연 그 차이를 느낄 수 있을까? : 없을 것이다!!! → 일반 상대성 이론 그리고 빛도 중력의 영향을 받아 휘게 되는 것도 아인슈타인이 알아냈다.
1916년 닐스 보어가 양성자와 전자에 관한 양자 이론의 코펜하겐 해석을 개발하기 시작함.
1919년 일식 동안 먼 곳의 별빛이 태양 가까이 지날 때 중력에 의해 어떻게 구부러지는지에 대해 아인슈타인이 관찰하고 예측한 것을 아서 에딩턴(유명한 천문학자)이 증명하다.
1924년 파울리의 배타원리가 발견되었다. (전자가 있는 자리에 다른 전자는 못 끼어들어간다.) 그리고 드브로이는 파동이 입자성을 띤다면 입자도 파동성을 띨 것이라고 생각하였고, 실제로 발견도 하였다.
1925년 보른이 양자역학의 새로운 형식을 개발한다. (막스 플랑크가 양자역학의 시초를 열고, 막스 보른이 형식을 개발)
1926년 디랙이 반입자의 존재를 예측하여 양자역학의 토대를 다진다. 그리고 슈뢰딩거가 파동을 설명할 수 있는 '슈뢰딩거 방정식'을 만들고, 양자파동역학이론을 개발한다.
1927년 하이젠베르크 = 불확정성 원리(최근에 이에 어긋나는 사례가 발견되었다지만...)
1932년 칼 앤더슨이 양전자와 뮤온을 발견하고, 채드윅이 중성자를 발견했다.
1946년 파인만(나왔다..)이 전자들의 상호작용에 대한 이해를 돕기 위해 파인만 도형을 개발하다.(분명히 이해를 돕기 위해 개발한건데...)
1947년 파인먼과 아이들'님'이 양자전기역학(QED)을 개발해 전자들이 전자기마당에서 어떻게 상호작용하는지 설명
1950년 프리먼 다이슨이 QED개념들을 하나의 이론으로 통합함
1962년 겔만이 쿼크를 발표했다!!!!
1967년 스티븐 와인버그(스필버그 아님)와 압두스 살람이 물리학의 4대 힘이 있음을 증명 (중력, 전자기력, 강한 핵력, 약한 핵력)
1974년 셀던 글래쇼가 양자색깔역학(QCD) 개념을 창안하여 전자기와 핵입자들 간의 약한 상호작용에 관해 설명함. (고등학교 물리1에 맛보기로 좀 나온다. 우리 땐 안 나왔는데..ㄷㄷ)
1982 존 슈바르츠와 마이클 그린이 우주 끈이론 개념을 개발하다.
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