왜 과학이 특별할까?
세상에서 가장 간단한 과학 사전!

- 과학은 증거와 논리에 바탕을 두고 계통적으로 사고하는 방식이다.
- 물질은 공간을 차지하고 질량을 갖는 실체이다.
- 화학 반응은 원자 결합을 깨고 새로운 결합을 만드는 과정이다.

이 책은 크게 다섯 개의 장으로 이루어져 있다. 우선 「무엇이 과학을 특별하게 만드는 것일까?」가 책의 문을 연다. 과학 연구의 과정을 설명하는 이 장에서는 논문을 연구하고 가설을 정립한 후, 예측을 수립하고 데이터를 수집하고 이를 발표해 동료 심사를 거치는 과정이 설명되어 있다. 이를 통해 과학이 고정되어 있는 사실의 형태로 존재하는 것이 아니라 끊임없는 수정과 변형을 거칠 수 있는 발견의 과정임을 말한다.
첫 번째 장은 「물질」이다. 물질의 여러 상태인 고체, 액체, 기체, 플라스마, 초전도체와 초유체 등과, 상태 간의 변화가 일어나는 과정이 설명된다. 이어서 원자의 단위인 원자핵과 전자를 살펴보고, 양성자와 중성자를 이루는 아원자 세계를 탐구한다. 양자, 방사능 등 원자 이하의 단위에서 일어나는 현상과 더불어 그것을 연구하는 기구인 입자 가속기에 대한 설명까지 포함되어 있어 각각의 개념을 이해하는 동시에 원자에서 일어나는 현상을 파악할 수 있다. 이어 화학 반응의 기작과 탄소, 수소, 물과 같은 주요 분자들, 이들을 재료로 하여 만드는 화학 물질들의 특성과 제조 공정을 설명한다.

물질과 에너지, 생명과 우주, 지구와 환경
한눈에 보는 생생하고 특별한 과학 이야기!

- 1뉴턴은 질량이 1킬로그램인 물체를 초당 1미터로 가속시킨다.
- 강한 인공 지능은 자신이 무엇을 모르는지 알고 그것을 배워 더 현명해질 수 있다.
- 생명체의 유전 정보는 DNA 분자 안에 들어 있으며 이 DNA 전체를 유전체라고 한다.

「에너지와 힘」장에서는 일상생활에서 일어나는 다양한 종류의 물리적 움직임에 어떤 힘들이 관여하는지, 소리와 열 같은 에너지들이 어떻게 작용하는지 설명한다. 중등 교육 과정에도 중요하게 포함되어 있는 전기와 자기 현상도 들어가 있다. 전자기파, 레이저의 원리, 광학의 활용 등 열쇳말의 꼬리를 물고 이어지는 설명은 과학적 사실들이 분절된 것이 아니라 하나로 이어져 통합적인 이해가 필요한 것임을 실감하게 한다. 이외에도 중등 교육 과정에서는 쉽게 찾아볼 수 없는 상대성 이론과 중력파, 끈 이론에 이르는 최신 물리 지식과 더불어, 전자 공학의 원리, 반도체에 사용되는 마이크로칩 등 공학 분야까지 설명한다. 컴퓨터와 가상 현실, 나노 기술, 로봇, 인공 지능 등 최근 이슈가 되고 있는 분야에 대한 정보까지 담아 시대의 흐름과 발맞추고자 했다.
「생명」장에서는 생명의 정의와 생명 현상의 작용 원리를 소개하는 것으로 시작해 세포, 유전자, DNA와 같은 생명의 구성 요소를 따라, 생명 현상을 발생시키고 유지시키는 단위를 살펴본다. 이외에도 성장, 노화가 생체 현상의 어떤 부분과 관련이 있는지 탐구한 후, 현대의 유전 공학 발전으로 인해 가능해진 유전자 치료, 클로닝 등의 기술을 설명한다.

우주 탐사와 지구의 미래를 아우르는
최신 인포그래픽 가이드

- 태양은 약 50억 년간은 안정하게 유지될 것이다.
- 우주에 사는 동안 비행사의 키는 3퍼센트까지 자랄 수 있다.
- 기록상 2016년이 가장 따뜻한 해였다.

태양, 은하, 블랙홀 등 우주에 존재하는 것들과 더불어 우주의 시작과 종말에 대한 설명이 「우주」 장에 담겨 있다. 우주엔 우리뿐일까? 우주에서 살면 우리 몸에 어떤 일이 벌어질까? SF 영화를 통해 상상해 보던 문제들이 실제로 일어난다면 어떤 현상이 벌어질지 재미있는 설명을 통해 알아보고 그를 통해 더 생생한 상상력을 발휘해 볼 수 있다.
「지구」장은 지구의 안쪽 구조를 소개하는 것으로 시작한다. 암석권이 판으로 이루어져 있다는 판 구조론을 소개하고, 지진, 화산의 발생 경위를 설명한다. 이어 암석, 바다, 대기 등 지구의 환경을 구성하는 요소들을 알려주고, 날씨와 기후, 물의 순환, 온실 효과의 원리를 전달해 준다.
세포와 같은 미시적인 세계에서부터 우주와 같은 거시적이고 광범위한 세계까지, 전혀 다른 모습을 하고 있는 듯 보이는 과학의 원리를 어떻게 통합적으로 이해할 수 있을까?　『과학 원리』를 통해 그 답을 함께 찾아볼 수 있을 것이다.