대단하고 유쾌한 과학 이야기

프랑스 최고의 과학 유튜버가 들려주는 흥미로운 과학 이야기

과학적이지 않은 모든 이들에게 바치는 대단하고 유쾌한 책

우리는 이런 과학책을 열렬히 기다려왔다!



우리는 과학의 발전이 이룩해온 업적으로 세워진 세상에서 그 혜택을 누리며 살고 있다. 우리는 학교에서 과학의 혜택과 업적을 배웠다. 그러나 안타깝게도 과학의 세계를 이해하는 사람은 드물다. 유명한 과학자들과 이론들을 들은 적은 있지만, 그 의미는 정확히 알지 못한다. 이 책은 바로 그런 사람들을 위한 것이다. 프랑스 최고의 과학 유튜브 채널 "생각 좀 해봅시다(e-penser)"의 운영자인 브뤼스 베나므랑은 이 책을 통해서 과학을 알고는 싶지만, 방정식과 이론의 복잡함에 가로막혀 접근할 엄두를 내지 못했던 사람들에게 쉽고 유쾌하게 과학을 설파한다. 복잡한 수식을 이해하라는 것이 아니라 과학을 구성하는 기본적인 원리와 이론들(원자에서 상대성 이론까지)을 들여다보고 생각을 해보자고 독자들에게 권유한다. 이 책은 과학을 공부하려는 사람이 아니라 과학을 즐기고 알고 싶어하는 사람들을 위한 것이다.



주요 내용



지금도 꿋꿋이 제 몫을 하고 있는 뉴턴 역학의 실체는? 자석은 왜 자기를 띨까? 5원소란 무엇일까? 엔트로피란 무엇일까? 주기율표를 만든 멘델레예프는 어떤 점에서 시대를 앞서간 인물로 평가받는 것일까? 일반상대성 이론에서 '일반'은 무엇을 의미할까? 시간은 착각일까? 왜 하늘은 파랗고, 태양은 노랄까? 야간에 착륙하는 비행기는 왜 착륙하기 15분 전에 기내 등을 끌까?



이 책은 이런 기본적이지만 그 실체가 무엇인지 정확히는 몰랐던 질문들에 대해서 생각해보고, 그 이유를 함께 찾아가는 책이다. 과학적이지 않은 모든 이들에게 바치는 이 책은 기본적인 과학의 원리와 이론들을 이해하기 쉽게 풀어놓는다. 저자는 과학의 원리를 쉽게 설명하고 용어들을 정리해서 과학을 통째로 이해할 수 있도록 한다. 기초적인 것에서부터 시작하여 오늘날의 세계를 구성하고 있는 과학의 뼈대에 이르기까지 우리의 주변에서 흔히 볼 수 있는 것에서부터 시작하여 우리 눈에는 보이지도 직관적으로 이해되지도 않는 세상에 이르기까지 과학에 관한 모든 것을 다루면서도 독자들이 지루함에 빠지지 않도록 유쾌하고 재미나게 이야기들을 펼쳐놓는다.



89가지의 과학에 관한 유쾌한 이야기들

대단한 과학자들 그리고 더 대단하고 특별한 그들의 삶과 연구



"물질"에서는 우리의 세계를 구성하고 있는 원자에 대해서 알아본다. 아리스토텔레스가 주장한 5원소를 반대하는 것에서 시작하여, 원자를 실제로 발견하기까지의 장대한 여정과 시대를 앞서간 놀라운 인물들의 이야기가 펼쳐진다. 그다음으로 우리가 알고 있다고 생각은 하지만, 사실은 잘 모르는, 그래서 여전히 논란이 이어지고 있는 "빛"에 대한 이야기가 등장한다. 태양에서 도달한 빛이 우리에게 전해지면서 일어나는 착시 현상은 우리를 혼란에 빠뜨린다. 하늘이 파란 이유와 태양이 노란 이유, 그리고 핑크색이 실제로는 색이 아니라는 이야기까지 "빛"에 대한 모든 이야기들을 다룬다.

"전자기학"에서는 자석과 벼락에 관한 이야기가 나온다. 고대부터 사람들은 호박(먹는 호박 말고 보석 호박)을 문지르면 정전기가 발생하는 현상에 깊은 관심을 기울여왔다. 그리고 하늘을 가르고 대지를 찢어대는 벼락에 대해서도 궁금증을 품었다. 자기와 전기의 관계를 주목하고 발견해온 역사의 과정에서 등장하는 앙페르, 가우스, 패러데이 그리고 맥스웰의 놀라운 이야기가 소개된다. 눈을 하늘로 돌려 "태양계"에서는 태양계를 구성하는 모든 행성들과 그 발견의 역사를 소개하고, "명왕성"이 행성에서 탈락한 이유를 설명한다. 각 행성들이 가지고 있는 이야기는 인류의 시야가 확장되어온 역사와 같다고 할 수 있다. 그러면서 저자는 한 장을 할애하여 실패로 점철된 인생을 산 기욤 르 장티에게 바친다. 그의 이야기는 성공을 거둔 과학자 한 사람이 등장하기까지 실패를 거듭하며 과학의 발전을 위해서 희생해온 수천의 사람들이 있었음을 보여준다.

"고전역학"에서는 뉴턴 역학의 실체를 파악한다. 아르키메데스부터 갈릴레이를 거쳐 시대를 거스른 선구자이지만 종교 재판에 의해서 희생된 조르다노 브루노 그리고 우리가 사는 세상을 지배하는 법칙을 발견한 위대한 과학자 아이작 뉴턴의 이야기를 다룬다. 뉴턴이 실제로는 떨어지는 사과에 맞았을 가능성은 없지만, 그리고 그가 로버트 훅을 미워해서 훅이 정당한 대접을 받지 못하도록 하기는 했지만, 뉴턴이 이후 200년간 사람들이 "진리"라고 믿은 과학 이론을 내놓았다는 사실에는 변함이 없다.

"생명"은 우리의 뇌가 하는 놀라운 일들을 설명하고 경이로운 인체의 비밀들을 파헤친다. "열역학"에서는 온도와 열의 차이, 그리고 증기기관을 이야기한다. 또한 경험과 관찰을 통해서 과학에 접근하는 새로운 길을 연 프랜시스 베이컨의 이야기가 소개된다.

"특수상대성 이론"에서는 시간과 공간에 대한 우리의 인식을 바꿔놓은 위대한 과학자 아인슈타인의 이론을 설명한다. "일반상대성 이론"은 중력에 대한 우리의 생각을 새롭게 한다. 그러나 이 두 장은 상대성 이론에 대한 이론적 분석과 해석이 아니라, 아인슈타인이 어떤 측면에서 천재적이었으며, 그가 내놓은 이론이 어떤 측면에서 세상을 이해하는 기존의 사고방식을 단번에 뒤집었는지를 보여주는 흥미로운 이야기들이다.

감사의 글

서문



서론

호기심 품기 그리고 생각하기

0 상관관계와 인과관계

1 실재와 모형



물질

실재의 본성 자체가 우리의 능력 밖에 있다

2 원자

3 과학사의 한 페이지 : 드미트리 멘델레예프

4 전자

5 원자핵



빛

우리는 사실 빛에 대해서 아무것도 모른다

6 빛은 입자일까, 파동일까?

7 광전효과의 발견

8 열에 관한 연구

9 흑체에 관한 연구

10 1905년의 아인슈타인 : 첫 번째 논문

11 비행기가 야간에 착륙할 때 불을 끄는 이유는?

12 왜 하늘은 파랗고, 태양은 노랄까?

13 무지개란 무엇일까?

14 사람의 감각은 모두 몇 가지일까?

15 우리는 살면서 그 무엇과도 접촉한 적이 없다



전자기학

자석과 벼락에 관한 이야기

16 자기 현상

17 영구자석

18 자기와 전기의 관계는?

19 정전기

20 전기장

21 앙페르, 가우스, 페러데이, 맥스웰

22 맥스웰의 네 가지 방정식

태양계

모든 곳이 그러하듯 우주에서 유일한 장소

23 태양

24 항성 핵합성

25 태양계의 형성

26 수성

27 과학사의 한 페이지 : 기욤 르 장티

28 태양계의 골디락스 행성, 지구

29 지구는 둥글다

30 과학사의 한 페이지 : 에라토스테네스

31 지구의 나의

32 화성

33 건너뛴 행성

34 팔라스, 유노, 베스타 그리고 행성들의 오케스트라

35 목성

36 목성계

37 토성

38 미마스, 엔셀라두스, 타이탄

39 천왕성과 해왕성

40 명왕성, 행성의 지위를 상실하다

41 카이퍼 대와 오르트 구름

42 태양계의 규모



고전역학

뉴턴의 사과는 지어낸 이야기

43 삶, 우주 그리고 모든 것에 대한 궁극적인 질문

44 아리스토텔레스와 임페투스

45 아르키메데스와 초기 역학

46 유레카 혹은 히에론 2세의 왕관

47 과학사의 한 페이지 : 갈릴레이 제1부

48 시대를 거스른 천재이자 상대성 이론의 선구자, 조르다노 브루노

49 과학사의 한 페이지 : 갈릴레이 제2부

50 과학사의 한 페이지 : 아이작 뉴턴

51 힘, 짝힘, 모멘트, 일

52 운동량과 충돌

53 각운동량



생명

우리는 1000000000.1RC 베타 버전에 지나지 않는다

54 여러분은 생명체이다

55 거짓말 같은 인체의 도로망

56 세포 속으로

57 우리 뇌가 혼자서 할 줄 아는 놀라운 일들

58 하품은 왜 전염될까?

59 왼손잡이

60 생명에 대한 결론은?



열역학

열은 생명에게 주어진 아름다운 선물이 아닐까?

61 열역학이란 도대체 무엇일까?

62 파이가 담긴 틀이 파이보다 뜨거울까?

63 최초의 증기기관

64 과학사의 한 페이지 : 프랜시스 베이컨

65 열역학의 아버지, 사디 카르노

66 열역학의 세 가지 법칙

67 그렇다면 볼츠만은?

68 1905년의 아인슈타인 : 두 번째 논문



특수상대성 이론

사실 모든 것이 상대적인 것은 아니다

69 움직이고 안 움직이고는 상대적이다

70 빛의 문제

71 에테르

72 마이컬슨의 간섭계

73 정전기장의 문제

74 로런츠와 푸앵카레

75 1905년의 아인슈타인 : 세 번째 논문

76 시계의 문제

77 두 개의 전구

78 특수상대성 이론



일반상대성 이론

중력에 대해서 아무것도 몰랐다는 것을 알게 되다

79 뉴턴의 중력

80 지붕에서 떨어진 기와공

81 등가 원리

82 중력의 기하학화

83 비유클리드 시공간

84 1913년의 첫 번째 발표

85 1905년의 아인슈타인 : 네 번째 논문

86 수성이 내놓은 증거

87 일반상대성 이론

88 시험의 결과

89 일반상대성 이론과 그밖의 것에 대한 문제



역자 후기

인명 색인

브뤼스 베나므랑 저자 브뤼스 베나므랑(Bruce Benamran)은 1977년에 프랑스 스트라스부르에서 태어났다. 2013년에 과학 대중화를 위한 유튜브 채널 "생각 좀 해봅시다(e-penser)"를 개설하여 운영하고 있다. 그의 채널은 현재 77만 명이 넘는 사람들이 구독하고 있다. 이 책은 브뤼스 베나므랑의 첫 번째 책이다.