와글와글 물리 탐험

그건 왜?가 아하!로 바뀌는 순간이 매일매일 찾아온다!
하루에 한 가지 주제로 물리를 좋아하게 되는 책
"왜 물이 든 컵에 젓가락을 넣으면 휘어 보일까?", "왜 공을 던지면 아래로 떨어질까?" 이렇게 주변에 펼쳐진 '신비'에서 숨은 법칙을 찾아내는 모험이 바로 '자연 과학'입니다. 자연 과학에서 다루는 주제는 원자를 이루는 작은 소립자부터 다양한 물질과 생물, 우리가 사는 지구, 광활한 우주까지 이 세상의 모든 것이지요. 과학자들은 이 세상의 수많은 수수께끼를 하나씩 풀어내며, 비밀의 문을 조금씩 열어왔답니다.
우리가 함께 여행할 '물리'는 물체의 움직임과 에너지처럼 모든 물질의 기본이 되는 규칙을 파헤치는 세계입니다. 이 세상은 아직 밝혀지지 않은 수수께끼가 가득하지요. 하지만 과학의 힘으로 밝혀낸 것도 정말 많답니다. 이 책은 '밝혀낸 것들'을 표시해 놓은 탐험 지도라고 할 수 있습니다.
이 책에 나오는 이야기는 겨우 '과학'의 시작점일 뿐입니다. 하지만 시작점인데도 너무 설레고 재밌을 거예요. 바로 여러분이 '세상의 신비'를 바라보는 힘이 있기 때문이지요. '물리'라고 하면 조금 어렵게 느껴질 수도 있습니다. 그렇지만 사실 물리는 눈에 보이지 않는 법칙을 찾아내서, 눈에 보이는 세상 속의 움직임이나 원리를 파헤치는 '마법의 열쇠'랍니다. 잘 이해하지는 못하더라도 '왠지 재미있어 보여!'라는 마음을 소중히 간직하기를 바랍니다. 그러다 새로운 호기심이 생기면 두 번째 모험을 떠나보도록 해요.
이 책의 내용은 일상이나 뉴스, 중학교나 고등학교에서 배울 내용과도 연결되어 있습니다. 일상에도 과학이 곳곳에 숨어 있는 것이지요. 이 책 속 100개의 발견은 과학에 흥미를 느끼기 위한 '첫걸음'입니다. 몰랐던 사실을 알아가면서 새로운 호기심이 새록새록 생겨날 거예요. 자, 신비와 설렘으로 가득한 '물리'의 세계로 100일 동안 모험을 떠나 볼까요!

들어가며
이 책을 읽는 법

1장 자석 이야기
001일째 엄마와 아이의 사랑이 힌트?! 사랑의 돌에서 시작된 자석
002일째 일본 천연기념물로 지정된 자석이 있다?! 벼락을 맞아서 진화!
003일째 익숙하지만 희귀한 금속 천연자석의 비밀 파헤치기
004일째 철인데 녹슬까, 녹슬지 않을까? 자석에 달라붙는 사철의 정체
005일째 원래는 금속이었던 돌의 친구 페라이트 자석의 탄생
006일째 사마륨·코발트를 능가한다! 최강의 네오디뮴 자석
007일째 위조지폐를 찾는 기밀 기술! 지폐에 달라붙는 네오디뮴 자석
008일째 바늘이 자석이 된다? 일시와 영구, 자기력을 파헤치다!
009일째 철 원자가 자석?! 잘라도 N극과 S극이 생기는 이유
010일째 자기 구역을 맞춰서 대동단결! 피아노선이 자석이 되는 이유
011일째 중국의 4대 발명품! 나침반이 불러온 기적
012일째 막대자석은 어디가 셀까? N극 S극이 천하장사
013일째 자석의 비밀 병기 등장! 요크로 흡착력 3배 증가
014일째 산소도 물도 채소도 반응한다! 상자성체와 반자성체의 성질
015일째 자석을 데우면 어떻게 될까? 퀴리점이 한계
016일째 지구가 거대한 자석이라고?! 자기학의 아버지 길버트의 실험
017일째 닿을 수 없는 북극점! 나침반이 하는 방향 거짓말
018일째 영구자석으로는 설명할 수 없다?! 지구가 만드는 신비한 자기력
019일째 지자기 측정으로 기적의 부활! 베게너의 대륙이동설
020일째 얼마나 바뀌었을까?! 놀라운 지자기 역전
021일째 엄청난 지바의 지층! 지바절로 지질 해독

2장 빛과 소리 이야기
022일째 왜 물체가 보일까? 눈과 빛의 신기한 관계
023일째 직진하는 빛이 만든다! 그림자와 빛의 세계
024일째 인류와 불의 뜨거운 관계! 어둠을 비추는 빛의 진화
025일째 백열전구에서 LED까지 빛의 역사 기록!
026일째 거울 속의 나는 가짜? 빛의 반사로 나타난 환영
027일째 거울의 비밀 대공개! 유리 뒤에 숨은 진짜 주인공
028일째 아폴로 우주선도 썼다! 빛을 되돌리는 코너 리플렉터
029일째 빛이 보이는 신비! 난반사가 만드는 마법
030일째 빙수는 왜 하얄까? 빛이 설치한 속임수
031일째 광섬유를 빠져나가라! 전반사로 위와 인터넷 탐험
032일째 젓가락이 구부러졌어?! 빛의 굴절이 일으키는 착시
033일째 커 보이지만 환상?! 돋보기의 허상·실상의 비밀
034일째 우리 눈은 볼록 렌즈 카메라! 세상을 바라보는 최고의 기술
035일째 불이 날지도 몰라요! 돋보기가 만드는 빛의 파워
036일째 태양광은 가시광선만이 아니다! 보이지 않는 빛의 놀라운 능력
037일째 들리는 소리, 들리지 않는 소리? 물체의 진동이 만들어내는 세계
038일째 북도 기타도 피리도! 소리 크기와 높낮이 대연구
039일째 아기의 귀는 초고성능! 어른이 되면 들리지 않는 모스키토 음
040일째 뱃속의 아가야 안녕! 초음파로 보는 세계
041일째 이게 내 목소리라고? 다른 사람 같은 녹음 목소리
042일째 번개까지의 거리를 계산하라! 빛과 소리의 시간차

3장 열과 온도 이야기
043일째 추위의 한계에 도전! 온도는 어디까지 떨어질까?
044일째 태양보다 뜨겁다?! 인류가 만든 최고 온도
045일째 셀시우스는 어떻게 발견했을까? 막대 온도계를 파헤쳐라!
046일째 이마에 대기만 하면 끝! 보이지 않는 빛이 가르쳐주는 체온
047일째 햇볕은 불타고, 그늘은 얼어붙는다! 크디큰 우주의 온도차
048일째 90℃의 사우나 vs. 90℃의 물! 열 전달하기 대결의 승자는?
049일째 왜 얼음은 이렇게 차가울까? 열을 빼앗는 열전도율의 비밀
050일째 나무는 느릿느릿, 금속은 쌩쌩~ 열전달법 비교!
051일째 대류로 멀리멀리 퍼지는 열! 욕탕 속 물의 흔들흔들 댄스!
052일째 열이 순식간에 이동한다?! 공기 없이 따뜻해지는 복사의 힘
053일째 데우기도 어렵고 식히기도 어렵다! 보온병의 단열 마법
054일째 몽골피에 형제도 화들짝! 비닐봉지로 만드는 작은 열기구
055일째 철도 레일은 여름이 성장기?! 겨울에는 줄어드는 철의 성질
056일째 열려라~ 뚜껑! 열팽창의 비법
057일째 50엔 동전으로 뜨거운 실험! 가운데 구멍이 어떻게 변할까?
058일째 전기 포트의 놀라운 원리! 온도 지킴이 바이메탈
059일째 비열로 풀어보는 여름의 무더위! 무서운 아스팔트 도로
060일째 움직임이 열로 변신! 주변의 마찰열을 탐험하다

4장 전기 이야기
061일째 전기가 흐른다는 건 뭘까? 마이너스에서 시작되는 전자의 여행
062일째 전선 속을 뛰어다닌다! 너무 자유로운 자유전자
063일째 냉장고와 텔레비전이 다투지 않는다? 병렬연결의 놀라운 힘!
064일째 직렬·병렬로 전류량이 다르다? 관찰하면 회로의 길이 보여요!
065일째 복잡한 계단 조명의 온 오프 삼로스위치가 바꾸는 전기의 길
066일째 불편한 액체 전지여 안녕! 새지 않아 편리한 건전지
067일째 건전지에서는 무슨 일이 벌어질까? 재미있는 화학반응 쇼!
068일째 전류의 3가지 기능? 열, 빛, 자기력을 만든다
069일째 금속의 전자는 1분에 4mm 전진! 그래도 전기가 순식간에 도착한다
070일째 방해꾼에 철저히 맞서다! 전열 기구가 만드는 줄열
071일째 고전압으로 열 다이어트?! 전기를 멀리 보내는 굉장한 기술
072일째 가면 안 되는 전기의 지름길! 무시무시한 합선
073일째 전기를 너무 많이 써서 열이 나고 먼지가 많다?! 문어발식 연결
074일째 불필요한 열에 작별을! 친환경 LED의 비밀
075일째 돌돌 감아서 전기를 흘려보내라! 전자석의 파워 증가
076일째 밀어내고 당기면서 빙빙 돌아간다! 전기와 자석의 모터 싸움
077일째 대학을 안 다녔어도 위대한 과학자! 전자기유도를 발견한 패러데이
078일째 어떻게 회전이 전류를 만들까? 손발전기의 정체 파헤치기
079일째 뱅글뱅글 돌아가는 풍력발전소! 전기 탄생 속 뭉게뭉게 이야기
080일째 밤에는 쿨쿨 잔다?! 태양광을 받으면 발전 시작

5장 힘과 도구 이야기
081일째 가깝고 무거울수록 세진다! 만유인력의 신기한 규칙
082일째 위아래는 어디서든 같을까? 중력이 정하는 방향의 비밀
083일째 떨어져야 하는데 빙빙 돈다?! 인공위성의 속도 마술
084일째 모양과 운동의 형태를 바꾼다?! 물체에 힘이 작용하면?
085일째 멈춰 있는 사과는 밀당 중?! 힘의 평형의 3가지 조건
086일째 힘은 어떻게 잴까? 용수철이 가르쳐주는 힘의 크기
087일째 고대 로마에서 현대까지 이어졌다! 엘리베이터도 들어 올리는 도르래
088일째 길어지니까 가벼워졌다! 크레인의 원동력 움직도르래
089일째 많이 휘어질수록 대어가 잡힌다?! 낚싯대는 탄성이 생명
090일째 지렛대의 원리와 관련이 있을까? 돌리기 쉬운 드라이버의 비밀
091일째 ㄱ자가 특징! 구부러져서 힘이 생기는 쇠지렛대
092일째 문고리·핸들이 둥근 이유! 힘을 통째로 전달하는 기술
093일째 가운데는 안 된다고? 여닫이문의 구조
094일째 무거워서 못 들어? 지렛대로 옷장도 가뿐히 이동!
095일째 가위가 잘 들지 않는다? 날붙이와 손잡이의 힘 비교
096일째 지렛대와 탄성의 협동! 정밀하게 움직이는 핀셋
097일째 작아지는 만큼 길어진다?! 언덕에서 물건을 쉽게 옮기는 비법
098일째 나사산 등산! 나선의 언덕에서 단단히 조여지다
099일째 생달걀일까, 삶은 달걀일까? 관성으로 꿰뚫어 보다!
100일째 왜 변화구는 휘어질까? 회전과 공기의 협동 작전

나가며

사마키 다케오 1949년에 태어났다. 교토공예섬유대학교 교수, 도시샤여자대학교 교수, 호세이대학교 교수 등을 거쳐 현재 도쿄대학교 비상근 강사로 과학 교육법을 가르치며, 과학을 좋아하는 사람들을 위한 잡지 〈과학 탐험(RikaTan)〉지의 편집장으로도 일하고 있다. 전문 분야는 과학 교육, 과학 커뮤니케이션이다. 지바대학교 교육학부 이과 전공(물리화학 연구실)을 졸업하고 도쿄가쿠게이대학교 대학원에서 교육학 연구과 과학교육전공(물리화학 강좌) 과정을 수료했다. 과학의 재미를 전하는 책을 집필하고 강연 활동을 하며 지내고 있다. 주요 저서로는 『재밌어서 밤새 읽는 물리 이야기』, 『재밌어서 밤새 읽는 화학 이야기』, 『재밌어서 밤새 읽는 지구과학 이야기』, 『재밌어서 밤새 읽는 원소 이야기』, 『과알못도 빠져드는 3시간 과학』 등 다수가 있다. 이 책의 1·2장을 집필했다.