물리박사 김상욱의 수상한 연구실 0: 물리 이데아의 탄생

ㆍ 어려운 물리는 그만! 물리를 쉽게 풀어냈습니다.
물리라는 단어를 들으면 어떤 생각이 드나요? 각종 복잡한 법칙과 눈을 어지럽게 만드는 난해한 수학부터 떠오르시나요? 대부분이 F=ma라는 수식은 알지만, 그 의미까지 제대로 알고 있지는 않습니다. 작용 반작용의 법칙, 열역학 제2법칙은 어떤가요? 이쯤 되면 손사래를 치며, 그걸 왜 알아야 하냐고 반문합니다. 하지만 물리는 이런 법칙과 수식 속에 있는 것이 아닙니다. 물리는 우리의 일상 속에 있습니다. 사실 우리가 경험하는 모든 것이 물리이죠. 물리라는 단어의 뜻에서 알 수 있듯이 물리(物理)는 物(세상의 모든 것)의 理(이치)니까요. 〈물리박사 김상욱의 수상한 연구실〉은 우리가 매 순간 만날 수 있는 물리 이야기를 사례와 이야기 중심으로 쉽게 풀어 담아냈습니다. '칠판에 쓰여있는 글자가 눈에 보이는 것', '점프를 하면 다시 땅으로 돌아오는 것', '소금과 설탕이 다른 맛이 나는 것'. 이렇게 간단해 보이는 것들에 모두 물리가 숨어있다는 게 믿어지시나요? 이 책과 함께 우리 주변에 살아 숨 쉬고 있는 물리를 찾아보세요.

ㆍ 살아 숨 쉬는 장난꾸러기 물리를 만나보세요.
물리는 눈에 보이지 않습니다. 그렇기 때문에 '물리가 살아있다'라는 추상적인 말을 어린이들은 이해하기 쉽지 않습니다. 이 문제를 해결하고 시각적으로 아이들에게 물리 개념을 보여주기 위해 물리 개념이 살아 숨 쉬고, 행동한다는 설정을 사용했습니다. 그리고 이렇게 실제 살아있는 물리 개념에 '이데아'라는 이름을 붙였습니다. 이데아들은 김상욱 아저씨와 건우, 태리, 해나 주변에서 자신의 물리 개념과 연관된 말썽과 사건을 일으키고 다닙니다. 〈물리박사 김상욱의 수상한 연구실〉 시리즈를 통해 어린이들은 이데아들이 일으키는 흥미로운 현상들을 함께 경험해 나가며 각각의 물리 개념을 자연스럽게 학습할 뿐만 아니라 각각의 물리 개념들이 얼마나 우리 삶에 밀접한 연관이 있는지 배울 것입니다. 더 나아가 각각의 물리 개념의 특성을 최대한 잘 구현해 내면서도 매력적이고 귀여운 이데아 캐릭터들을 보며 어린이들은 물리에 한 걸음 더 친숙하게 다가갈 수 있을 것입니다.

ㆍ 이 책을 통해 순수한 호기심을 펼쳐보세요.
우리는 삶의 모든 순간에 과학을 만납니다. 아침에 일어날 때는 휴대전화의 알람 소리에 눈을 뜨고, 가전제품으로 조리된 밥을 먹으며, TV를 보며 함께 울고 웃습니다. 하지만 어른들은 과학을 전문가와 학자들의 것이라고만 생각합니다. 우리의 삶이 과학과 밀접한 관계에 있는 만큼 과학은 현대를 살아가는 우리의 상식이자 교양인데도 말이죠. 반면에 어린이들은 어떨까요? 어린이들은 순수한 호기심을 가지고 있습니다. 돋보기로 종이를 태워보기도 하고, 종이배를 만들어 물에 띄워 보기도 합니다. 볼록렌즈나 부력에 대한 전문적인 이론이나 지식 없이도 말이죠. 모든 것은 호기심에서 시작됩니다. 어린이들의 과학에 대한 순수한 호기심을 유지, 발전시킬 수 있다면 과학이 교양이 되는 것은 그리 어려운 일이 아닐지도 모릅니다. 〈물리박사 김상욱의 수상한 연구실〉을 통해 어린이들이 물리에 대한 호기심을 일깨우고, 이에 멈추지 않고 물리에 대한 제대로 된 지식을 알고 싶다는 동기를 불러일으키는 책이 될 수 있기를 바랍니다.


기획자의 글

물리를 알면 과학이 쉬워집니다.

어린 시절, 우리 모두 과학자였다면 믿으실 수 있나요? 땅속이 궁금해서 땅을 파보거나, 무지개 끝에 가보려고 하염없이 걸었거나, 장난감이 어떻게 작동하는지 궁금하여 분해해 본 적 있다면 여러분은 과학자였습니다. 어쩌면 과학자는 어린 시절의 흥미를 잃지 않고 간직한 사람인지도 모릅니다. 그렇다면 우리 어린이들이 과학에 대한 관심을 잃지 않도록 지켜야 하지 않을까요?

과학 중에서도 물리는 특별합니다. 오늘날 과학이라고 부르는 학문은 17세기 뉴턴의 물리학에서 시작되었다고 해도 과언은 아니기 때문이죠. 거칠게 말해서 현대과학은 물리의 언어와 개념을 사용하여 물리적 방법으로 수행되는 활동입니다. 화학에서 원자구조를 계산하고, 생명과학에서 에너지를 이야기하며, 전자공학에서 양자역학을 사용하고, 천문학에서 상대성 이론을 적용하는 것처럼 말이죠. 물리는 모든 자연에 들어있는 가장 근본적인 원리를 다루는 학문이기 때문입니다. 따라서 물리를 모르면 과학을 이해하기 힘듭니다.

과학자가 되지 않으면 물리를 몰라도 될까요? 현대는 과학기술의 시대입니다. 지난 200여 년 동안 일어난 중요한 변화는 대개 과학기술의 결과물입니다. 지금은 과학기술 없이 단 한 순간도 살 수 없는 시대라는 뜻입니다. 이제 과학은 전문가들만의 지식이 아니라 현대를 살아가는 상식이자 교양이 되었습니다.

어린이들은 물리가 다루는 여러 어려운 주제에 대해 이미 잘 알고 있으며 심지어 좋아합니다. SF 영화에 단골로 등장하는 블랙홀, 빅뱅, 타임머신, 순간이동, 투명망토, 원자폭탄, 평행우주 등이 그 예죠. 하지만, 막상 수학으로 무장한 교과서 물리를 만나면 흥미를 잃어버립니다. 물리를 제대로 이해하려면 결국 수학도 알아야 하지만, 교양으로서의 물리를 알기 위해 수학이 꼭 필요한 것은 아닙니다. 사실 물리학자에게도 엄밀한 수식보다 자연에 대한 직관적인 이해가 중요한 경우가 많습니다. 이렇듯 어린이들이 이미 가지고 있는 물리에 대한 호기심을 일깨우고, 제대로 된 지식을 알고 싶다는 동기를 불러일으키는 것이 더 중요하다고 생각합니다.

출간 제안을 받았을 때, 과학학습만화 시리즈를 틈틈이 읽던 저의 어린시절이 떠올랐습니다. 공룡과 곤충 이야기에는 흠뻑 빠졌지만, 물리를 다룬 이야기는 지루했던 기억이 납니다. 당시 물리 이야기도 공룡이나 곤충처럼 재미있게 읽었다면 좀 더 일찍 물리학자의 꿈을 키울 수 있지 않았을까하는 상상도 해봅니다.

이 시리즈를 준비하며 저와 강신철 박사가 꼭 다뤄야 할 물리 개념을 정리했고, 그것을 바탕으로 김하연 작가가 어린이들이 정말 좋아할 이야기를 만들었습니다. 제가 등장하여 아이들과 미스터리를 풀어간다는 설정이 특히 마음에 드는데, 그 과정에서 중요한 물리 개념이 하나씩 등장하게 됩니다. 무엇보다 정순규 작가의 삽화가 너무 멋지고 사랑스러워서 더욱 몰입할 수 있을 거라고 기대합니다. 최선을 다해 만든 이 책을 읽고 많은 어린이들이 물리와 사랑에 빠지는 계기가 되길 기원합니다.

물리학자 김상욱

저자 소개 … 2
기획자의 글 … 4
등장인물 소개 … 8
프롤로그 … 10

1장. 까칠하지만 위대한 … 16
비밀 연구 일지① 운동과 중력을 이해하는 방식

2장. 세상을 밝히는 제본소 소년 … 42
비밀 연구 일지② 전기와 자기의 비밀을 밝히다

3장. 온도계를 사랑한 남자 … 64
비밀 연구 일지③ 열과 에너지를 둘러싼 생각의 변화

4장. 이게 무슨 색으로 보여요? … 90
비밀 연구 일지④ 빛과 소리, 파동으로 연결된 세계

5장. 시간의 비밀을 밝힌 특허청 직원 … 110
비밀 연구 일지⑤ 시간을 이해하려는 끝없는 탐구

6장. 대포알을 튕겨 낸 종이 한 장 … 132
비밀 연구 일지⑥ 원자를 들여다보는 과학자의 시선

쿠키 … 154

김하연 프랑스 리옹3대학에서 현대문학을 공부했습니다. 어린이 잡지 〈개똥이네 놀이터〉에 장편동화를 연재하며 작품 활동을 시작했으며, 지금은 어린이와 청소년을 위한 글을 쓰고 있습니다. 쓴 책으로 동화 〈소능력자들〉 시리즈, 〈똥 학교는 싫어요!〉, 청소년 소설 〈시간을 건너는 집〉 시리즈, 〈너만 모르는 진실〉, 〈지명여중 추리소설 창작반〉, 〈블랙북〉, 〈나만 아는 거짓말〉이 있습니다.