물리학자의 은밀한 밤 생활

물리학자의 밤에는 어떤 아찔한 과학 세계가 펼쳐질까?

흔들어놓은 맥주 캔으로 하는 룰렛 게임부터, 칵테일 제조로 알아보는 색 혼합,

이웃과의 폭죽 전쟁 속에서 발견한 운동량 보존의 법칙까지…



엉뚱하고 우스꽝스러운 어른들의 파티가, 물리학과 함께 한 편의 영화처럼 생생하게 다가온다!



과학자의 송년 파티는 어쩐지 조금 더 특별하고 똑똑해 보인다. 게임 한 판을 할 때에도, 폭죽놀이를 하거나 맥주 한 잔을 마실 때에도 어떤 현상의 원인과 결과가 철저히 규명된다. 온갖 오락거리로 가득한 파티도 물리학자에게는 신나는 과학 놀이터가 된다.

감산혼합, 가산혼합, 뉴턴의 진자, 마랑고니 효과, 계면장력, 상전이, 발열작용, 어는점 내림 현상까지…. 말만 들어도 어렵고 복잡한 이 과학 개념들을 저자는 맥주, 와인, 피자, 코코아, 헤비메탈, 장난감, 룰렛 게임 등의 요소에 자연스럽고 재치 있게 녹여냈다.

파티가 시작되는 저녁 6시부터 파티가 마무리되는 다음 날 오전 11시 반까지, 시간의 흐름에 따라 전개되는 크고 작은 소동들이 이 책에서는 놀랍게도 모두 물리학으로 설명된다.

FIFA 게임에서 진 톰이 승자인 마테스에게 복수하기 위해 일부러 맥주병의 아랫부분을 세게 부딪혀 맥주거품을 솟아오르게 하는가 하면, 렘포트와 그의 좌충우돌 친구들은 고약한 냄새를 풍기는 수르스트뢰밍 통조림으로 직접 폭죽을 만들어 작년에 이웃집 셰어하우스 녀석들에게 진 빚을 고스란히 되갚기도 한다.

그 밖에도 '냉각 중탕으로 최대한 빨리 시원한 맥주를 준비하는 방법은? 쓰다 남은 건전지를 바닥에 튕겨보면 방전 정도를 알 수 있다? 물, 우유와 달리 잔에 알코올음료를 따를 때는 왜 아치형 띠가 생길까? 왜 피자를 먹을 때 빵이나 치즈보다 토마토 토핑에 더 입을 잘 델까?' 등 저자는 평범한 일상에서 비롯된 작은 호기심을 시작으로, 자칫 지루하고 딱딱할 수 있는 물리학 이론을 쉽고 재미있게 풀이해준다.



암호 같은 물리 화학 공식, 한 번도 성공한 적 없는 실험은 이제 그만!

코코아 한 잔이면 흥미로운 물리학을 발견하기에 충분하다



물리학자들은 수동적인 관찰자가 아닌, 적극적인 실험자로서 일상의 사건들을 마주한다. 핫 초콜릿을 타다가 소리의 주파수 변화 현상을 밝혀낸 크로퍼드, 맥주병끼리 충돌시켰을 때 거품이 마구 치솟는 현상인 '맥주 태핑'을 규명한 스페인과 프랑스의 공동연구팀, 헤비메탈 콘서트의 모쉬핏과 서클핏에서 나타나는 인간의 집단행동을 연구한 미국 코넬대학교 물리학 연구팀 등 이 책은 과학자들이 단순한 일상생활 뒤에 숨겨진 물리의 복잡한 세계를 이해하기 위해 많은 노력을 기울인다는 사실을 보여준다.

또 수많은 과학자들이 기발하고 엉뚱한 소재에서 예상치 못한 세상의 원리를 발견해나가는 모습에서, 과학이 우리의 삶과 얼마나 밀접한 연관을 맺고 있는지 다시 한번 깨닫게 된다.

젊은 물리학자 렘포트는 사소한 일처럼 보이는 현상에서 정확한 원리를 규명하려는 연구가 앞으로 '인류의 삶을 구원'할 수 있을 것이라고 말하며 과학이 가져올 긍정적 미래를 예찬함과 동시에, 사람들이 물리학이라는 학문에 다시금 흥미를 붙이길 고대한다.

공식으로 가득 찬, 어렵고 따분한 물리학 공부에 지친 사람들도 한 번 이 책을 읽기 시작하면 손에서 놓기 힘들 것이다. 조금은 과격하지만 사랑스러운 등장인물들의 조마조마하면서도 웃음 터지는 일화들, 생뚱맞아보여도 일상생활에 매우 유용한 과학지식까지 흥미로움으로 가득하다.

마치 소설을 읽듯 술술 읽히는 이 책을 읽다 보면, 전혀 상상할 수 없던 곳에서 물리를 만나고, 물리학의 즐거움을 만끽할 수 있을 것이다.

감수의 글

들어가며_ 나만의 언어로 표현하다_ 분산



1장. 복수전이 시작됐다! _맥주병 충돌과 거품 발생의 원리

- 셰어하우스: 저녁 6시

ㆍ실험: 작은 충격 큰 효과

1단계: 거품 발생_ 맥주병 두 개가 충돌한 후 0.1~1밀리 초

2단계: 확산에 의한 거품 수 증가_ 두 개의 맥주병을 충돌시킨 후 1~10밀리 초

3단계: 부력_ 두 개의 맥주병이 부딪히고 0.1~1초 후



2장. 맥주를 최대한 빨리 시원하게 만들어 마시는 방법 _동결제를 사용한 저온 냉각

- 셰어하우스 현관: 저녁 7시 30분

ㆍ실험: 냉각 중탕

첫 번째 효과: 상전이 | 두 번째 효과: 흡열 효과 | 세 번째 효과: 어는점 내림



3장. 아이 같은 어른들의 놀이 _과학적으로 건전지 전압 체크하기

- 톰의 방: 저녁 8시 54분

ㆍ실험: 건전지 튕기기



4장. 와인과 피자에서 얻은 지식 _ 마랑고니 효과와 비열 용량

- 셰어하우스 주방: 밤 10시 14분

ㆍ첫 번째 실험: 와인 잔의 아치 문양, 그 너머 어딘가에

ㆍ두 번째 실험: 뜨거운 물질을 찾아서



5장. 흔들어놓은 맥주 캔으로 하는 룰렛 게임 _관성 모멘트

- 셰어하우스 복도: 밤 11시 40분

ㆍ실험: 맥주 캔 굴리기

흔들지 않은 맥주와 관성의 관계 | 맥주의 폭발



6장. 어둠 속 폭죽 전쟁 _운동량 보존의 법칙

- 쾰른가 13a 셰어하우스 문 앞: 새벽 1시 30분

ㆍ악마의 계획

ㆍ수르스트뢰밍 로켓 발사의 난관

ㆍ실험: 증류주 로켓



7장. 흰색 칵테일은 만들 수 없다? _색 혼합과 틴들 효과

- 셰어하우스 주방: 새벽 3시 1분

ㆍ내가 만든 오색찬란한 빛깔의 칵테일

ㆍ실험: 셰이크 잇, 베이비!

ㆍ둥근 형태의 크기는 가늠하기 어렵다



8장. 갈라 공연을 즐기며 _이상기체 모델

- 다락방: 새벽 3시 14분

ㆍ헤비메탈 콘서트에서, 모쉬핏과 써클핏



9장. 파티가 끝나고 _핫 초콜릿 효과

- 셰어하우스 주방: 다음 날 오전 11시 30분

ㆍ실험: 코코아 음계



감사의 글

라인하르트 렘포트 독일 과학교육부 주관 과학강연대회 사이언스슬램(Science Slam)의 우승자(2013년)이자 물리학자. 독일 뒤스부르크 에센대학교에서 물리학 박사학위를 받았으며, 과학 팟캐스트 <방법론적으로 잘못된(Methodisch inkorrekt!)>의 공동 연출을 맡고 있는 크리에이터다. 그의 팟캐스트는 2013년 시작된 이후 2017년 회당 약 7만 건 이상의 다운로드를 달성하며 독일 아이튠즈(iTunes) 팟캐스트 차트에서 1위를 차지하였다.

라인하르트 렘포트는 엉뚱하고 유쾌한 물리학 강연으로 대중과 소통하고 과학과 친해지지 못했던 많은 사람들에게 지적 즐거움을 선사하고 있는 독특한 물리학자다.

현재 팟캐스트, 라디오 등의 다양한 매체에서 독특한 과학강연을 펼치는가 하면 독일문화원 초청으로 멕시코 PopUp 투어(2017년)를 진행하는 등 젊은 과학자로서 과학의 대중화를 위해 앞장서고 있다.