고전물리학의 창시자들을 찾아서

■ 과학은 어떻게 만들어지는가
우리는 과학을 흔히 이미 완성된 지식으로 생각한다. 하지만 위대한 과학자들에게 과학은 정답의 집합이 아니라 끝없는 질문의 연속이었다. 사과가 왜 떨어지는지, 빛은 무엇인지, 전기와 자기는 어떤 관계를 맺고 있는지, 열은 어떻게 움직이는지. 당연해 보이는 질문들에서 시작된 탐구는 인류의 세계관을 바꾸어 놓았다. 이 책은 바로 그 질문들이 탄생하고 성장해 온 과정을 따라간다.

■ 거장들과 나누는 지적인 대화
노벨 물리학상 수상자 에밀리오 세그레는 자신의 학문적 뿌리가 된 과학자들의 삶과 사상을 다시 찾아 나선다. 갈릴레오와 하위헌스, 뉴턴, 패러데이와 맥스웰, 볼츠만과 기브스에 이르기까지 고전물리학을 만들어 낸 거장들의 발자취를 따라가며 그들의 고민과 통찰을 생생하게 되살려 낸다.
이 책의 매력은 과학적 업적만을 나열하지 않는 데 있다. 저자는 과학자들의 성공 뒤에 숨겨진 실패와 논쟁, 인간적인 고뇌와 집념까지 함께 조명하며, 위대한 발견이 탄생하는 과정을 한 편의 이야기처럼 들려준다.

■ 고전물리학이 완성되는 순간들
책은 갈릴레오의 역학에서 출발해 뉴턴의 만유인력 법칙, 빛의 본성을 둘러싼 논쟁, 전자기학의 탄생, 열역학과 분자운동론의 발전에 이르기까지 고전물리학이 완성되어 가는 과정을 한 편의 서사처럼 펼쳐 보인다.
각 장면에는 자연의 비밀을 밝히려 했던 과학자들의 치열한 질문이 살아 있다. 그들은 결코 정답을 알고 출발한 사람들이 아니었다. 끊임없이 의심하고, 실패하고, 다시 생각하며 자연의 질서를 이해하려 애쓴 탐구자들이었다.

■ 과학의 역사를 넘어 인간 정신의 역사로
탐구할 수 있는 것은 끝까지 탐구하고, 이해할 수 없는 것 앞에서는 경외심을 잃지 않는 것. 에밀리오 세그레는 과학의 역사를 통해 사유하는 인간 정신의 위대함을 보여준다. 이 책은 단순한 물리학 입문서도, 과학자 열전도 아니다. 현대 과학의 토대를 세운 거장들의 발자취를 따라가며 과학이 어떻게 만들어졌는지, 그리고 인간은 어떻게 세계를 이해해 왔는지를 보여 주는 지적인 탐험이다.
지금, 물리학의 뿌리와 다시 만나는 특별한 여정이 시작된다.

머리말
꿈속의 전주곡

1장 기초를 세운 조상: 갈릴레오와 하위헌스
피사: 준비기간｜파도바: 천공의 불가사의｜피렌체: 영광과 몰락｜하위헌스: 전환기의 인물

2장 마술의 산: 뉴턴
복잡하고 이해하기 힘든 인간성｜케임브리지 대학생에게 내린 계시｜루카스 교수: 빛이 분해되다｜『프린키피아』와 우주의 구조｜창조의 전성기가 지나고｜포기된 과학: 조폐국 국장 시대와 어두운 면

3장 빛이란 무엇인가?
뉴턴의 계승자들: 수학과 자연계｜수학자들｜물리학자들｜빛은 파동이다: 토머스 영, 만능 재주꾼｜프랑스의 과학자 양성소｜프레넬의 마무리｜스펙트럼이 알리는 정보: 프라운호퍼, 분젠, 키르히호프

4장
전기: 천둥에서 모터와 전파까지
정전기와 자기의 어려웠던 정복｜개구리의 도움: 갈바니, 볼타와 '인류가 발명한 가장 놀라운 도구'｜전자기학: 전류와 자침-외르스테드와 앙페르｜생생한 외모와 강력한 상상력: 패러데이-제본공에서 과학의 왕자, 실험의 제일인자로｜물리학에서 절대로 잘못이 없는 사람, 맥스웰｜현대물리학으로의 징검다리-헨드릭 안톤 로런츠

5장
열: 물질, 진동, 운동
화학과 물리학의 중간-기체의 성질｜애국심, 공학기술, 천재성-카르노와 그의 대변자 윌리엄 톰슨｜견고한 요새, 열역학: 에너지 보존-마이어, 줄, 헬름홀츠｜열역학의 완성: 루돌프 클라우지우스

6장
분자운동론: 물질구조 해명의 시작
불운한 선각자들｜또 한 번, 클라우지우스와 맥스웰｜루트비히 볼츠만｜통계와 확률이 물리학에 도입되다｜자연에서 발견되는 실제 기체｜판데르발스의 놀라운 방정식｜물리학자 기브스
부록
1. 뉴턴의 수학적 제원리(제Ⅱ장): 구심력의 결정｜2. 뉴턴의 수학적 제원리(제Ⅲ장): 이심 원추 곡선상의 물체의 운동｜3. 케플러 법칙의 표준적인 도출｜4. 열 교환에 관한 키르히호프의 법칙｜5. '전기학의 뉴턴'의 논의｜6. 전하의 전자기단위에 대한 정전기단위의 비의 측정과 빛의 속도｜7. 맥스웰 방정식에서 평면파의 도출｜8. 얼음의 융점에 대한 압력의 영향｜9. 온도의 절대눈금과 기체온도계｜10. 맥스웰 자신이 말하는 분자속도의 맥스웰 분포｜11. 볼츠만의 묘비문｜12. 볼츠만의 H-정리의 요점｜13. 에너지 등분배율이 제기한 난점｜14. 놀라운 판데르발스의 방정식과 클라우지우스의 비리알 정리

맺는말
역자 후기
참고문헌

에밀리오 세그레 (Emilio Segr?, 1905~1989)
이탈리아 출신의 미국 물리학자이다. 로마대학교에서 엔리코 페르미의 지도 아래 연구했으며, 1932년 조교수로 임명되었다. 1934~1935년 페르미와 함께 중성자 반응 연구에 참여해 핵물리학 발전에 기여했다. 이후 미국으로 건너가 방사화학과 입자물리학 분야에서 활발히 연구했으며, 인공 방사성 동위원소와 새로운 원소의 발견에 중요한 업적을 남겼다. 1959년 반양성자의 발견으로 오언 체임벌린과 함께 노벨 물리학상을 수상했다. 과학사와 물리학의 발전 과정에 깊은 관심을 갖고 여러 저술을 남겼다.