익스트림 물리학 - 수식 없이 읽는 여섯 가지 극한의 물리
옌보쥔 지음, 홍순도 옮김, 안종제 감수 / 그린북 / 2022년 1월
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소설을 읽다 질릴 때 과학책을 종종 읽는다. 사실 모든 학문은 서로가 조금씩 연결되어 있어서 하나의 지식이 생각도 못했던 다른 분야의 공부에서 도움이 되는 경우가 있다. 정작 학생 때에는 관심도 없었던 물리학이 성인이 되어 재미있어진 건 SF 소설을 읽은 후부터였다. 물리가 왜 재미있을까. 그 이유를 『익스트림 물리학』의 부제에서 찾을 수 있었다.

물리는 '극한'을 연구하는 학문이기 때문이다. 옌보쥔이 이 책에서 분류하듯 우리는 극한의 빠름과 극한의 무게, 극한의 열 등을 직관적으로 상상하지 못한다. 100도의 물에 손을 넣으면 뜨겁고 화상을 입는다는 건 알지만 1000도만 되어도 그 온도가 어느 정도의 열일지 가늠하기 힘들다. 우리는 100킬로의 무게를 쉽게 떠올린다. 하지만 10억톤의 무게는 감히 알 수 없다. 이렇게 인간의 감각 범위를 벗어나는 연구를 하며 과학자들은 여러 증명 이전에 '상상'을 했다. 타당하고 그럴듯한 상황에서 새로운 극한을 충분히 검증하면 이론이 성립된다. 어쩌면 SF라는 장르의 발달에 물리학이 절대로 빠질 수 없는 이유는 그것이 하나의 새로운 세계를 만들고 상상하는 데에 큰 도움이 되기 때문이 아닐까 싶다.

『익스트림 물리학』은 여섯 가지의 극한 상황에서 발생한 이론과 다양한 가정을 어렵지 않게 설명한다. 고등학교 물리학을 뛰어넘는 수준의 내용이 시각 자료와 적절히 어우러져 훌륭한 교양서를 이루고 있다. 흔히 알고 있는 만유인력의 법칙이나 상대성 이론부터 SF 소설 또는 영화로 대중적인 이론이 된 '다중우주론'과 '삼체 이론', 그리고 생소하게 느껴질 법한 응집물질물리학이라는 분야까지 한 권에 비슷한 밀도로 담기는 쉽지 않았을 것이다. 이 책을 읽다 보면 어떤 것도 특별히 어렵거나 지나치게 가볍지 않은 방식으로 설명하는 작가의 지식적 유연함에 놀라곤 한다.

가령 원자핵 내부에서 매우 좁게 발생하는 강한 힘인 '강력'을 설명하며 옌보쥔은 그것이 마치 "권투선수의 주먹이 매우 강하지만 공격 범위가 팔의 길이를 벗어나지 못하는 것과 마찬가지"라고 말한다. 국소적인 부위에만 작용하는 힘이 아주 강할 수 있다는 건 직관적으로 상상하기 힘들다. 하지만 옌보쥔의 예시를 읽다 보면 단번에 상상이 가능해진다. 이 책은 시각 자료와 예시를 총동원해 독자의 이해를 돕는다. 그것이 어렵고 생소한 이론과 쉽고 대중적인 내용이 조화를 이룰 수 있었던 가장 큰 이유다.

저자의 예시는 단순한 설명에 그치지 않는다. SF 영화의 베스트셀러라고 할 수 있는 '마션'과 인터스텔라'부터 세 종류의 성별을 가진 존재들이 나온다는 아이작 아시모프의 소설 『신들 자신』, 그리고 앞서 삼체 이론과 함께 잠시 언급한 소설 『삼체』까지. 예술과 과학에 조예가 깊다는 작가 소개에 틀림이 없다는 확신이 든다. 특히 삼체 이론을 알지 못한 채 소설 『삼체』를 읽으며 애를 먹었던 기억이 떠올랐다. 그 책을 읽기 전에 이 책을 먼저 접했다면 좋았을 텐데.

『익스트림 물리학』을 읽으며 자주 든 생각은 '왜 내가 그때 이 책을 알지 못했을까'였다. 물리학의 범주에 드는지도 몰랐던 수많은 질문의 해답을 이 책에서 찾았다. 예전에 물리 과외를 하며 상대성이론을 가르치는데 시간 지연의 쌍둥이 실험에 관해 질문을 던진 학생이 있었다. 물리학 전공자가 아니라 스스로 설명 가능한 범위가 좁아 아쉬웠는데 이 책에 그 해답이 쓰여 있었다. 좀 더 빨리 이 책을 읽었더리면! (물론 최신간 도서인 이 책이 당시에는 없었겠지만.)

이 책은 넓은 독자를 포괄할 수 있다. 물리학에 흥미와 관심이 지대하고 어휘력에 자신이 있다면 중학교 저학년도 도전해봄집하고 물리학에 손사레를 친다면 성인도 쭈뼛거리며 한두 장 넘겨볼 수 있다. 더 빨리 읽지 못한 걸 후회할 정도로 재미있는 이 물리책은 한번 읽기에는 지나치게 유익하다.

우리의 일상과, 배움과, 상상과 물리는 멀리 떨어져 있지 않다. '극한'의 재미가 깃든 학문에 한번쯤 발을 담가보고 싶다면, 넓이와 깊이를 측정하기 힘든 '익스트림'의 세계에 방문하고 싶다면 이 책으로 그 첫발을 떼는 건 어떨까.

늦게 알게된 만큼 두고두고 여러 번 읽어야겠다. 이 꼼꼼하고 재미있는, 그리고 친절한 물리학 책을.


*본 리뷰는 출판사로부터 도서를 제공받아 작성하였으며 본인 인스타그램의 게시물을 일부 발췌 및 수정한 것입니다.

원문 보기 : https://www.instagram.com/p/CZWnb3LJMlt/?utm_medium=copy_link

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