빛의 물리학

빛의 물리학 - EBS 다큐프라임
EBS 다큐프라임 [빛의 물리학] 제작팀 지음, 홍성욱 감수, EBS MEDIA 기획 / 해나무 / 2014년 5월

이 책은 EBS 다큐프라임에서 동명의 제목으로 방송되었던 6부작 다큐멘터리를 기본 내용으로 하여 출판한 것이다. 제목 그대로 빛을 통해 물리학의 이론과 역사를 설명한다. 

아인슈타인은 책에서 많은 분량을 차지한다. 첫장은 아인슈타인의 특수상대성 이론을 설명한다. 특수상대성 이론은 등속 운동이라는 특수한 상황일 때의 광속 불변의 법칙이다. 즉 빛의 속도는 바뀌지 않고, 속도, 시간 등이 상대적인 것이다. 예를 들어 기차 에서 가운데 광원이 있고 양쪽으로 같은 거리에 빛을 반사하는 반사기가 있다. 기차 안에서 보면 동시에 반사되지만, 기차 밖에서 보면 다가오는 쪽인 뒷쪽이 먼저 반사하는 것처럼 보인다. 기차 안에서의 동시가 밖에서는 동시가 아닌 것인데, 빛의 속도가 일정하니 다른 것들이 유동적이란 것이다. 즉 시간은 기차 안과 기차 밖이 다르게 흘러간다.

2장은 일반상대성 이론을 설명한다. 특수상대성 이론은 등속도라는 특수 상황에서 적용되는 것인데, 중력이라는 가속도가 존재하는 공간에서는 적용이 어렵다. 중력 즉 가속도의 힘이 존재하는 공간까지 확장한 것이 일반상대성 이론이다. 가속도의 힘이 존재하는 공간은 모든 물체는 휘게 한 중다. 이 휘어짐은 다른 물체에 영향을 주게 된다. 아인슈타인은 뉴턴의 만유인력법칙을 부정하고 달의 공전 등의 움직임이  공간이 휘어지기 때문에 생기는 것이라 하였다.

3장 빛의 추적자는 빛을 연구한 과학의 역사를 다룬다. 갈릴레오 갈릴레이, 뉴턴 등의 과학자들과 이론을 소개한다. 

맥스웰은 전자기파를 발견하고, 전자기파의 속도가 빛의 속도와 같다는 것을 계산한다. 즉 빛은 전자기파와 같은 것이다. 이때부터 빛은 하늘에서 땅으로 내려와 세상에는 각종 파장을 가진 빛이 가득하게 되었다. 

4장 빛과 원자는 원자에 대한 물리학자들의 이론 확장 과정을 설명한다. 러더퍼드는 방사성 물질에서 나오는 알파 입자를 금박지에 던져 원자의 반응 알아보는 실험을 해, 원자핵을 발견한다. 막스 플랑크는 흑체 연구중 각 파장들의 진동수마다 에너지가 동일하게 분배되지 않으며 에너지의 흐름은 불연속적이이란 것을 발견한다. 보어는 원자의 선스펙트럼이 낱낱의 선에 해당하는 에너지 진동수만 방출하여 전자가 궤도를 돈다고 주장한다.

5장 빛과 양자 양자역학의 수정 과정이 나와있다. 보어와 하이젠베르크가 주로 나온다. 예전에 전자는 입자라고 생각되었는데, 실험을 통해 전자는 입자와 파동의 성질 가진 이른바 물질파라는 것이 밝혀진다. 그리고 전자는 정해진 자리에 있는 것이 아니라 확률적으로 존재한다. 하이젠베르크 위치를 재려고 하면 전자의 운동량이 불확실해지고 전자의 운동량을 보려고 하면 위치가 정확히 파악 안 된다는 '불확정성의 원리'를 주장하고 보어는 '상보성 원리'를 주장한다. 

6장 빛과 끈은 끈 이론에 대해 설명한다. 

세계를 움직이는 기본 힘은 4가지인데, 첫째는 중력, 둘째는 전자기력, 셋째는 원자핵 속 양성자와 중성자를 결합시키는 강력. 넷째는 붕산응 붕괴를 일으키는 약력이다. 이중 전자기력, 약력, 강력은 한가지 힘으로 통일하는 양자색역학이 있었지만 이는 중력을 포괄하지 않았다. 아인슈타인은 이 모든 것을 포괄하는 통일장 이론을 주장했으나 검증되지 않았다. 과학자들은 이 네 가지 힘을 포괄하는 이론을 만들고 싶었고 이는 끈이론으로까지 나아가게 된다. 

양성자, 중성자, 전자보다 작은 물질인 쿼크와 렙톤 12입자가 발견되었다. 끈이론은 끈이 이 12종류의 입자를 이룬다는 것이다. 기존의 끈이론을 보완하여 11차원 M-이론이 나온다. (M은 Membrane, Matrix 등 의미) 끈이 막(Membrane)에 붙거나 막에서 끈이 생겨 우주의 모든 물질이 거대한 막 구조에 연결된다. 이를 토대로 다중 우주 존재의 가설을 주장하기도 한다.

여전히 많은 물리학자들은 세상을 설명하는 궁극의 이론이 무엇인지 질문을 향해 달려가고 있다.  

방송 프로그램을 책으로 옮긴 거라 사진이 많다. 그래서 300페이지나 되는 내용을 술술 읽어갈 수 있다. 각 이론을 설명할 때마다 늘 예시가 있고 각 실험에 대한 내용은 사진을 같이 첨부해서 이해를 돕는다. 중요한 내용은 사진으로 한 번 더 반복하는 효과가 있다. 

예시 위주로 설명해서 이해하기 쉬운 장점도 있지만, 그 이론이 정확히 무엇을 말하는 것인지 헷갈릴 때도 가끔 있었다. 특히 양자역학 부분이 어려웠는데, 책에서는 양자역학을 제대로 이해하는 사람이 없을 정도로 원래 어려운 내용이라고 한다. 

책 한권을 통해 빛을 연구한 과학사와 물리학의 주요 이론에 대해 알 수 있는 것은 큰 장점인 것 같다. 그동안 물리학은 어려워서 관심이 없었는데 이 책을 통해 어렴풋이라도 알 수 있었던 것 같다. 

아주 특별한 달나라 여행

아주 특별한 달나라 여행 ㅣ 개암 그림책 6
에릭 바튀 글.그림, 밀루 옮김 / 개암나무 / 2014년 5월

어릴 적 토끼가 산다고 들었던 달나라.. 로켓을 타고 달나라 여행하는 이야기는 요즘도 동화 단골 소재이다. 

어린 시절, 나는 달이 무엇인지 잘 알 순 없었지만 하얗고 신비로운 미지의 공간으로 생각했던 것 같다.

<아주 특별한 달나라 여행>의 달나라는 어떤 곳일까? 아이들의 상상력을 키워준다는 책 설명에 왠지 기대가 된다.

달 위에 앉아 있는 왕의 모습이 어린 왕자를 연상시킨다. 이 책은 달나라에 몹시 가고 싶어하는 피에르 

왕이 주인공이다. 왕이 주인공인 건 동화에서 흔한 내용이지만, 달나라에 가고 싶어하는 왕이란 설정은 참신한 것 같다. 

책 표지가 파란색인 것에서 짐작이 가듯 짙은 파란색이 주된 배경색이다. 달이 떠있는 하늘이 배경이니 그런 것 같다. 

그림이 물감으로 칠한 것 같은 느낌이다. 붓으로 칠한 물감의 결이 살아있는 것 같다.  색감이 아주 예쁘고 그림도 참 예쁘다. 그림에 공을 들인 동화책이라는 느낌이 든다.

포환과 같은 아이들이 잘 모르는 단어도 나오는데 책에 따로 설명이 적혀있다. 

줄거리는 달나라에 가고 싶어하는 피에르 왕이 여러 가지 시도를 하는 것이다. 열기구도 타고, 포환 속에도 들어가보고 그렇게 노력하지만 실패하고 꿈에서 달나라를 가게 된다. 잠에서 깬 왕은 자신이 달나라에 다녀왔는데 별거 아니라고 말하고 신하들은 그건 꿈이라고 한다. 그리고 왕이 다음에는 토성이나 화성에 가고 싶다고 말하며 끝난다. 피에르 왕의 다음 여행 이야기도 계속 될지 궁금하다. 

왕이 꿈에서 달나라에 갔는데 우주선에서 내리는 사람을 보고 기사라고 생각한  부분이 웃겼다. 닐 암스트롱이 미국 국기는 꽂는 걸 묘사한 것 같은데, 이런 부분은 초등학교 고학년 정도의 수준이 되어야 숨은 뜻까지 이해할 수 있을 것 같다. 하지만 전반적인 내용이나 글자수를 봤을 땐 유치원생이나 초등학교 저학년 정도가 보는 책인 것 같다. 

유치원생인 우리 조카에게 읽어주니 아주 좋아한다. 특히 그림이 예뻐서 더 좋아하는 것 같다. 유치원생이 다 이해 못할 내용일 수도 있지만 그래서 더 상상력이 더해지는 것 같다. 그리고 꿈에서 달나라 여행도 하고 우주 여행을 한다는 설정이 아이들의 상상력을 키워준다. 꿈에 어디에 가고 싶은 지에 대해 아이들과 이야기할 거리를 던져주는 것 같다.  

피부도 단식이 필요하다

피부도 단식이 필요하다 - 피부노화, 피부 트러블에서 벗어나는 방법은 피부단식 뿐이다
히라노 교코 지음, 정은미 옮김, 야자와 요시후미 감수 / 전나무숲 / 2014년 5월

 

화장품 가게에 가면 토너, 로션, 에센스, 크림을 세트로 판매하는 것을 흔히 볼 수 있고, 세트를 구매해 사용하는 경우가 많다. 여기에 아이크림 등 각종 기능성 화장품, 자외선차단제, 색조화장품까지 우리는 피부에 몇가지나 바르고 있는 것일까. 

우리나라 여성들은 외국 여성들에 비해 지나치게 많은 종류의 화장품을 바른다고 한다. 특히 기초화장품을 필요 이상으로 중복되게 많이 바르는 것은 그동안 TV, 책 등에서 수차례 문제제기를 해왔다. 그러나 아직까지 여러 가지 제품을 바르는 것이 당연한 것처럼 인식되어지고 있다. 일본도 우리나라와 비슷한 상황인데, 이 책에서 저자는 화장품의 불필요성을 넘어 문제점을 제기한다.

기존의 많은 책에서 화장품 가지수를 줄이라는 것과는 달리 이 책은 아예 아무 것도 바르지말라고 한다. 그동안 화장품을 바른 것이 헛수고였을 뿐 아니라 오히려 피부를 망치고 있었다는 것이다.

우리가 목욕탕 물에 들어가도 물이 우리 체내로 흡수되지 않는다. 즉 피부는 견고한 장벽으로 내보내는 기관이지 무언가를 흡수하는 기관이 아니다. 따라서 피부에 무언가를 바른다고 해서 흡수되지 않는다. 여기까지는 생물학이나 의학을 조금이라도 배운 사람이라면 누구라도 알고 있을 내용이다. 그래서 나는 평소 비싼 화장품을 쓸 이유가 없다는 것까진 알고 있었다. 하지만 그 다음 내용이 충격적이다. 

'장벽 기능으로 스며들지 않는다'는 것은 장벽 기능을 파괴하면 스며든다'는 것이며, 실제로 화장품은 피부의 장벽 기능을 파괴함으로써 피부 속으로 스며드는 게 진실이다.(64P)

그동안 피부에 바르나 마나 씻으면 그뿐이라고 여겼던 화장품이 실제로는 피부 장벽을 파괴하고 있던 것이다. 그래서 기초화장품을 많이 바를수록 피부는 더 건조해지고 자정능력을 잃게 된다.

저자는 화장품의 문제점에 대해 설명하며 기초화장품을 바르지 않기로 결심한다. 기초화장품을 끊은 후 피부 변화의 과정을 1년간 추적했다. 책에서 1년간 변화와 화장품의 문제점, 의사의 조언 등을 적절히 섞어 설명한다. 선크림, 아기용로션 등 그동안 당연히 사용해야한다고 여겨왔던 화장품들의 문제점도 제기한다. 비싸게 산 화장품이 아까워 버리지 못하는 등 여성들의 심정을 잘 대변하기도 한다. 우리가 흔히 생각하기에 피부의 재생능력이 떨어질 것 같은 60대의 여성인 저자가 화장품을 끊은 후 놀랍게도 피부가 좋아진다. 책 뒷부분에는 저자의 3년 후 상태와 지인과 번역가의 피부단식 후기도 짧게 있어 저자의 주장을 뒷받침해 준다.

이 책의 가장 큰 매력은 피부 관리를 하지 않아도 된다는 주장이다. 그동안 불필요하며 유해하기까지한 일에 얼마나 많은 시간과 돈을 낭비해왔나. 그동안 상식이라 여겨왔던 고정관념에서 탈피하여, 저자의 기분좋은 게으름에 동참하고 싶다는 생각이 들었다. 

올리비아의 잃어버린 인형

올리비아의 잃어버린 인형 ㅣ 올리비아 시리즈 (주니어김영사)
이언 포크너 글.그림, 김소연 옮김 / 주니어김영사 / 2014년 5월

꼬마 돼지 올리비아의 새로운 동화책이 나왔다. 귀여운 올리비아의 이야기라 기대하는 마음으로 책을 폈다.

올리비아가 아끼는 고양이 인형이 사라진 것이 주내용이다.

 

표지에 올리비아의 빨간옷이 포인트인 것처럼 책에 전반적으로 빨간색이 많이 나온다. 책 전체가 알록달록한 느낌은 아니고 포인트 색감으로 세련된 느낌을 준다. 

 

올리비아가 꿈을 꾸는 장면도 이렇게 알록달록 예쁘게 나온다. 

책의 앞부분에는 멋쟁이 올리비아는 남들과 다른 축구복을 가지고 싶어하는 것이 나온다. 올리비아가 멋쟁이인 것은 알고 있었지만, 여자라고 알고 있던 올리비아가 남들과 똑같은 초록색 축구복을 입기 싫어하는 게 신선했다. 여자아이가 축구복을 입는 게 신선한 건 순전히  나의 편견 때문일 것이다. 남과 다르고 싶은 올리비아의 개성과 자신의 의견을 잘 표현하는 방식이 좋은 것 같다.

인형을 유모차에 싣고 가는 건 아이들이 콩순이 유모차를 끌고 가는 걸 연상시킨다. 아이들의 귀여운 행동이 이 책에 고스란히 나와 있어 웃기고 재밌었다. 

이렇듯 올리비아가 아끼는 고양이 인형이 있는데 갑자기 사라졌다. 올리비아는 인형을 찾으러 나서고.... 알고보니 강아지 인형이 물어뜯은 것이다. 강아지 키우는 집이라면 있을 법한 이야기를 재밌게 그렸다. 강아지가 얄밉지만 화해하는 걸 보면 아이들이 토라졌다가도 금방 마음이 풀어지는 것과 똑같다.  올리비아의 행동들이 하나하나 진짜 살아있는 아이같다. 

어찌보면 흔한 내용이지만 아이들을 그대로 옮긴 듯한 올리비아가 참 귀엽고 내용도 유쾌하다.

<한우리 북카페 서평단으로 작성한 글입니다> 

수레바퀴 아래서

수레바퀴 아래서 ㅣ 사계절 1318 문고 91
헤르만 헤세 지음, 박종대 옮김 / 사계절 / 2014년 4월

<수레바퀴 아래서>는 청소년 필독서로 지정한 학교도 많고 누구나 제목은 한번쯤 들어본 책일 것이다. 그러나 수능에 출제되지는 않는 탓에 읽어본 사람은 생각보다 적다. 과제로 독서감상문을 내주거나 수능에 출제되거나 교과서에 나온 작품이 아니라면 청소년기에 자발적인 독서를 하는 학생은 드물다. 논술공부에 도움이 될까하여 공부의 연장선상에서 독서를 권하는 경우도 가끔 있지만 말이다. 나 또한 중고등학생 때보다 초등학생 때 책을 훨씬 많이 읽었으며, 청소년기 때는 과제나 수능을 위한 독서 외에는 책을 읽은 기억이 거의 없다. 나처럼 공부할 시간에 쫓겨 책을 읽어보지 못한 사람이라면 이 책 내용에 공감을 할 것이다. 

표지에는 반항적인 소년과 힘없고 작은 소년이 나온다. 오른쪽의 작고 움츠러든 아이가 이 소설의 주인공 한스기벤라트이다. 

한스는 공부를 잘해 주위의 기대를 한 몸에 받는다. 아버지, 선생님, 목사님, 주위 사람들이 바라는대로 공부만 하며 휴식이나 자유 없이 살아가지만, 한스는 성공에 대한 갈망이 크며 이러한 삶이 자기가 원하는 것이라 생각한다. 하지만 한스의 성적에만 관심이 있는 어른들은 정작 한스가 힘들 때 위로를 해주지 않는다. 단순히 공부를 많이 하는 것이 문제가 아니라 누구도 한스의 마음을 이해해줄 사람이 없다는 것이 비극이다.

이런 내용을 소설은 한스의 내면의 변화와 주위 사람들의 반응, 한스의 고향 풍경을 한데 어울어지게 그려간다. 한스의 고향인 시골 풍경을 자주 묘사해 서정적인 느낌도 든다.

100년 전 독일의 교육 모습이 우리나라의 지금과 참 닮았다. 차이점이라면 이 책에선 소수의 엘리트들만 공부에 대한 압력, 기대감을 받는 데 반해, 우리나라에선 대부분의 학생들이 한스와 같은 삶을 강요받는다는 것이다. 그리고 자신들이 원하는 결과를 내지 못할 때는 사회는 어린 학생들에게 가혹할만큼 냉정하다.

사회가 정한 틀에서 벗어난 학생들을 낙오자 취급하는 걸 보며, 교육은 인재를 키우는 것이 아니라 사회가 내 말을 잘 들을 입맛에 맞는 사람을 키워내는 과정이라는 말이 떠올랐다. 

헤르만헤세의 다른 소설인 <데미안>과 이 소설은 작가의 삶을 투영했다는 공통점이 있다. <데미안>은 주인공의 내면에 좀 더 치중한 느낌이 들고, 그보다 먼저 써진 <수레바퀴 아래서>는 주변 인물이나 환경을 좀 더 자세하게 표현한다.    

책을 읽고 수레바퀴의 의미에 대해 생각해 보았다. 주인공 한스를 숨 막히게 만들었던 인생의 수레바퀴. 한스는 수레바퀴에 치이지 않으려 수레바퀴가 모는대로 부지런히 움직여야 했다. 

공부의 터널을 뚫고 나와도 우리는 인생에 수레바퀴 굴레에 메여 살아간다. 수레바퀴가 내모는대로 따라갈 것인가 스스로 수레바퀴를 굴려나갈 것인가.