[이공계 진로도서 추천] 생각하는 청소년을 위한 물리학의 역사, 정완상

생각하는 청소년을 위한 물리학의 역사 - 자연의 움직임을 꿰뚫은 위대한 질문들 ㅣ AI 시대를 여는 Classic Insight 2
정완상 지음 / 성림원북스 / 2026년 1월

물리학에 대한 학생들의 반응은 첨예하게 갈린다. 

대부분의 사람들이 '물리학'이 정말 어렵다고 말한다. 그런데 그 중 몇몇 사람들은 물리학을 정말 재미있어하고 쉽게 이론을 이해하고 문제를 곧잘 풀어내곤 한다. 이 때문인지 '선택받은 자만 물리학을 할 수 있다'라는 말이 떠돌고있다. 고등학교 과학 선택 과목으로 '물리학'을 공부해 보면 자신이 선택 받은 사람인지 아닌지 빠르게 알 수 있다는데... 나도 아직 그 진실을 제대로 파악하지는 못했다.

물리학은 세상을 이해하는 좋은 도구 중 하나이다. 물리학이 세상의 많은 부분을 바꾸어 놓았다. 물리학은 기술의 언어이자 사유의 언어, 그리고 이제는 보이지 않는 세계까지 안내하는 언어라고 한다. 물리학이 어렵게 느껴지든 그렇지 않든 우리 나름대로 물리학의 기본 원리를 이해하는 것이, 세상을 더 큰 시야로 바라볼 수 있게 돕는다. 

정완상 교수님의 <생각하는 청소년을 위한 물리학의 역사>는 연대기 식으로 사건을 나열한 것이 아니라 '주제별 물리학의 역사'를 순차적으로 알려준다. 물리학의 주요 개념들이 어떻게 탄생되어 어떤 방향으로 발전해 나갔는지 설명한다. 속력·힘·운동, 소리와 파동, 유체와 비행, 열과 증기기관, 전기 등 현대에서 중요한 역할을 차지하고 있는 이론에 대해 조금이나마 파악할 수 있게 돕는다. 

<생각하는 청소년을 위한 물리학의 역사>에서는 양자론과 상대성이론 이전의 물리학을 다루고 있으며, 주제별 물리학 역사 이야기를 따라가며 물리학 이론들을 더 쉽게 이해할 수 있다.

아킬레우스가 거북이보다 10배 빨리 이동할 수 있다고 가정하고,

거북이를 아킬레우스보다 100미터 앞에서 출발시킨다.

이때 아킬레우스는 거북이를 따라잡을 수 있을까?

-제논의 역설-

가장 먼저 다루는 주제는 '속력과 낙하의 비밀'이다. 교과서에서도 종종 등장하는 '제논의 역설'로 알려진 '아킬레우스와 거북이' 이야기가 먼저 등장한다. 제논은 아킬레우스가 영원히 거북이를 따라잡을 수 없을 거라 생각했다. 아킬레우스가 100미터를 달려가면 거북이는 10미터를 이동하고, 거북이를 따라잡기 위해 아킬레우스가 10미터를 이동하면 거북이는 1미터를 이동한다. 이 과정을 무한히 반복하면 아킬레우스는 계속 거북이가 있던 자리에만 도착하게 되고, 거북이를 절대 따라잡을 수 없다고 주장한다.

다들 알고 있겠지만 이 주장은 틀렸다. 

제논은 물체의 운동을 설명하면서 이동한 거리만 생각하고 물체가 이동하는 시간을 간과했기 때문에 잘못된 결론을 얻게 되었다. 수학에서는 극한의 의미에 대해 설명하면서 이 이야기를 언급하기도 한다. 그러나 이 역설을 통해 사람들은 운동과 속도의 본질을 깊이 탐구하게 되었다. 이후 갈릴레이 갈릴레오의 '진자 등시성', 속력의 정의, 경사면 실험을 통해 낙하하는 물체가 등가속 운동을 한다는 사실을 밝힌 것 등에 대해 하나씩 설명한다. 

<생각하는 청소년을 위한 물리학의 역사>에서는 한 챕터가 끝나면 책에서 주로 다룬 내용을 깔끔하게 볼 수 있도록 도식으로 정리해 놓았다. 물리학 주제 위주로, 앞에서 언급했던 주요 사건을 써 놓았기 때문에 관련된 물리학 내용과 공식 등을 효율적으로 복습할 수 있다. 또한 물리학을 공부하지 않는다 하더라도 국어 수능 대비 비문학으로 자주 보는 과학 주제들이 나와 있다. 파동의 성질, 도플러 효과, 뉴턴의 중력 발견 과정, 위치에너지, 유체역학, 빛의 입자설과 파동들 등 모두 단골 출제 내용이다. 

중학교나 고등학교의 물리학에서 주로 어떤 내용을 배우게 되는지 궁금하다면, 일상 생활을 하면서 알게 된 물리학 법칙에 대해서 제대로 공부해보고 싶다면 <생각하는 청소년을 위한 물리학의 역사>가 많은 도움이 될 것이다.