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슈퍼영웅들을 통해 배우는 물리학 강의 - 슈퍼맨, 그게 과학적으로 말이 되니?
제임스 카칼리오스 지음, 김민균 외 옮김, 김영태 감수 / 바이북스 / 2019년 3월
평점 :
완전 재밌게 읽은 책이다.
재밌으면서 완전 유익한 책이다.
아마도 이 책을 학창시절에 읽었다면 물리 공부를 더 열심히 하고, 물리를 더 잘했을 것 같다.
이 책의 저자는 미네소타대학 교수로 물리학과 천문학을 강의하고 있다.
옮긴이의 프로필이 어쩌면 더 화려하다.
옮긴이 4명 중 3명은 카이스트를 졸업했고, 1명은 고려대의대를 졸업했으며 4명 모두 국내외 과학올림피아드에서 수상을 한 사람들이다.
과학 전문가에 의해서 지어지고, 과학 실력자에 의해서 번역된 책이다.
만화에 등장하는 슈퍼영웅들을 통해서 물리학을 알려주는 책이다.
최근 첫째아이가 스파이더맨이 되고 싶다는 엉뚱한 이야기를 해서 아이에게 권해주고 싶어서 내가 먼저 읽은 책이다.
목차를 보니 스파이더맨에 대한 이야기가 있었다.
책에서는 역학,빛과 열엔너지, 현대물리학을 다루고 있다.
이 책에 등장하는 주인공들은 모두 만화속의 슈퍼영웅들이다.
슈퍼맨, 스파이더맨, 플래시, 앤트맨, 일렉트로, 매그니토, 아이언맨, 비자르...
물리학만을 다루는 것이 아니라 슈퍼영웅의 탄생배경과 시대에 따른 탄생배경의 변화도 다루고, 슈퍼영웅들의 활약상도 다루고 있다.
슈퍼영웅들의 탄생배경은 1940년대는 알 수 없는 외계, 1950년대는 방사능, 2000년대는 유전자변형이라고 한다.
저자는 물리학은 공식을 외우는 학문이 아니고, 물리학은 정확한 질문을 던지는 것이 더 중요하다고 말한다.
슈퍼맨의 이야기로 시작한다.
슈퍼맨의 엄청난 힘은 중력의 차이로 인한 것이다.
슈퍼맨이 태어난 크랩턴 행성은 지구보다 중력이 훨씬 더 강하다.
크랩턴 행성에 적합한 태생적 특성을 갖고 있는 슈퍼맨이 보여주는 행동은 지구인이 달에 갔을 때 훨씬 높이 뛸 수 있고, 무거운 짐도 가뿐히 들 수 있는 것과 같다.
강한 중력을 견디는 근육과 뼈가 있어서 센힘과 총알도 막아내는 강력한 피부를 가지고 있다고 한다.
슈퍼맨이 그냥 괜히 슈퍼맨이 아니었다.
이렇게 과학적으로 설명을 해주니 물리학이 재미있어졌다.
영웅에 대한 만화속 행동 원리가 설명되면서 물리학이 본격적으로 소개되었다.
첫번째로 뉴턴의 관성의법칙, 가속도의 법칙, 작용반작용의 법칙이 설명되었다.
이론과 공식이 설명되어서 교육적인 효과가 매우 높다.
슈퍼맨이 높이 뛰는 이유를 속도, 중력, 가속도, 작용반작용, 힘의 관점에서 설명을 해준다.
계산식을 통해서 알아낸 크랩톤 행성의 중력은 지구보다 15배가 강하다고 한다.
매우 과학적이며 논리적으로 만화 속 내용들을 설명해주니 읽을수록 흥미로운 책이었다.
슈퍼맨 탄생의 비화를 알려주는데, 만화를 그려서 부자가 되려던 십대 청소년 둘이 만든 인물이라고 한다.
4년간의 출판거절을 이겨내고 출판하여 대히트를 쳤다고 한다.
이제 드디어 스파이더맨의 이야기가 이어졌다.
스파이더맨의 탄생이야기는 영화에서 보아서 아는 내용이었지만, 복습하는 기분이상의 흥미를 주었다.
"커다란 힘에는 반드시 그 책임이 따른다."
다시 보아도 명언이다.
스파이더맨의 여자친구 그웬의 죽음은 운동량과 충격량이 적용된 사례이다.
엄청난 속도로 떨어질 때 스파이더맨이 갑자기 잡아서 그 하강속도가 갑자기 0이 되면서 외부의 힘이 가해져서 그 충격으로 죽은 것이라고 한다.
갑자기 잡아서 발생하는 하강속도가 42m/s → 0m/s로 줄어들지 않도록 했어야 하며, 운동변화에 따른 충격량을 분산시켜주었어야 살릴 수 있었다고 한다.
이렇게 과학적으로 설명을 들으니 세상 일들에 호기심이 생기기 시작했다.
스파이더맨이 거미줄을 쏘아서 빌딩과 빌딩 사이를 날아가는 행동은 구심가속도를 통해서 설명했다.
플래시의 탄생이야기가 나온다.
플래시는 엄청 빨리 달리는데 이를 마찰력, 가속도, 소리, 초음속, 도플러효과로 설명을 해주었다.
플래시가 보여주는 빨리 달리기, 물위 달리기, 총알 멈추기는 모두 물리학의 법칙에는 위배된다고 한다.
앤트맨이 등장한다.
인간 축소 기술은 실제로 가능할까?
No라고 답한다.
원자의 크기는 자연의 기본척도로서 지속적이라고 한다.
힘, 지렛대, 토크 등이 나온다.
앤트맨은 작아져서 청각능력에 문제가 생기다고 한다.
듣고 말하는 범위를 정하는 조건은 진자의 주기라고 한다.
중간중간 슈퍼영웅의 만화 원본들이 등장한다.
물리학을 다루고 있지만, 기존관념속 물리학 책과는 차원이 완전 다르다.
만화 속의 물리학 법칙, 오류, 가능과 불가능을 이야기하며 물리학 지식을 넓혀준다.
그래도, 이론은 역시나 다소 어렵게 느껴졌다.
하지만, 상식으로 받아들이면 되고, 재미로 읽으면 된다.
난 수험생이 아니고, 지금 물리 공부를 잘 해야하는 사람은 아니니까.
에너지보존법칙, 운동에너지, 위치에너지에 대한 내용이 나온다.
빨리 달리는 플래시는 많이 먹어야 하고, 호흡도 많이 해야한다고 한다.
이런 것까지 과학적인 원리가 다 담겨져 있음을 해석하는 저자의 관찰력과 해석력은 참으로 탁월하다.
저자는 슈퍼영웅 중 애텀(ATOM)을 제일 좋아한다고 한다.
내가 아는 일본 아톰이 아니다.
애텀은 자신의 크기를 마음대로 조절할 수 있는데, 전자 크기까지 줄일 수 있다고 한다.
애텀 이야기에서 열역학법칙이 설명된다.
애텀은 불길에서 생겨난 기류를 타고 하늘로 올라가는데, 이는 애텀 밑에 있는 뜨거운 공기는 위에 있는 차가운 공기보다 빨리 움직이기 때문에 여기서 생겨난 바람이 애텀을 공중에 뜨게하는 것이라고 한다.
엑스맨, 아이스맨도 등장했다.
아이스맨은 주위 온도를 -40℃로 바꾸는 능력이 있고, 손으로 얼음광선을 쏜다.
눈송이가 결정을 이루는 것은 눈이 만들어지면서 브라운 운동을 하기 때문이다.
브라운 운동의 이론적 설명을 박사학위 논문에서 밝힌 과학자가 바로 아인슈타인이라고 한다.
이것만으로도 아인슈타인은 능력있는 과학자라고 할 수 있다고 한다.
오븐에서 고기가 익는 것은 상전이 현상이라고 한다.
멜터가 무엇이든 녹일 수있는 용융총을 쏘는 것도 상전이 현상이라고 한다.
멜터의 무기는 전자레인지 원리로 만들어졌다고 할 수 있다고 한다.
정전기, 전류, 전기, 자기, 전자기, 빛, 암페어의 법칙, 패러데이의 법칙도 책에서 다루어지고 있다.
드디어 현대물리학 세계로 진입하여 양자물리학과 양자역학이 다루어졌다.
슈뢰딩거 방정식은 물질파동공식을 발견하기 위한 동기로 만들어졌다고 한다.
그로부터 한 세대가 흐른 후 슈뢰딩거 공식에 의해 과학자들이 핵분열, 원자탄, 핵융합, 트랜지스터, 레이저 등을 개발하게 되었다.
트랜지스터와 레이저는 접근 방법이 다르지만, 양자이론 덕분에 성공적인 개발이 가능했다고 한다.
오스트리아 1000실링 지폐에는 슈뢰딩거의 초상화가 있다고 한다.
양자역학 개념은 슈퍼맨의 시간장벽 돌파, 벽 통과하기 설명에서 사용되었다.
고체물리학도 등장한다.
반도체에 대한 이야기도 등장한다.
아이언맨에 대한 자세한 이야기가 기술되었다.
갑옷, 장비, 무기, 능력에 대한 이야기가 흥미를 끌었다.
날아가는 원리에 대한 이야기도 등장한다.
만화 속 슈퍼영웅을 통해서 물리학에 많은 흥미를 유발시키는 책이다.
슈퍼영웅에 대한 이야기도 좋고, 물리학에 대한 내용도 좋다.
재미와 교육을 모두 만족시켜주는 책이다.
이제 슈퍼영웅을 볼 때 물리학을 생각하면서 호기심을 가질 것 같다.
구성도 좋다.
본문 구성도 좋았지만, 부록 구성도 알차다.
부록에 질문과 답변이 있는데, 일반인들이 자주 질문하는 질문에 대한 Q&A가 있다.
슈퍼영웅에서 누가 가장 현실성이 있을까?
슈퍼영웅에서 누가 가장 비현실적일까?
빛의 속도보다 빨리 달리면 시간여행을 할 수 있을까?
헐크의 바지는 무엇으로 만들어졌을까?
부록에 공식 정리도 있고, 찾아보기도 있다.
내용도 구성도 최고라 할 수 있는 매우 좋은 책이다.
어렵게 느껴지는 물리학을 만화 속 슈퍼영웅을 통해서 접근한다는 방식은 매우 신선하면서도 유용했다.
책을 읽고 가족들과 식사하면서 이 책에 대한 칭찬을 많이 했다.
그리고, 책 속에서 있었던 흥미로운 이야기들을 해주었다.
가족들이 이 책에 많은 흥미와 관심을 느꼈다.
아이들이 물리 공부를 하는데 이 책이 도움을 줄 것 같다.
※ 슈퍼영웅들을 통해 배우는 물리학 강의 독서후기 포스트는 책과콩나무 그리고 바이북스에서 도서를 제공받아 읽은 후 작성하였습니다.