물리와 친해지는 1분 실험

물리와 친해지는 1분 실험
사마키 다케오 지음, 조민정 옮김, 최원석 감수 / 그린북 / 2014년 4월

물리는 사물의 이치에 대한 근본적인 원리를 다루는 학문이다. 원리라 하여 세상의 법칙이란 법칙은 다 모여 있는 것 같지만 따지고 보면 우리가 평소에 익숙한 것들에 이름을 붙인 것 뿐이다. 뉴턴이 물리학에 공헌한 바가 지대하지만 아마 뉴턴이 정립하지 않았다면 다른 과학자에 의해 이론으로 정립되었을 것이다. 관성의 법칙, 가속도의 법칙, 작용과 반작용의 법칙은 버스를 타거나 달리기를 할때와 같이 일상적인 생활 속에서도 경험할 수 있는 현상으로 법칙이란 이름을 붙이고 이론으로 정립되어 거창해보이지 이해하기 쉽고 자주 경험하게 되는 평범한 것이다. 어려운 학문으로 오인되지만 원리를 이해하고 이론을 정리하면 물리만큼 간단명료한 학문은 드물다는 것을 느낄 수 있다.

이 책의 지은이 사마키 다케오는 물리학을 전공하고 26년동안 교육현장에서 과학교사로 일했으며, 현재는 교수로 재직중이라 한다. 그리고 여러 물리학 관련 도서를 집필하였다. 물리를 학문으로만 공부하고 연구한 분이라면 책에 대한 기대가 적었을 것 같으나 교육현장에서 아이들을 가르친 과학교사의 경험 때문에 책에 대해 기대가 되었다. 스스로가 이해하는 것 보다 가르치는 것은 몇배로 노력하고 준비해야 한다. 그래서 가르친 경험이 있으신 분의 책은 체계적이고 내용이 명확하게 전달되는 장점이 있다.

책은 9장으로 구성되어 있다. 물리의 기본개념인 질량,부피, 밀도에 대한 부분, 빛과 색, 소리와 진동, 온도와 열, 힘과 압력, 운동과 힘, 일과 에너지, 자석과 자기장, 정전기와 동전기 등의 내용인데 이 책 한 권에 기초물리학에 대한 모든 내용을 담고 있다니 놀랍기도 하고 흥미롭기도 하다. 작가는 독자에게 먼저 질문을 던진다. 1장의 첫번째 단락을 보면 '저울 위에서 한쪽 발을 들면 실제보다 가벼울까?'란 질문 속에서 독자는 궁금증을 가지고 결과를 생각하게 된다. 물리학의 이론 중 질량보존의 법칙이 적용되어 물체의 겉모습이 변하더라도 질량은 변함없음을 실험으로 확인할 수 있다. 간단하고 재밌는 실험을 통해 물리의 어렵게 느껴지는 이론들을 쉽게 이해할 수 있도록 해준다.

'대기압에서 페트병 찌그러뜨리기' 실험을 직접해봤다. 이름만 실험이지 너무나 간단한 것이어서 실험이라 이름붙이기도 민망할 정도이다. 뜨거운 물을 페트병에 붓고 몇번 옆으로 흔든 후 뜨거운 물을 버리고 두껑을 닫아두면 패트병이 찌그러지기 시작한다. 페트병 안에는 공기가 거의 없는 상태가 되므로 수증기가 식으면 내부의 압력이 바깥의 압력보다 낮아 패트병이 찌그러지게 되는 것이다.

책의 표지에 '물리 법칙을 이해하는 데 필요한 시간은 단 1분' 이라는 문구가 눈에 띄인다. 이 책을 읽으면 이 문구가 과대광고가 아니라는 것을 알게 된다. 과학은 기본원리만 이해하면 공식을 외우거나 다음단계로 넘어가는 작업이 용이해진다. 한권의 책으로 전반적인 물리현상을 이해하고 설명할 수 있다니 물리공부를 위해서는 좋은 입문서임에 틀림없다. 과학은 일상과 동떨어진 이론이 아니다. 우리 주변의 현상을 이 책을 통해 과학으로 연결하는 작업은 재미있고 흥미로운 작업이 될 것이다.