어려운 물리학을 배워야 하는 이유

10대에게 권하는 물리학 - 어려운 물리학을 왜 배워야 할까요? ㅣ 10대에게 권하는 시리즈
이강영 지음 / 글담출판 / 2023년 6월

어려운 물리학을 왜 배워야 할까? 그 답을 차근차근 알아볼 수 있는 친절한 책! <10대에게 권하는 물리학> 이 책은 정말 10대들에게 꼭 권하고 싶다. 학창시절, 나에게도 물리는 도전적인 과목이었다. 결코 쉽지 않은 과목임을 인정할 수 밖에 없어서, 물리가 재밌다는 친구들을 보면 신기할 따름이었다. 물리를 좋아하는 이들은 어떤 점에서 물리가 재미 있었을까? 이 책을 읽다보면 그 궁금증이 하나둘씩 풀린다. 물리학이 그렇게 여렵기만 한 학문은 아니었으며, 알면 알수록 매력적인 분야임을 느끼게 해주는 책! 누구나 물리학에 좀더 쉽게 다가갈 수 있도록 도와주는 가이드북 같은 책이다.

이 책의 저자 역시 과거에 물리를 좋아했던 학생이었고, 꾸준히 물리학을 깊이 파고들어 현재는 대학에서 물리교육과 교수로 재직 중인 분이다. 끊임없이 연구를 진행하였기에 80여 편의 논문을 발표하였고, 과학의 대중화에 힘쓴 결과물로 다수의 과학도서를 집필하였다. 이번 책을 읽으며 느꼈던 가장 인상적인 부분은 10대의 눈높이에 맞추어 이해하기 쉽게 써진 책이라는 것이다. 다소 방대하고 어려울 수 있는 물리학의 핵심 내용들이 반듯하게 잘 정리된 책이라서, 물리학의 입문서라 해도 무방할듯 하다.

아래는 이 책의 목차이다.

1장 물리학이란 무엇인가요

2장 물리학은 어떻게 시작되었나요

3장 현대물리학은 어떻게 발전했나요

4장 물리학은 우리 생활에 어떻게 이용되나요

5장 물리학은 앞으로 어떻게 발전할까요

각 장에서 다루는 내용들을 보면 어떻게 이 한 권의 책에 다 담을 수 있을까 싶다. 이 책은 입문서와 같기에, 모든 내용을 깊이 있게 파고 들기 보다는 물리학의 전반적인 내용을 폭넓게 다루며 '물리'라는 숲을 조망할 수 있도록 도와준다. 청소년들이 이 책을 읽다가 더 관심이 가는 부분을 만난다면, 관련도서를 찾아 병행하여 읽어볼 것을 권한다. 그렇게 확장독서를 하다보면 나무와 숲을 모두 볼 수 있을 것이기 때문이다.

책 내용 중 일부를 공유하면 아래와 같다.

1장 물리학이란 무엇인가요

물리(䥼理)라는 말은 '사물의 이치'라는 뜻이며, 물리학이 다루는 대상의 범위는 굉장히 넓다. 다른 과학과 물리학은 어떻게 다를까? 가장 큰 차이점은, 물리학의 경우 같은 현상을 다루더라도 더 보편적인 원리를 추구한다는 점이다. '물리학을 공부하면 어떤 유익이 있을까? 물리학과 연결되는 직업에는 무엇이 있을까? 물리와 수학의 연관성은? 물리학과에서는 구체적으로 무엇을 공부하는가?' 등의 물리학과 관련된 궁금증을 하나둘씩 풀어준다.

2장 물리학은 어떻게 시작되었나요

'옛사람들은 세상을 어떻게 보았을까? 물리학은 어떻게 본격적인 학문이 되었을까? 자석과 번개가 지닌 힘을 어떻게 연구했을까?' 등의 물리학의 시작을 알리는 사건들에 대한 이야기를 통해 물리학이 출현하게 된 이유를 풀어주니, 물리학에 대한 호감도가 점차 상승하는듯 하다.

3장 현대물리학은 어떻게 발전했나요

현대물리학의 거장인 아인슈타인의 상대성 이론 (특수 상대성 이론과 일반 상대성 이론)에 대해 알아보고, 원자란 무엇인지, 그리고 양자역학과 입자물리학에 대해서도 배울 수 있다. 현대물리학의 큰 흐름을 알 수 있도록 도와준다.

4장 물리학은 우리 생활에 어떻게 이용되나요

물리학은 생각보다 우리 생활과 밀접하다. 물리학으로 우리가 사는 지구를 이해할 수 있으며, 알고나면 더 재미가 있다. 빛을 통해 보는 세상도 물리학을 통해 더 쉽게 이해가 된다. 물리학의 발전으로 다양한 디지털 문물을 사용하고 있기도 하다. 물리학에서 가장 중요하고 기초적인 개념이 바로 에너지인데, 과학자들이 다양한 에너지원을 찾은 덕분에 지금 우리가 매일 전기 에너지를 사용한다. 물론 물리학에서 앞으로 새로운 자연친화적인 에너지원을 찾는 일도 중요하다.

5장 물리학은 앞으로 어떻게 발전할까요

물리학은 지금까지 우리가 몰랐던 세계를 확장시키며 발전하여 왔고 새로운 개념들이 계속해서 나왔기에, 미래의 물리학을 이야기하는 것은 어렵다. 먼 미래를 예측하기는 힘들지만, 현재 진행되고 있는 물리학의 흐름에 기반하여 가까운 미래의 물리학의 흐름을 이야기한다. 우주와 물질을 이해하기 위한 천체물리학과 우주론, 보다 근본적인 이론을 찾기 위한 노력들, 양자 정보학, 응집물질물리학 등의 발전 방향을 짚어볼 수 있다.

이 책은 과학에 관심이 있는 학생이 읽는다면 너무나 흥미롭게 읽을 것이다. 아울러 물리를 어렵게만 생각했던 학생들에게도 물리가 생각보다 흥미로운 과목임을 알게 해주는 멋진 책이다. "공부의 이유를 알아야 공부를 잘한다"는 말처럼 이 책은 물리를 왜 배워야 하고 얼마나 중요한 학문인지를 알게 해주는 책이기에 물리학에 좀더 가까이 다가가고 싶은 10대들에게 꼭 추천한다.