[서평] 세상을 바꾼 물리

세상을 바꾼 물리 - 물리의 역사가 과학 개념을 바꿨다! ㅣ 세상을 바꾼 과학
원정현 지음 / 리베르스쿨 / 2017년 11월

고교 시절 문과를 선택하고 대학 역시 문과로 진학하면서 제 삶은 자연스럽게 과학, 특히 물리와 멀어졌습니다. 문과생도 과학과목 중 한과목을 들어야 해서 물리를 선택했지만 저와는 맞지 않는다는 것을 강하게 느꼈죠. 그리고 세월이 지나다보니 과학과 관련된 기초소양이 많이 부족하다는 것을 깨닫게 되었습니다. 물리와 관련된 책들도 몇권 읽었지만 기초지식이 없는 상태에서 접근하다보니 흥미있게 접근하기가 어려웠습니다. 그런데 이 책은 과학사적으로 물리를 설명해주고 있어 관심이 생겼습니다.

초반부에는 아리스토텔레스와 갈릴레오의 이야기를 주로 다루고 있습니다. 아리스토텔레스가 생각했던 주장하여 당시 정설이라고 여겨진 이론을 갈릴레오가 어떻게 바꾸었는지 소개합니다. '진공상태는 있을 수 없다는 아리스토텔레스의 생각이 틀렸음을 주장'했고 자유낙하운동 법칙을 정리했습니다. 물론 가속의 원인을 제대로 설명하지 못했다는 한계가 있지만 근대 역학이 시작되는데 있어 갈릴레오의 역할이 매우 중요했음을 알 수 있었습니다.

'이렇게 큰 지구가 자전을 한다면 엄청나게 빠른 속도로 돌 것이고 그렇다면 지구에 있는 물체들이 속도 때문에 모두 밖으로 튕겨 나갈텐데' 그렇지 않은 이유는 뭘까요? '코페르니쿠스가 제시한 새로운 우주 체계를 받아들이기 위해서는 역학적인 문제들에 대한 답을 찾을 필요가 있었'습니다. '갈릴레오 이전의 학자들은 위로 쏘아 올린 화살이나 높은 곳에서 떨어뜨린 쇠공이 바로 아래로 떨어지는 현상이야말로 지구가 멈춰있음을 보여주는 증거'라고 생각했습니다. 하지만 관성의 개념을 통해 이를 설명할 수 있습니다. 버스가 갑자기 출발하거나 멈출때 사람들은 움직이려는 혹은 멈춰있는 관성 때문에 앞뒤로 쏠리게 됩니다. 갈릴레오는 어항 속의 물고기에 비유해 이를 설명합니다. 금붕어가 있는 어항을 돌리면 금붕어는 어항과 같이 자연스럽게 돌았기 때문에 어항이 돈다는 사실을 알지 못합니다. 즉 어항이 지구고 우리가 물고기라는 것이죠.

또 갈릴레오가 종교재판을 받았을 때 문제되었던 것은 갈릴레오의 책 내용 자체가 아니었습니다. 갈릴리오는 <세계의 두 체계에 대한 대화>를 쓰기 전에 당시 교황에게 코페르니쿠스의 우주 체계와 아리스토텔레스-프톨레마이우스의 우주체계를 비교해도 좋다고 허락을 받았습니다. '단, 지구가 태양 주위를 돈다는 서술을 하지 말라는 조건'이 있었죠. 갈릴레오가 실제로 재판장을 나오면서 "그래도 지구는 돈다"고 말한 것의 진위는 알 수 없지만 자신의 신념을 굽히지 않았던 것은 분명합니다.

그리고 근대역학을 정립했다고 볼 수 있는 뉴턴에 대해서도 다루고 있습니다. '중력은 떨어져 있는 물체가 서로 잡아당긴다는 개념이기도 하지만, 지상의 물체가 지속적으로 아래로 떨어진다는 의미를 내포'하고 있기도 합니다. '뉴턴은 관성에 관한 갈릴레오의 생각, 케플러의 행성운동 법칙을 종합하고 중력 개념을 도입해 지상과 천상의 운동법칙을 통합'했죠. 그래서 '지상계에서 운동하는 물체뿐만 아니라 달의 운동, 나아가 모든 행성의 운동에 중력이 적용될 수 있음을 보여준 인물'입니다.

이외에도 빛의 성질과 과학, 에너지 보존법칙과 열역학, 상대성이론 등 물리학에서 중요한 이론들과 법칙들을 흥미롭게 소개하고 있어 물리학에 친숙하게 다가갈 수 있었습니다. 스토리텔링 형식으로 소개하고 있어 다른 물리책들보다 좀 더 쉽게 읽을 수 있다는 것이 이 책의 가장 큰 장점인것 같네요. 여러모로 흥미로운 내용이 많아 재미있었습니다.