알아야 쉽게 설명한다

내머리로 이해하는 E=mc2 - F=ma부터 E=mc2까지의 여행
고중숙 지음 / 푸른나무 / 2001년 7월

* 알아야 쉽게 설명한다

 약속을 기다리던 중 남는 시간을 서점에서 보내고 있었습니다. 과학책 분야에서 신간을 보고 있던 중 이 책을 발견했습니다. 상대성 이론은 이미 알고 있었지만 쉽게 설명할 수 있다는 사실에 관심이 쏠렸습니다.

 구입하려는 마음을 먹고 남는 시간동안 책을 읽었는데, 그만 다 읽어버린 것입니다. 구입을 망설이다가 다음에 구입하기로 했습니다. 서점에 갈 때 마다 이미 읽었기 때문에 구입의 우선순위에서 밀리다가 구입하지 못했고 막상 구입하려 하니 품절(절판?)이 되었습니다.

 기억은 나지 않지만 주옥같은 글귀가 많았던 것으로 기억되어 도서관에서 빌려서 다시 읽었습니다. 역시 좋은 책입니다. 최근에 제가 특히 최근에 남을 어떻게 쉽게 이해시킬 것인가에 대한 관심이 있다 보니 다가오는 느낌이 더 컸습니다.

p13 쉽게 쓰기의 한계 이쯤에서 떠오르는 한가지 의문이 있습니다. 그것은 바로 “그렇다면, 과연 이러한 ‘쉽게 풀어쓰기’가 어디까지 가능할까?” 답은 ‘예’와 ‘아니오’가 모두 가능하다고 생각합니다.

 100미터 달리기를 비유로 설명하면 점차 기록이 단축되어 사람이 5초에 뛰는 것은 불가능하지만 천분의 일초라도 단축되는 기록 갱신은 가능하기 때문이라는 설명 부연되어 있습니다.

 (이 책에서 필요한 지식은 정적분이 필요하니 고등학교 정도의 수학적 개념은 필요합니다.)

 이 책이 저에게 준 또 한 가지 즐거움은 운동량에 대한 설명입니다. 힘, (운동) 에너지 등은 이해가 잘 되는데, 운동량는 뭔가 찜찜한 느낌이 남아 있었습니다. 이 책에서는 힘과 에너지는 일상용어를 통해 어느 정도 감각이 되어 있는 반면 운동량은 새로운 개념이기 때문이라고 설명합니다. ‘운동량 보존의 법칙’에 관해 수업을 들은 후 그것을 제대로 이해하지 못한 제가 친구에게 이런 질문을 한 적도 있습니다.

 “탄성계수가 1일 때, E=1/2m1v12+1/2m2v22과 P=m1v1+m2v2가 어떻게 동시에 보전되는 것이 성립하지?” 그리고 “운동에너지를 속도에 관하여 미분하면 운동량이 되네. 그것이 무슨 의미지?”

 p 42 힘은 운동량의 미분

 힘의 균형과 작용 반작용의 법칙도 일반인들이 혼동하기 쉬운 것이 이해하기 쉽게 설명해 놓았습니다. 그리고 평행중력장 및 방사중력장의 설명도 있습니다. (평행 중력장과 방사 중력장은 이 책의 글쓴이가 이해를 돕기 위해 임의로 만들어낸 용어)

 다시 읽으면서 새롭게 눈에 띄는 구절은
 p 24 본질은 귀결에 앞선다.
 입니다.

* 밑줄 긋기

p 32 계(系 ; frame)와 계(界 ; system)
p 40 제2법칙 (가속의 법칙) ; 물체에 힘이 가해지면 그 방향으로 가속이 일어나며 크 크기는 힘에 비례하고 질량에 반비례한다. 제2법칙 (운동량 변화의 법칙) ; 물체에 힘이 가해지면 그 방향으로 힘의 크기에 비례하는 운동 상태의 변화가 일어난다.
p 43 힘은 변화의 원인이고 일은 변화의 결과입니다.
p 48 force(힘)와 power(일률)
p 187 소박素朴하고 다소곳한 원리/“진전으로 중요한 것은 오히려 단순하다.”
p 191 단순하되 도발挑發적인 원리

cf “운동에너지를 속도에 관하여 미분하면 운동량이 되네. 그것이 무슨 의미지?” ; 답 221p