물리학의 혁명적 순간들

물리학의 혁명적 순간들 - 과학혁명을 이끈 물리학자 12명의 삶과 연구
토마스 뷔르케 지음, 유영미 옮김 / 해나무 / 2010년 12월

1.힘에 대한 이해

물리학은 말 그대로 물체가 어떻게 움직이게 되는지에 대해서 탐구하는 학문이다. 무언가의 움직임에 대해서 신의 뜻이 아닌, 뉴턴은 ｀힘｀이라는 개념으로 최초로 정리하게 된다. 갈릴레이에 의해 발견된 물체의 등속운동에서 영감을 받은 뉴턴은 무언가를 끌어당기거나 미는 원리로써의 ｀힘｀으로 물리의 이론을 최초로 정립하고 대 혁신을 이루어냈다.

2.전기에너지

패러데이는 물체의 움직임 이면에는 더 다른것이 있다고 탐구하게 된다. 그는 전자의 움직임으로 자계의 상호작용을 통한 전기에너지를 발견한다. 이로인해, 인류는 새로운 진전을 하는 포문을 얻게 된다.

3. 상대성이론

인간에게 있어서 시간은 주어진 것으로 여겨졌고, 아인슈타인 이전에는 이것은 당연한 것이었다. 아인슈타인은 그러나 시간의 속도에 따라서 물체에 작용하는 힘이 다르다는 것을 발견하였고 이를 수식으로 증명하였다. 시간의 속도에 따라 공간이 팽창혹은 수축하여 빛의 속도이상으로 인간이 움직이게 된다면 물체의 노화는 감소하고 상대적으로 시간은 느리게 감을 증명하였다.

4.핵분열

원자에 대한 체계적 연구를 통해, 원자와 중성자,전자의 구조를 밝히게 되었다. 우라늄과 게르마늄등의 다양한 원소들이 추가적으로 발견되었고, 이들의 배치와 분열에 따른 에너지 방출이 연구되었다. 이로부터 핵 분열 발전고 더불어서 수소폭탄이 개발되었다.

5.빛과 원자 - 양자역학

물리학의 궁극적 추구에 따른 기괴한 학문인 양자역학이 탄생하였다. 물체의 움직임이 원자 또는 파동으로 존재하는 빛의 성질로부터 추론되었다. 인간의 감각적 한계로부터 미세한 원자학에서는 물리학의 법칙이 적용되지 않는 우연성의 법칙이 최초로 제시되었다. 이론적체계로써 정의할 수 없는 원자의 움직임은 모든것이 확률로써 존재한다는 결론에 이르렀다. 양자역학은 더 이상 개별적인 원자들의 움직임으로는 무언가를 파악할 수 없어 덩어리로써 움직이는 힘의 움직임을 분석하면 그 속에서 규칙을 발견한다는 것이다. 양자역학은 덩어리로 움직이는 힘을 파악하는 역학이라는 뜻이다.

6.베타와 감마선

원자의 움직임 중 특이한 것이 발견되었다. 그것은 방사선인데, 물체를 투과하여 어떤 특정부위에만 영향을 준다는 것이다. 물리학은 이것들을 발견하여 치료와 진단에 이용하고 있다.

*감상폄*

물리학은 먼 분야로만 느껴졌었던 대표적인 분야들 중에 하나였었다. 다행히도 이 책을 통하여서 조금은 가까워질 수 있었다. 물론, 배경지식이 부족한 관계로 도서의 내용을 충분히 이해하지는 못 했다는 아쉬움이 남기는 하지만..

 이 도서는 갈릴레이 -> 뉴턴 - > 패러데이 -> 맥스웰 -> 아인슈타인 -> 플랑크 -> 맥스웰 -> 러퍼더드 -> 보어 -> 하이젠베르크 -> 페르미 -> 마이트너에 이르는 물리학자들의 삶과 그들의 혁명적인 발견들에 대해서 나열하고 있다. 과거의 과학자들의 지식에 더해서 그들만이 내놓는 새로운 발견들을 연대기적으로 서술해주고 있다.

사실 혁명적인 순간들에 대해서 서술해주었던 과학적인 지식들에 대해서 비 전공자이자 상대적으로 과학적 지식에 대해서 문외한 문과로써 전부 이해했다고는 말할 수 없다. 그럼에도 도서를 읽으면서 또 이 도서에서 의도했던 대로, 나름 과학자들의 삶이 우리가 생각하는 것만큼 고루하지는 않았으며 스토리텔링을 통해서 나와다른 그 누구보다는 나와 비슷한 사람?들 중에 하나라는 것을 느끼게 된 소중한 경험이 되었다고 생각한다.

인문만큼이나 과학은 위대하다. 내가 그 내용을 비록 잘 알지는 못하여도, 그들의 판단과 연구가 세상을 바꾸었다. 조금은 생소한 물리학에서도 혁명적 순간들이 있었음을 배울 수 있었다.

출처: http://pjw1307.tistory.com/93 [타가의 투자공간]