최무영의 물리학 강의, 물리학 입문서

최무영 교수의 물리학 강의 - 해학과 재치가 어루러진 생생한 과학이야기
최무영 지음 / 책갈피 / 2008년 12월

Intro

투자를 공부하면서 과학에 흥미가 많이 생겼습니다. 무엇보다 기초적인 과학은 알아야 제대로 투자를 할 수 있겠다는 생각이 들어서 입니다. 또, 과학이 어떻게 세상을 바꾸었는지도 궁금해졌기 때문입니다. 이 도서는 물리학에 대한 입문서입니다. 개괄적으로 과학이 가지는 기술적 측면 즉, 현실 사회를 바꾸는 모습보다는 과학 그 자체에 초점이 맞추어 있습니다.

1부 과학이란 무엇인가?

과학이란 무엇을 말할까요? 과학이란 과학적 사고관 즉, 어떤 주어진 현상을 객관적이고 타당한 근거 아래에 해석할 수 있음을 이야기 합니다. 아주 단순하게 물질이 변화하고 기술이 진보하는 것 만을 의미하지 않습니다. 

단순함으로 세상을 설명하는 방식. 그 속에 관측가능한 논리적 사실들을 바탕으로 설명해내는 것. 이것이 과학적 사고관 이며 한 사회가 얼마나 과학화 되었냐는 이러한 사고관이 얼마나 보편적으로 통용 되고있는지를 통해 설명되어야 합니다.

예를 들면, 과거에는 벼락이 치면 신의 진노라고 생각해 무언가 잘 못 한 것이 없는지 생각했다면, 지금은 전자 간의 상호작용에 의한 것이라고 생각합니다. 그 누구도 비 오는 밤하늘에 용서를 구하지 않습니다. 그만큼 사회가 과학화 되었다는 것이죠.

2부 물질의 구성요소

물리학은 물질을 다루는 학문입니다. 물리학의 목적은 보편적 지식을 탐구함과 동시에 일반이론의 탄생을 목적으로 합니다. 아주 단순한 이론과 가정들을 통해서 어디에서나 통용되는 일반이론을 만드는 것이 물리학의 목적입니다. 그러한 연구도중 나온 것이 물질 그 중에서도 원자론입니다.

물질은 무엇일까요? 우리는 아주 단순하고 작은 물질들의 합으로 이루어져 있습니다. 지구상에 널리 퍼져 있는 작은 입자 단위들이 모여 하나의 생명을 이루고 구성요소를 이룬다는 점은 흥미로운 부분입니다. 

작은 단위들의 합으로 모든 것이 구조되기에 물질에 대한 연구는 과학의 큰 분야 중 하나였습니다. 이러한 연구들을 통해서 발견된 것이 원자 – 중성자 – 쿼크 등이지요.

3부 자연현상과 역학

역학이란, 사물을 움직이는 힘의 원리를 서술하는 것을 말합니다. 뉴턴의 고전역학은 단순한 규칙을 이용해 사물들의 변동을 설명했고, 이를 통해 근대 과학이 성립하였습니다. 양자역학은 미시적 관점 세상에서 더 이상 고전역학이 적용되지 않음을 발견합니다. 단순한 물질들의 이동이 단순화를 통해 예측이 가능한 것이 아니라 단지 확률적으로 추정만 해볼 수 있음을 이야기합니다.

양자역학은 현대 과학의 기반이 되어 반도체 등의 제작에 이용되었습니다. – 반도체는 전기를 흘려 보내는 도체의 성질과 전기가 통하지 않는 부도체의 성질을 동시에 지니고 있습니다. -

4부 혼돈과 질서

질서 란, 주어진 대로 움직이는 것을 혼돈은 주어진 대로 움직이지 않는 무 질서를 이야기 합니다. 흔히, 질서는 좋은 것이고 무질서는 좋지 않은 것으로 생각하지만 그렇지 않습니다. 질서는 단일화를 뜻해 변화에 대한 적응력이 약함을 무질서는 역으로 환경에 대한 높은 적응력을 제공합니다.

지금의 민주사회는 일면 혼돈스러운 부분이 있습니다. 각자가 다른 의견을 가지고 있고, 다른 가치를 추구하고 있으니까요. 반면, 군부독재시절은 가장 질서정연했습니다. 질서라고 하여 반드시 좋은 것이고, 혼돈이라 하여 반드시 나쁜 것은 아니라는 말이죠.

5부 거시현상과 엔트로피

엔트로피는 점점 더 체계가 복잡해진다는 것을 이야기합니다. 우리가 활용 가능한 에너지의 형태에서 점점 더 사용하기 힘든 에너지의 형태로 변화하는 것을 엔트로피가 증가한다고 말합니다. 

6부 우주의 구조와 진화

우주는 굉장히 흥미로운 분야입니다. 우주의 구조에 대한 물음은 많은 호기심을 자극합니다. 우주의 모습은 어떤 형태일까요? 끝이 정해진 부분일까요? 끝이 정해져 있다면, 그 끝은 어떻게 생겼을까요? 아니면, 끝없이 팽창해 지금도 계속 팽창하고 있는 중 일까요? 

우주에 대한 이러한 호기심은 평행우주이론, 빅뱅이론 등을 탄생시켰습니다. 

7부 복잡계와 생명현상

복잡하다는 것은 질서정연 하지도 그렇다고 완전히 무질서 하지도 않은 상태를 이야기 합니다. 질서가 있기도 하고 없기도 한 혼란스러운 상태이지요. 만약, 상태가 복잡한 경우엔 예측이 매우 어렵습니다. 자연현상과 달리 생명현상이 예측이 어려운 것은 이러한 이유입니다. 질서정연해 정해진 값만 나오지도 그렇다고 무질서해 수학적 추론 값에 따른 확률 값만으로 정해지지도 않습니다.

8부 과학과 현대사회

과학과 기술에 있어서 현대의 우리는 과학이 어떻게 하면 현실에 사용되는지 기술적인 측면만을 강조합니다. 한 사회가 과학적이라고 하는 것은 단순히 과학의 기술화가 뛰어난 것뿐 아니라 사고체계도 얼마나 과학적인가에 달려있습니다. 그런 점에서 한국 사회는 다소 미흡한 점들이 많습니다. – 한국사람들의 의사결정 과정이 정말로 과학적이라고 생각하시나요? - 

또, 사회에 팽배해 있는 과학이 모든 것을 해결하리라는 믿음은 일면 무섭고 우려되는 부분입니다. 지금의 뛰어난 과학은 핵폭탄을 탄생시켜 지구를 몇 번이고 폭파시킬 수 있고, 과학의 발달은 인간의 개인화와 비인간화를 불러왔으니 말입니다.

결국, 과학과 기술을 활용하는 것은 인간입니다. 과학은 가치 무관하지 않습니다. 사용자에 따라서 충분히 유용할 수도 파괴적일 수도 있기 때문입니다.

마무리

문과로써 과학에 대한 기본적인 소양이 없다는 것은 때때로 아킬레스 건으로 작용했습니다. 특히나, 기술주에 투자할 때면 기본적인 내용은 알아야 이해가 빨랐으니까요. 투자에 있어 가장 중요한 것 중 하나는 다양한 독서인 듯 합니다. 이 번 도서를 계기로 좀 더 많은 과학 도서들을 읽겠습니다.

사실, 과학에 대한 기본이 부족하다 보니 완벽하게 도서를 이해한 것도 아니고 그렇다 보니 서평도 다소 구멍이 있습니다. 서서히 채워 나가겠습니다.

출처: http://pjw1307.tistory.com/171 [타가의 투자공간]