재미로 읽다가 100점 맞는 색다른 물리학 (상)

재미로 읽다가 100점 맞는 색다른 물리학 : 상편 - 교과서보다 쉽고 흥미진진한 물리학 교실 ㅣ 재미로 읽다가 100점 맞는 색다른 물리학
천아이펑 지음, 정주은 옮김, 송미란 감수 / 미디어숲 / 2022년 3월

재미로 읽다가 100점 맞는 색다른 물리학 (상)

저: 천아이펑

역: 정주은 감수: 송미란

출판사: 미디어숲 출간일: 2022년 3월10일 

학교에서 수학이나 물리학을 배울 때에는 정말 지겹기도 하고 흥미도 전혀 생기지 않았었다. 나이가 들어서도 그다지 필요성을 느끼지 못했고 특별하게 따로 공부할 생각도 가지지 못했다. 그렇지만 우연한 기회에 물리학에 대한 흥미가 생겼고, 아이패에서 공개된 군내 대학강의를 우연히도 발견했다. 학부생을 위한 기초 물리학 강의였던 것으로 기억난다. 

아마도 그 이후에 물리학에 관련된 몇 권의 책을 찾아 읽었고, 그 때마다 깊은 감명을 받았다. 그것은 인간의 이성에 대한 존경이기도 했고, 지금까지 우리가 쌓아 올린 것들에 대한 경외감이었다. 물론 그 결과에 대한 도덕적 판단은 별개의 것이라고 하더라도 말이다. 그렇지만 그러한 경외감과 흥미에도 불구하고 나는 여전히 기본적인 물리에 대한 개념에 대해서 무지했고, 흥미를 느낀 이래도 별 변화가 없었다는 것은 큰 아쉬움으로 남았다. 

이 책은 청소년을 위해서 쓴 책이고, 그 내용도 쉽게 읽을 수 있다. 저자인 천아이펑도 중학교 교사이고 또 물리연구반의 책임자를 맡고 있다. 아마도 저자도 물리학에 관심을 가지지 못하는 나 같은 학생들을 수도 없이 보았을 터이다. 그래서 이 흥미로운 세계에 학생들을 혹은 나처럼 늦게 라도 물리에 관심을 가진 일반인을 위해서 이 책을 썼을 것이라고 생각되었다. 

상,하권으로 나누어진 이 책의 상권의 첫 페이지를 펼치며, 나는 내 학창시절에 배웠던 물리를 떠올리고 싶었다. 지금은 거의 아무 것도 기억나지 않는 내용이지만. 책은 운동, 힘과 뉴턴의 운동법칙, 일과 에너지의 운동량, 열현상의 4개의 장으로 구성되어 있다. 어디서 들어봤던 것 같지만, 잘 기억나지 않는다. 하지만 이러한 기본적 개념들은 오늘날 우리가 사용하는 기술의 토대를 이룬다. 

물체 운동은 공간, 시간, 기준틀 없이는 설명할 수 없어 길이와 시간의 정의와 단위 및 좌표계에 관한 지식을 이해해야 한다. 물체의 운동은 종류와 형태가 다양하지만 아무리 복하더라도 간단한 운동이 여럿 합쳐져 이루어진 것을 볼 수 있다. 속도, 가속도, 직선 운동, 자유낙하운동, 포물선운동, 단진동 등이 그것이다. 이 밖에 힘으로는 장력(만유인력, 전기장, 자기장), 탄성력, 마찰력, 분자력, 핵력 등의 있고, 힘은 상호성과 벡터양을 비롯해서 작용의 즉시성, 시간과 공간에 대한 누적성, 작용의 독립성 등의 특징을 가진다. 

에너지는 ‘일’을 빼놓고 이야기하지 않을 수 없다. 에너지는 상태량으로 물체는 처한 상태에 따라 에너지값이 달라진다. 역학에서 일은 역학적 에너지 변환의 물리량이고, 열역학에서 일과 열에너지는 내부 에너지 변환의 물리량이다. 역학, 열역학, 전자기학, 광학, 원자물리학 등은 운동에너지, 퍼텐셜에너지, 전기, 내부에너지, 핵에너지 등 다양항 형태의 에너지로 서로 변환되며 에너지 변환법칙과 에너지 보존의 법칙을 따른다. 

열현상은 물체가 뜨겁거나 차가운 정도와 관련이 있는 현상인데, 이는 온도와 연관되어 있다. 우리가 잘 아는 열역학 4대법칙도 있다. 이 책에서는 증기기관과 내연기관의 원리에 대해서도 소개되어 있다. 

전문적인 내용을 공부하기를 원한다면, 이 책이 담고 있는 내용이 청소년을 위한 것이기 때문에 충분하지 않을 것이라고 본다. 그렇지만, 물리학에 대해서 관심을 처음으로 가지는 사람이든 혹은 그 내용을 잊어버려 다시 한번 내용을 파악하고 싶다고 한다면 충분히 읽는 사람의 흥미를 끌 수 있다고 본다. 그런 목적을 가지고 있다면 한번 읽어보길 바란다.