괴짜 물리학

렛 얼레인 지음 | 정훈직 옮김

북라이프 2016년 04월 28일 출간 종이책 : 2016년 04월 30일 출간

작품소개

책소개

《와이어드》 인기 과학 칼럼니스트가 들려주는 유쾌한 과학책!

『괴짜 물리학』은 저자가 자신의 블로그와 칼럼 등에 연재했던 글 중 가장 인기 있었던 주제 50가지를 선별해 엮은 책이다. 그의 도전 영역은 일상의 사소한 궁금증에서부터 상상력의 한계를 뛰어넘어 광대한 우주의 비밀까지 가리지 않는다. 각종 그래프와 위트 있는 그림도 함께 수록해 복잡한 물리 법칙이나 원리를 잘 알지 못하는 사람들도 읽고 이해할 수 있도록 했다.

이 책은 생각보다 훨씬 우리의 삶 가까이에 있는 물리의 세계를 알아가는 재미를 느끼게 해준다. 스스로를 ‘괴짜 과학자’라 칭하는 저자 렛 얼레인은 자신만의 독특한 시각과 위트 있는 문체로 일대일 강의를 하듯 차근차근 설명해준다. 아울러 메인 질문 외에도 다양한 관점에서 들려주는 다양하고 풍성한 과학 정보들도 가득해 물리학 자체가 낯선 독자들도 부담 없이 읽고 즐길 수 있다.

목차

서문

제1장 일상의 물리학
1 우주에도 중력이 존재할까?
2 자동차끼리 충돌하는 것보다 벽에 충돌하는 게 더 위험하다?
3 큰 우박일수록 더 빨리 떨어질까?
4 수영장에 공을 넣으면 물은 얼마나 무거워질까?
5 파이가 중력과 관련 있는 건 우연일까?
6 인구가 늘어나면 지구가 달을 끌어당길까?
7 거울은 정말 좌우를 바꾸는 걸까?

제2장 영화 속 슈퍼 영웅의 진실
1 헐크가 점프하면 도로가 부서질까?
2 토르의 망치는 왜 아무나 못 들까?
3 캡틴 아메리카의 방패는 얼마나 무거울까?
4 슈퍼맨은 사람을 우주로 날려버릴 수 있을까?

제3장 생활에 유용한 질문들
1 맥주를 시원하게 하려면 얼음이 얼마나 필요할까?
2 건물이 사람을 죽일 수 있을까?
3 빗자루를 똑바로 세울 수 있을까?
4 물 위로 올라올 때 숨을 멈추면 왜 위험할까?
5 사람의 힘으로 헬리콥터를 띄울 수 있을까?
6 자동차를 움직이려면 비가 얼마나 내려야 할까?

제4장 우리는 스타워즈 마니아
1 배터리로 광선검을 작동시킬 수 있을까?
2 슈퍼스타 디스트로이어의 엔진은 얼마나 클까?
3 R2-D2는 정말 날 수 있었을까?
4 블래스터 광선은 레이저일까?
5 진짜 ‘한 솔로’가 먼저 쐈을까?

제5장 스마트폰 세대도 모르는 것
1 자판을 두드려서 휴대폰을 충전할 수 있을까?
2 지진이 빠를까? 트윗이 빠를까?
3 앵그리버드는 왜 늘 똑같이 날아갈까?
4 비행기에서 땅콩 한 봉지를 빼면 얼마나 절약될까?

제6장 스포츠, 인간, 로봇
1 다이빙 선수들은 어떻게 공중에서 회전할까?
2 트럭보다 힘센 인간이 존재할까?
3 높은 곳에서 뛰면 더 높이 뛰어오를까?
4 미래에 인간은 얼마나 멀리 뛸 수 있을까?
5 10종 경기 중 가장 중요한 종목은 무엇일까?
6 단거리 수영 선수들은 왜 기록 갱신이 어려울까?
7 어떤 사이클 코스에서는 걷는 게 유리하다?

제7장 미래의 우주인
1 우주선도 잠수함처럼 물에 들어갈 수 있을까?
2 초콜릿 바를 우주비행사에게 보낼 수 있을까?
3 <스타워즈>의 ‘데스 스타’를 만들 수 있을까?

제8장 어마어마한 숫자들
1 아주 차가운 아이스크림은 먹어도 살찌지 않을까?
2 지폐를 달까지 쌓으려면 몇 장이 필요할까?
3 칠면조 고기를 낙하시켜 익힐 수 있을까?
4 레고 장난감으로 ‘데스 스타’를 만들 수 있을까?
5 버블 랩을 두르고 6층에서 뛰어내리면 살 수 있을까?
6 바나나로 발전기를 만들 수 있을까?
7 거대 오리가 강할까? 작은 말이 강할까?

제9장 공상과학에서나 보던 일
1 자동차로 좀비를 얼마나 물리칠 수 있을까?
2 영화 〈백 투 더 퓨처〉의 호버보드를 만들 수 있을까?
3 번개를 이용해 시간 여행을 할 수 있을까?
4 골룸은 동굴 속에서 어떻게 볼까?

제10장 과학 위의 인간
1 인간은 왜 새처럼 날 수 없을까?
2 아놀드 슈왈제네거는 무엇으로 만들어졌을까?
3 사람이 음속보다 빨리 낙하할 수 있을까?

감수의 글

책 속으로

게임 속 새들이 어떤 방식으로 움직이는지, 게임에 적용되는 물리학적 원리가 무엇인지 등 게임이 어떻게 작동되는지를 분석하는 건 현실 세계에서 물리학 연구를 하는 것과 매우 유사합니다. 비유하자면 비디오게임을 분석하는 것은 실내 암벽등반을 하는 것과 같아요. 실내에서 암벽을 끝까지 올라도 아무것도 없습니다. 하지만 암벽등반 기술을 향상시킬 수는 있죠. 그와 달리 실제로 등산하는 경우는 도달할 수 있는 정상이 존재합니다. 하지만 역시 똑같은 암벽등반 기술을 사용하죠. 따라서 현실에서의 물리학 연구는 실제 등산이고 앵그리버드 게임의 원리를 분석하는 것은 실내 암벽등반이라고 보시면 됩니다.
_9p 서문 중에서

중력 방정식을 보면 지구에서 멀어질수록 중력은 약해진다고 나와 있죠? 그렇습니다. 하지만 여러분이 생각하는 것만큼 많이 약해지지는 않아요. 궤도를 돌고 있는 우주왕복선은 일반적으로 지구 표면을 기준으로 약 360km 상공에 있습니다. 예를 들어 우주비행사가 75kg이라고 가정합시다. 지구 표면에 있을 때와 우주 궤도에 있을 때 우주비행사의 무게(중력)는 얼마나 될까요? 아마도 유일하게 차이가 나는 수치는 우주비행사와 지구 중심 사이의 거리겠죠.
_20p ‘우주에도 중력이 존재할까?’ 중에서

“토르는 어떻게 날아다닐까요?”
토르는 날지 못합니다. 그 대신 토르는 묠니르를 던지고 나서 손잡이를 붙잡은 채로 묠니르에 끌려 다닙니다. 어떻게 이런 일이 벌어질 수 있을까요. 단순한 모형으로 시작해보죠. 묠니르와 토르가 크기와 질량이 동일하다고 가정합시다. 둘이 나란히 있다면 무게중심은 그 중간에 있겠죠. 자, 이제 토르가 망치를 던지면 어떻게 될까요? 토르는 망치를 던지기 위해 일정 시간 동안 망치에 힘을 가할 것이고 망치의 운동량은 증가할 것입니다. 하지만 힘은 두 물체의 상호작용입니다. 토르가 망치에 어떤 종류의 힘을 가하든지 망치도 동일한 시간 동안 반대 방향으로 토르에게 힘을 가하죠. 따라서 토르가 망치를 던지면 망치의 운동량이 증가하면서 토르의 운동량은 반대 방향으로 증가합니다.
_79~78p ‘토르의 망치는 왜 아무나 못 들까?’ 중에서

오래전에 사람들의 눈길을 끈 뉴스가 하나 있습니다. 라스베이거스에 있는 브다라 호텔이 태양열 때문에 살인 광선의 역할을 한다고 보도되었죠. 간단히 말해 곡선 형태의 반짝이는 건물에 햇빛이 반사되어 열이 집중되는 지점이 생긴다는 이야기입니다. 돋보기를 이용해 햇빛을 집중시켜서 개미를 태우는 장난과 비슷하지만 개미 대신 자동차나 사람들을 태우는 것이죠. 어떻게 이런 일이 가능할까요? 이 경우는 기본적으로 건물이 2차원의 휘어진 거울과 같은 역할을 합니다. 그리고 (태양처럼) 아주 먼 곳에서부터 온 빛이 이 거울에 부딪치면 그 빛은 모두 반사되어 동일한 하나의 점에 모입니다. 사람들은 이것을 초점이라고 하죠.
_106~107p ‘건물이 사람을 죽일 수 있을까?’ 중에서

다음 사례를 생각해보세요. 볼링공이 매끄러운 레인 바닥 위에 있습니다. 살짝 밀면 움직일 것입니다. 한동안 굴러가다가 결국에는 멈추겠죠. 멈추는 이유는 사람들이 자주 잊고 사는, 볼링공에 작용하는 또 하나의 작은 힘이 있기 때문입니다. 바로 마찰력이죠. 그래서 공을 굴린 다음에는 단 한 가지의 힘만이 볼링공에 작용하면서 속도를 떨어뜨립니다. 하지만 사람이 볼링공 뒤를 따라다니면서 계속해서 조금씩 굴린다면 볼링공은 똑같은 속도로 계속 나아가, 마찰력과 균형을 이룰 수 있습니다. 긴 막대기로 계속해서 마찰력보다 큰 힘을 볼링공에 가하면 볼링공은 점점 더 빠르게 나아갈 것입니다.
_155p ‘R2-D2는 정말 날 수 있었을까?’ 중에서

자동차가 길 위에서 좀비와 부딪쳤을 때 무슨 일이 일어날지 생각해보세요. 자동차는 좀비를 밀어내면서 속도를 증가시킬 겁니다. 힘이란 두 물체 사이의 상호작용이므로 이는 좀비도 차를 밀어낸다는 뜻입니다. 이렇게 충돌이 일어나는 동안 좀비와 자동차 사이에 작용하는 힘의 강도는 동일하지만 그 방향은 다릅니다. 그리고 좀비가 자동차를 미는 시간은 자동차가 좀비를 미는 시간과 같습니다. 어떻게 이 두 가지 시간이 다를 수 있겠어요? 당연히 같습니다.
_324~325p ‘자동차로 좀비를 얼마나 물리칠 수 있을까?’ 중에서

출판사 서평

“물리학이 얼마나 재미있을 수 있는지를 보여주는 책!”
_채드 오젤, 《위대한 과학자의 생각법》 저자

일상에서 발견한 엉뚱한 질문에서 영화 속 슈퍼 영웅의 진실까지
생각의 틀을 깨는 50가지 질문에 물리학이 답하다!
★ 《와이어드》 인기 과학 칼럼니스트가 들려주는 유쾌한 과학책! ★

“세상의 모든 일은 물리학으로 설명할 수 있다.
심지어 일어나지 않은 일조차도!”
_션 캐럴, 이론물리학자

세상에서 가장 흥미로운 질문에 대한 괴짜 물리학자의 천재적 해법!
“토르의 망치는 왜 아무도 들지 못할까?”
“슈퍼맨은 정말 펀치 한 방으로 사람을 우주로 날려버릴 수 있을까?”
“골룸은 캄캄한 동굴 속에서 어떻게 볼까?”
“바나나로 발전기를 만들 수 있을까?”
“6층에서 뛰어내려도 무사하려면 뽁뽁이를 몇 겹이나 둘러야 할까?”
“지폐를 달까지 쌓으려면 몇 장이나 필요할까?”

누구나 한 번쯤 엉뚱한 생각이나 상상에 빠져본 적 있을 것이다. 물론 이런 생각들은 대부분 머릿속에 떠올랐다 이내 잊혀진다. 그런데 이런 순간들을 놓치지 않고 해답 찾기에 도전한 과학자가 있다. 미국 사우스이스턴루이지애나대학의 물리학 교수이자 《와이어드》(Wired) 최고의 과학 칼럼니스트로 활동 중인 렛 얼레인이 그 주인공이다. 그는 우리에게 친숙한 영화와 드라마, 게임, 유튜브 동영상 등에서 찾아낸 기상천외한 질문들에 대해 물리학으로 도출해낸 답을 흥미진진하고 재미있게 들려준다. 이 중에는 그가 직접 운영 중인 《와이어드》블로그와 개인 SNS를 통해서 받은 질문들도 포함되어 있는데 독자들의 황당한 상상과 도발적인 질문에도 그는 언제나 거침없이 난제를 풀어낸다.
《괴짜 물리학》은 그가 자신의 블로그와 칼럼 등에 연재했던 글 중 가장 인기 있었던 주제 50가지를 선별해 엮은 책이다. 그의 도전 영역은 일상의 사소한 궁금증에서부터 상상력의 한계를 뛰어넘어 광대한 우주의 비밀까지 가리지 않는다. 각종 그래프와 위트 있는 그림도 함께 수록해 복잡한 물리 법칙이나 원리를 잘 알지 못하는 사람들도 읽고 이해할 수 있도록 했다.
골룸이 어둠 속에서 어떻게 볼 수 있는지를 알아보는 방식만큼 빛의 본질을 잘 설명해줄 수 있는 방법이 있을까?《괴짜 물리학》은 이처럼 기발한 상상력을 바탕으로 한 도전을 통해 복잡하고 어렵다고 여겨온 물리학에 대한 편견을 깨고 매혹적인 과학의 세계로 안내한다.

영화, 스포츠, 게임, SNS 등 일상에서 발견한
흥미진진하고 재미있는 물리학의 세계!
얼마 전 100년간 이론에 머물렀던 중력파의 존재 규명과 알파고 대국 등 관련 과학 분야에 대한 관심이 높아지고 있다. 이와 더불어 과학적 사고의 중요성 역시 다양한 영역에서 강조되고 있다. 하지만 거대한 이슈에만 물리학이 적용되는 건 아니다. 우리가 먹고 자고 숨 쉬는, 일상 곳곳에 물리학은 존재한다. 즐겨보는 영화에서, 우리가 무심코 마시는 맥주 캔 하나에도 물리학의 원리가 작용하고 있다. 물리학이라고 하면 정확한 수치 계산이나 구체적인 이론만 먼저 떠올릴지도 모르지만 우리 삶의 변화를 주도하는 가장 큰 분야가 바로 물리학이다. 이 책은 생각보다 훨씬 우리의 삶 가까이에 있는 물리의 세계를 알아가는 재미를 느끼게 해준다.
스스로를 ‘괴짜 과학자’라 칭하는 저자 렛 얼레인은 자신만의 독특한 시각과 위트 있는 문체로 일대일 강의를 하듯 차근차근 설명해준다. 자칫 제대로 들여다보기도 전에 부담스럽고 어렵다 느낄 수 있는 공식이나 원리도 엘리베이터, 놀이기구, 스포츠, 수영장 등 일상 속에서 흔히 접할 수 있는 소재들을 활용해 최대한 쉽게 풀어낸다. 예를 들면 레고 장난감으로 영화 <스타워즈>에 나오는 ‘데스 스타’를 만드는 법을 고민하고, 바나나를 이용해 원자력 발전기 설계를 하기도 한다. 기발하고 엉뚱한 질문이 이끌어낸 기상천외한 수치나 황당한 결과가 안겨주는 반전의 재미 또한 이 책을 더욱 매력적으로 만들어준다. 아울러 메인 질문 외에도 다양한 관점에서 들려주는 다양하고 풍성한 과학 정보들도 가득해 물리학 자체가 낯선 독자들도 부담 없이 읽고 즐길 수 있다. 세상의 모든 현상과 호기심에 대한 한 괴짜 물리학자의 대담한 도전은 재미와 지식이 넘쳐나는 물리학의 놀이터가 되어줄 것이다.

작가정보

저자(글) 렛 얼레인

저자 렛 얼레인(Rhett Allain)은 물리학 교수이자 과학 칼럼니스트. 사우스이스턴루이지애나대학교(Southeastern Louisiana University)에서 물리학을 가르치고 있으며 《와이어드》(Wired) 과학 부문 인기 칼럼니스트로 활동 중이다.
렛 얼레인은 세계적인 인기 게임 ‘앵그리버드’를 비롯해 영화 <스타워즈>, <어벤져스> 등 일상에서 발견한 갖가지 소재들을 기반으로 살면서 한번쯤 상상해봤을 법한 엉뚱한 질문에서부터 호기심을 자극하는 기상천외한 질문들까지 다양한 궁금증에 대한 답을 기발한 물리학적 해법으로 쉽고 재미있게 풀어낸다. 그만의 독특한 시각과 위트가 담긴 연구들은 늘 화제를 불러일으키고 있으며 유튜브, 블로그, SNS 등 다양한 매체를 통해 사람들에게 흥미진진한 이야깃거리를 제공하고 있다. 《괴짜 물리학》은 그의 블로그와 칼럼에서 가장 인기 있었던 주제들을 선별해 담아낸 책으로 딱딱하고 어렵다고 생각했던 물리학에 대한 편견을 깨고 매혹적인 과학의 세계로 안내해준다.
주요 출간도서로는 앵그리버드 게임을 통해 자연의 힘과 물리학의 기본 원리를 설명한 《앵그리버드 물리 탐험》과 《그 정도면 충분한 물리학》(Just Enough Physics)이 있다. 앨라배마대학교와 노스캐롤라이나주립대학교에서 물리학을 전공했으며 현재 루이지애나 주에 살고 있다.
-《와이어드》칼럼: www.wired.com/author/rhettallain
-블로그: scienceblogs.com/dotphysics
-유튜브: www.youtube.com/user/rhettallain

번역 정훈직

역자 정훈직은 연세대학교를 졸업한 후 직장 생활을 하다가 영어 강사가 되었다. 글밥 아카데미에서 출판번역 과정을 수료한 후 현재는 바른번역 소속 번역가로 활동하면서 영상번역을 병행하고 있다. 전자책 《피그말리온》을 번역했고 리얼리티 쇼 <렛 잇 라이드>, 게임 쇼 <페치!>, 애니메이션 <넘텀스> 등 다수의 TV 프로그램 번역에 참여했다.

감수 이기진

감수자 이기진은 서강대학교 물리학과 교수. 세계적 국제 저널에 100편 이상의 논문을 발표했다. 평소에는 마이크로파 물리학 연구에 매진하다가 휴일이면 영감 있는 물건을 수집하는 컬렉터로 변신한다. 양복은 결혼식 때 입었던 한 벌뿐이고 주로 청바지와 운동화를 즐겨 신는다. 온갖 희귀한 골동품과 재기발랄한 그림, 장난감으로 가득 찬 보물섬 같은 그의 연구실에서 오늘도 일상 속에서 사소한 기적들을 이루어가며 우주와 인간을 탐구하고 있다. 지은 책으로 《보통날의 물리학》, 《제대로 노는 물리 법칙》, 《맛있는 물리》, 《꼴라쥬 파리》 등이 있다.