한 권으로 끝내는 물리

폴 지체비츠 지음 | 곽영직 옮김

Gbrain(지브레인) 2015년 09월 01일 출간 종이책 : 2013년 06월 10일 출간

작품소개

책소개

『한 권으로 끝내는 물리』는 빛, 파동, 양성자와 중성자, 자동차, 컴퓨터, 건축, 스포츠에 이르기까지 생활을 편리하게 만들고 우주 여행까지 가능하게 만드는 물리학에 관한 모든 것을 담은 책이다. 물리학에서 다루어지는 복잡한 개념들을 익숙한 일상의 언어로 설명한다.

목차

머리말 10
감사의 글 12

1. 기본적인 사항 13
측정 16
물리학 관련 직업들 20
유명한 물리학자들 21
노벨상 29

2. 운동과 운동의 원인 41
힘과 뉴턴의 운동 법칙 51

3. 운동량과 에너지 81
운동량 81
에너지 87

4. 정역학 115
무게 중심 115
정역학 118
교량과 다른 ‘정적인’ 구조물들 124

5. 유체 131
물의 압력 131
혈압 135
대기압 136
가라앉기와 뜨기: 부력 139
유체 역학: 수력학과 기체 역학 146
공기 역학 149
음속 장벽 154
초음속 비행 156

5. 열역학 159
열에너지 159
온도와 온도의 측정 160
절대 0도 167
물질의 상태 168
열 173
열역학 176

6. 파동 185
물결파 188
전자기파 192
전자기파를 이용한 통신 194
전자기파에 정보 싣기 197
마이크로파 204
중첩의 원리 206
공명 209
임피던스 212
도플러 효과 213
레이더 215
차세대 기상 도플러 레이더 217
전파 천문학 219

7. 소리 221
소리 221
소리의 속도 222
듣기 226
초음파와 초저음파 228
소리의 세기 231
음향학 236
의학 음향학 240
소음 공해 246

8. 빛 249
빛의 속도 253
편광 258
불투명, 투명, 반투명한 물질들 260
그림자 262
반사 269
거울 270
굴절 275
렌즈 278
광섬유 282
회절과 간섭 283
색깔 285
무지개 292
시각 294
카메라 300
망원경 301

9. 전기 305
라이덴병과 축전지 314
밴더그래프 정전 발생기 318
번개 320
안전 조치 322
전류 326
저항 329
초전도체 330
옴의 법칙 331
전력과 전기력의 사용 334
회로 336
교류·직류 338
직렬·병렬 회로 340
전기 콘센트 342

10. 자기력 345
전자기 352
전자석을 이용한 기술 354
우주에서의 자기장 357

11. 세상은 무엇으로 만들어졌는가? 359

12. 원자의 중심부 381

13. 답이 없는 질문들 409
양성자 중성자 그리고 전자 넘어 409
얽힘, 순간 이동 그리고 양자 컴퓨터 421
우주의 구조와 종말 423

기호 426
용어 설명 429
참고 서적 459
찾아보기 462

출판사 서평

물리의 시작과 역사, 역사를 바꾼 물리학자들
그리고 위대한 발견과 변화, 사건들까지!
물리의 태동부터 21세기 현재까지 물리의 모든 것을 담았다.

숨쉬고 움직이고 생활하는 우리 삶 자체가 물리이자 생활의 편리를
가능하게 한 것 또한 물리이다. 어렵기만 한 이론을 떠나
일상생활 속 물리부터 우주여행까지 흥미롭고 매력적인 물리를 만나보자!

■■■ 빛, 파동, 양성자와 중성자부터 레이저, 초전도체, 원자력, 자동차,
컴퓨터, 다리, 집, 건물, 3D 영화, 의학, 음악, 건축, 스포츠에 이르기까지
생활을 편리하게 만들고 우주여행까지 가능하게 만드는 물리학!

인간의 역사, 그리고 편리한 생활과 그 시작점이 같은 물리의 세계는 아인슈타인이 상대성이론이 아닌 광전 효과로 노벨상을 받은 이유는? 전파 천문학과 레이더 천문학은 어떻게 다른가? 원소들은 모두 정해진 수의 양성자와 중성자를 가지고 있을까? 플루토늄이 폭탄에 사용된 이유는?과 같은 질문처럼 양성자와 중성자부터 레이저, 초전도체, 원자력 등 우리 삶과 동떨어진 세계의 물리가 있다.
하지만 사실 우리 생활을 편리하게 해주는 모든 것들(자동차, 녹음기, 컴퓨터, 다리, 집, 건물, 3D 영화)을 가능하게 해준 학문이 물리이다. 때문에 시대를 통틀어 가장 위대한 과학자로 인정받는 이는 누구인가? 물리학자는 어떤 일을 하는가? 세계에서 벼락이 가장 많이 치는 곳은? 같은 질문을 누구나 한번쯤 해봤을 것이다. 이뿐만 아니라 의학, 약학, 음악의 발전과 수많은 질병에서 자유롭게 해준 것 역시 물리의 힘이다. 자연재해의 예측과 그 대비, 전 세계의 교류를 가능하게 만든 것 역시 물리 연구로 가능해진 영역 중 하나이다. 또한 듣고, 보고, 말하는 것마저도 물리학의 영역임을 잘 보여주고 있는 이 책은, 누구나 한번쯤 의문을 가졌을 수백 개의 질문들을 정리해 이해하기 쉽게 보여주고 있다!

■■■ 머리말 중에서

왜 고층 건물은 바람에 흔들리지 않을까? 누전 차단기는 어떻게 작동할까? 우주의 최후는 어떻게 될까? 원자의 성질에 대한 이해를 증진시킨 사람은 누구인가? 물리에는 많은 질문이 있다. 일부는 우주의 기초와 관계된 기본적인 것이고, 일부는 일상생활과 관계있는 것이며, 어떤 것은 호기심 때문에 생기는 질문이다. 대부분의 질문은 답을 가지고 있다. 과거에는 그 답이 매우 어려웠던 것도 있고, 미래에는 답이 달라질 것도 있다. 《물리 all that contents》은 독자들이 이런 질문에 대해 스스로 탐구하고 해답을 깊이 생각해보도록 하기 위해 기획되었다. 또한 이런 질문들을 통해 다른 질문을 생각해내고 그 질문의 답을 찾아보도록 하는 것도 책을 만든 목적 중 하나다. 물리 의학에서 다루어지는 복잡한 개념들은 우리에게 익숙한 일상의 언어로 설명하여 누구나 쉽게 이해할 수 있도록 하려고 노력했다.

작가정보

저자(글) 폴 지체비츠

저자 피폴 지체비츠(Paul W. Zitzewitz)는 칼턴 대학에서 물리학 학사, 하버드 대학에서 물리학 석·박사 학위를 받았다. 그 뒤 웨스턴온타리오 대학과 코닝글래스 연구소에서 연구원으로 지내다 미시간 대학 교수가 되어 35년 동안 학생들을 가르치며 양전자와 포지트로늄에 대해 연구했다. 교수로 재직하는 동안 연구, 봉사, 강의 등 여러 분야에서 우수 교수로 선정되었으며, 2009년에는 물리학과 과학 교육 분야의 명예 교수로 임명되었다. 그는 지역, 주, 전국 물리 교사 단체에서의 활동으로 미국 물리 교사 연합회 미시간 분회에서 우수 봉사상을 수상했다. 또한 물리 교육 분야 활동으로 미국 물리학회의 펠로로 선정되기도 했다. 현재 미국 물리 교사 연합회의 재무 담당 이사이다. 그는 고등학교 물리 교과서인 《물리학: 원리와 문제》과 네 권의 중학교 물리 과학 교과서의 저자이다.

번역 곽영직

역자 곽영직은 서울대 물리학과와 미국 켄터키 대학 대학원을 졸업하고 현재 수원대 물리학과 교수이자 자연과학대학장으로 재직 중이다. 저서로 《자연과학의 역사》《물리학의 세계》《물리학이 즐겁다》 등이 있으며, 역서로 《빅뱅 이전》《오리진》《즐거운 물리학》《천재들의 과학노트 3 물리학》《우주의 시작과 끝》《우주의 법칙》《손안의 지구과학》 등이 있다.