청소년을 위한 유쾌한 물리상식

김기태 지음

하늘아래 2013년 05월 30일 출간 종이책 : 2009년 04월 15일 출간

작품소개

책소개

어려운 물리학을 쉽고 재미있게 설명하는『청소년을 위한 유쾌한 물리상식』. 청소년들이 재미있고 다양한 지적 경험을 할 수 있도록 구성한 기본교양도서「교실밖 상식 시리즈」의 다섯 번째 책이다. 원자에게 우주까지, 다양한 물리상식을 통해 세상의 사물들에 숨겨진 비밀들을 파헤친다.

위대한 발명과 발견은 우리가 언제나 접하고 있는 사물들과 여러 현상들로부터 나온다. 이 책은 사물을 주의 깊게 관찰하고, 의문을 가지고, 실험하는 과학과 과학자들에 대해 쉽고 재미있게 이야기한다. 또한 과학자들의 관찰과 실험을 통해 이론이 만들어지는 과정, 많은 과학기기들이 동작하는 원리에 대해 자세히 알려준다.

목차

1부 우주와 천문학
1. 별 이야기
별들의 종류 / 블랙홀, 중성자별, 초신성 / 태양계 / 별까지의 거리 측정 / 표준촛불
2. 별의 원소를 어떻게 알까?
태양열의 근원인 핵융합 / 스펙트럼과 분광학
3. 우주는 어떻게 탄생했을까?
밤하늘에 보이는 별은 몇 개나 될까? / 빅뱅이란? / 도플러 효과와 적색편위
4. 밤하늘은 왜 어두울까?
우주의 원리 / 올베르스의 패러독스
5. 우주여행은 가능할까?
우주선 내에는 왜 중력이 없는 것인가? / 원 운동과 원심력 / 지구탈출속도 / 정지위성

2부 원자와 핵물리학
1. 원자와 원자핵의 발견
X-선을 발견한 빌헬름 뢴트겐 / 방사능을 발견한 앙리 베크렐 / 라듐을 발견한 퀴리 부부 / J. J. 톰슨에 의한 전자의 발견 / 원자핵을 발견한 어니스트 러더퍼드
2. 원자와 원자핵 이야기
아인슈타인의 놀라운 해, 1905년 / 광전효과 / 보어에 의한 수소원자의 스펙트럼 설명 / 원자번호와 원자량 / 왜 수소원자 외에는 원자핵에 중성자가 있는 것인가? / 주기율표와 외각전자
3. 원자핵 물리학의 응용
연쇄반응과 입자가속기 / 원자로는 어떻게 작동하는가? / 임계질량 / 핵폭탄은 어떻게 만들까? / 낙하운동 / 핵융합로 개발을 위한 토카막 핵융합기 / 냉 핵융합

3부 역학
1. 역학 이야기
아르키메데스의 원리 / 비운의 비행선 힌덴부르크 / 뉴턴의 만유인력과 운동의 법칙 / 물체의 운동 / 낙하 운동 / 가속도가 없는 직선운동과 가속도 운동
2. 열역학 이야기
3. 엔진 이야기
엔진의 분류와 역사 / 증기기관 / 증기터빈 / 내연기관 / 디젤 엔진 / 스털링 엔진 / 제트 엔진 / 자기부상열차
4. 비행기 이야기
비행기의 역사 / 비행기가 뜰 수 있는 이유 / 헬리콥터는 어떻게 양력을 얻을까?
5. 풍차와 수차 이야기
풍차 / 수차와 수력터빈

4부 전자기학
전기와 자기 이야기
전기의 역사 / 교류와 직류 / 진공관, 트랜지스터와 집적회로(I.C.) / 광전지 / 레이더와 소나 / 초전도 현상 / 라디오와 무선전신 / AM 라디오와 FM 라디오

부록 : 과학 장난감 만들기
1. 스팀 보트 만들기
2. 라이덴 병 만들기
3. 일렉트로미터 만들기
4. 광석수신기 만들기
5. 뫼비우스의 고리 실험
6. 전기분해 실험
7. 전기 종 만들기

출판사 서평

원자에게 우주까지!! 어려운 물리학을 쉽게 재미있게

삼각 유리기둥으로 빛을 무지개 색으로 분해하는 프리즘이라는 실험기구가 있다. 빛이 이 프리즘을 통과하면 아름답게 일곱 가지 무지개색으로 분해된다. 이 프리즘을 이용한 실험은 초등학교 학생들도 할 수 있는 실험이다. 하지만 이 간단한 실험결과에 대해 과학자들이 의문을 가지고 연구를 하면서 그 결과는 그렇게 간단하지 않게 되었다. 이 연구를 통해 과학자들은 머나먼 우주 저 건너편에 있는 별들에 어떤 원소가 있는지 또 그들이 우리를 향해 오는지 또는 멀어져 가는지도 알 수 있게 되었던 것이다.
단지 우리는 조금 더 주의 깊게 보지 않았기 때문에, 흰 빛이 일곱 가지 색으로 분해된다는 것 외에 그 빛이 가지는 또 다른 비밀을 알지 못했던 것이다.

참된 과학은 관찰과 그것을 증명하는 실험에 그 근본을 두고 있다. 때문에 노벨상도 이론보다는 실험에 더 중점을 두고 수여하고 있다. 우리는 노벨상이라고 하면 풍부한 과학적인 지식을 다 가진 나이 많은 교수님들이나 받을 수 있는 것이고 또 어려운 이론을 써 설명해야만 되는 줄 알고 있기 쉽다. 그러나 노벨상은 그러한 많은 경험과 학식을 갖춘 나이 많은 교수님들보다는 젊고 참신한 생각을 가진 과학자들이 받은 예가 훨씬 많다.
20세기를 대표하는 아인슈타인 박사의 노벨상 수상 역시 유명하고 어렵기로 소문난 상대성이론이 아니라 많은 사람들이 들어보지도 못한 광전효과에 관한 아주 간단한 설명 때문이었다. 광전효과를 설명하는 수식은 여러분도 모두 잘 알고 있는 일차방정식이다.

위대한 발명과 발견들은 우리의 일상생활과 동떨어진 먼 곳에서 나온 것이 아니고 바로 우리가 언제나 접하고 있는 사물들과 여러 현상들에서 나온다. 때문에 이 책은 사물을 주의 깊게 관찰하고, 의문을 가지고, 실험하는 살아 있는 과학과 과학자들에 대해 쉽고 재미있게 이야기하고 있다. 또한 과학자들의 관찰과 실험을 통해 이론이 만들어지는 과정, 많은 과학기기들이 동작하는 원리에 대해 자세히 알려주고 있다.
이 책을 통해 많은 독자들이 세상의 사물들에 숨겨진 비밀들을 조금씩 발견하는 재미를 느낄 수 있을 것이다.

작가정보

저자(글) 김기태

김기태

서울대학교 문리대 수학과 졸업
미국 University of Nebraska 대학 고체물리학 전공
미국 Sherwin-Willams 社 중앙연구소 연구원(Chicago)
미국 Guidance Technology 연구부장
일본 롯데전자 상무
한국 롯데산업 상무
아신전기(주) 사장
Micron-Ashin 사장(Thailand)
V-S Ashin 사장(Malaysia)

1982년 상공부 장관상 수상
1983년 동탑산업훈장 수훈