청소년을 위한 중요 과학법칙 169

교과서보다 쉬운 연대별 과학이야기

윤실 지음

전파과학사 2023년 02월 28일 출간 종이책 : 2023년 01월 10일 출간

작품소개

책소개

독서를 하거나 TV를 보거나 공부를 할 때 우리도 모르는 사이에 과학과 관련한 법칙이나 원리를 자주 만난다. 과학은 자연 현상이 나타나는 이유, 원리, 법칙 등을 연구하는 학문으로써 우리의 일상생활과 떼려야 뗄 수 없는 관계이기 때문이다. 그러므로 자연의 기본 법칙을 이해하고 나면 과학은 쉽고 재미있게 느껴진다.

과학에는 각 분야에 따라 수많은 법칙과 이론이 알려져 있다. 이 법칙, 이론, 원리 등은 서로 연관되어 있으므로 이를 전체적으로 이해하는 것이 중요하다. 이 책은 과학 발전사에서 가장 중요하고, 가장 많이 접하는 과학법칙과 이론 169가지 항목을 선별해 핵심만을 이해하기 쉽게 설명했다. 청소년은 물론이고 과학적 상식과 과학사에 관심이 있는 독자들까지 쉽게 접할 수 있는 기초 과학 입문서이다.

목차

머리말

1. 피타고라스의 정리
2. 제논의 역설
3. 데모크리토스의 원자설
4. 히포크라테스의 선서
5. 신의 권위를 가진 아리스토텔레스의 학설
6. 유클리드의 공리
7. 아르키메데스의 원리
8.아르키메데스 상수 파이(π)의 값
9. 지구 둘레를 계산한 에라토스테네스의 원리
10. 지구가 중심이라 믿은 프톨레마이오스(톨레미)
11. 황금 비율 피보나치의 수
12. 오캄의 면도날 원리
13. 근대 과학의 선구자 코페르니쿠스의 지동설
14. 관측 천문학자 티코 브라헤의 천체 변화설
15. 자석의 비밀을 밝힌 ‘길버트 이론’
16. 요한 케플러의 ‘베들레헴의 별’ 이론
17. 케플러의 ‘행성의 운동 법칙’
18. 실험을 중시한 베이컨의 과학 실증론
19. 빛의 굴절에 나타나는 ‘스넬의 법칙’
20. 윌리엄 하비가 발견한 혈액 순환 과정
21. 갈릴레오의 ‘낙하하는 물체의 운동 법칙’
22. 태양계 구조에 대한 갈릴레오의 개념
23. 400년 만에 증명된 ‘페르마의 마지막 정리’
24. 유체에 대한 파스칼의 법칙
25. 게리케의 진공 펌프 공개 실험
26. 파스칼의 확률 이론
27. 탄성에 대한 ‘후크의 법칙’
28. 기체의 부피 변화에 대한 ‘보일의 법칙’
29. 자연발생설을 부정한 레디의 실험
30. 미적분 수학의 선구자 라이프니츠
31. 생물의 종에 대한 ‘레이의 개념’
32. 뉴턴의 ‘중력의 법칙’
33. 뉴턴의 3가지 운동 법칙
34. 빛을 파동으로 생각한 호이겐스의 원리
35. 생물의 몸속에 있는 ‘생체 시계’ 가설
36. 동식물 분류 ‘린네 시스템’
37. 기체 분자의 운동 이론
38. 베르누이의 원리
39. 섭씨와 화씨온도계의 눈금
40. 정전기를 모으는 라이덴병
41. 행성의 위치에 대한 ‘보데의 법칙’
42. 광합성의 잉엔하우스 이론
43. 전기의 힘에 대한 ‘쿨롱의 법칙’
44. 지질학을 선도한 허턴의 동일과정 이론
45. 공기의 부피에 대한 ‘샤를의 법칙’
46. 라부아지에의 ‘질량 불변의 법칙’
47. 갈바니와 볼타의 전류 개념
48. 열에 대한 ‘럼퍼드의 이론’
49. 인구에 대한 맬서스의 원리
50. 프루스트의 일정 성분비의 법칙
51. 기체에 대한 ‘돌턴의 부분 압력의 일정 성분비’
52. 빛의 성질에 대한 영의 ‘간섭의 원리’
53. 하워드의 ‘구름 모양’ 분류
54. ‘돌턴의 원자설’과 ‘배수비례의 법칙’
55. 게이뤼삭의 기체반응의 법칙
56. 라마르크의 ‘용불용설’
57. 아보가드로의 법칙
58. 외르스테드의 전자기 이론
59. 올베르스의 역설
60. 열기관에 대한 ‘카르노 이론’
61. 분자의 움직임 ‘브라운 운동’
62. 앙페르의 회로 법칙
63. 전류의 기본 성질 ‘옴의 법칙’
64. 지구 변화에 대한 라이엘의 ‘동일 과정설’
65. 패러데이의 전기 유도 법칙
66. 기체 확산에 대한 그레이엄의 법칙
67. 전기력에 대한 ‘가우스의 법칙’
68. 위산의 소화기능을 밝힌 ‘뷰먼트의 실험’
69. 패러데이의 ‘전기분해 법칙’
70. 코리올리의 효과
71. 빙하시대에 대한 ‘아가시의 이론’
72. 동소체에 대한 베리셀리우스의 개념
73. 도플러 효과
74. 마이어의 ‘열역학 제1법칙’
75. 슈바베의 ‘태양 흑점 주기설’
76. 열과 일에 대한 ‘줄의 법칙’
77. 냉동장치의 원리 ‘줄-톰슨 효과’
78. 전자기학의 ‘키르히호프의 회로 법칙’
79. 가장 낮은 온도-절대온도 0도의 측정
80. 빛의 속도를 측정한 피조의 실험
81. 열역학의 제2법칙과 엔트로피
82. 지구의 자전을 증명하는 ‘푸코의 진자’
83. 화학 결합의 ‘프랭클랜드의 원자가 이론’
84. 컴퓨터의 수학 ‘불리언 논리’
85. 다윈의 진화론
86. 키르히호프와 분젠의 분광학 이론
87. 전자기에 대한 ‘맥스웰의 방정식’
88. 멘델의 유전 법칙
89. 파스퇴르의 병원균 학설
90. 유기화합물에 대한 케쿨레의 이론
91. 멘델레예프의 원소 주기율 법칙
92. 아레니우스의 이온 해리 이론
93. 상대성이론을 유도한 마이컬슨-몰리의 실험
94. 전파시대를 연 ‘헤르츠’의 라디오파 발견
95. 화학반응에 대한 르샤틀리에의 원리
96. 교류에 대한 테슬라의 개념
97. 전류에 대한 플레밍의 법칙
98. 로렌츠-피츠제럴드의 수축
99. 오스트발트의 촉매작용의 원리
100. 뢴트겐의 X-선 발견
101. 온실 효과 이론
102. 톰슨의 원자 모델
103. ABO 혈액형을 밝힌 란트슈타이너
104. 폴로늄과 라듐을 발견한 퀴리 부부
105. 막스 플랑크의 양자 이론
106. 아인슈타인의 광전 효과
107. 파블로프의 조건반사 이론
108. 아인슈타인의 특수 상대성 이론
109. 아인슈타인의 에너지 공식 E = mc2
110. 전자를 측정한 밀리컨의 유적 실험
111. 산과 염기의 산도를 규정한 쇠렌센
112. 초전도 현상
113. 러더퍼드의 원자 모델
114. 결정체에 대한 ‘브래그의 법칙’
115. 닐스 보어의 전자 궤도 모델
116. 아인슈타인의 일반 상대성 이론
117. 베게너의 대륙 표류설
118. 브뢴스테드-로우리의 산-염기 개념
119. 전자의 파동성 이론-드 브로이 파장
120. 보스-아인슈타인의 응축 현상
121. 파울리의 배타원리
122. 슈뢰딩거의 방정식
123. 하이젠베르크의 불확정성 원리
124. 디랙의 반물질 이론
125. 소리 속도의 단위 마하수
126. 뇌파를 발견한 베르거의 실험
127. 허블의 우주 팽창 법칙
128. 중성미자의 존재를 예측한 파울리
129. 화학 결합에 대한 폴링의 이론
130. 단자극에 대한 디랙의 개념
131. 괴델의 불완전성 정리
132. 백색 왜성의 최대 질량 찬드라세카르 한계
133. 삼중수소와 헬륨-3의 발견
134. 지진의 강도를 나타내는 리히터 규모
135. 오파린의 생명 기원설
136. 우라늄의 핵분열 현상 발견
137. 별의 에너지에 대한 한스 베테의 이론
138. 인공으로 만든 초우라늄 원소들
139. 아시모프의 로봇공학의 3대 원칙
140. 방사성 탄소를 이용한 연대 측정
141. 우주 탄생의 빅뱅 이론
142. 우주 항상성 이론
143. 비과학적인 머피의 법칙
144. 오트의 혜성 구름 이론
145. 혜성의 구조를 밝힌 휘플의 이론
146. 염색체 DNA의 나선구조
147. 호지킨이 밝힌 생체 분자의 입체 구조
148. 광합성의 과정-캘빈 회로
149. 면역 항체의 화학 구조
150. 호스폴의 암 발생 이론
151. ET의 존재를 셈하는 드레이크 방정식
152. 환경 재앙을 예견한 카슨의 이론
153. 나비 날개 짓이 태풍을 일으키는 ‘나비 효과’
154. 소립자 쿼크에 대한 겔만 이론
155. 반도체 성능에 대한 무어의 법칙
156. 호킹의 블랙홀 이론
157. 지구는 거대 생명체-가이아 가설
158. 오존층 파괴 원인에 대한 이론
159. 공룡을 사라지게 한 운석 충돌설
160. 버너스-리의 월드 와이드 웹 개념
161. 윌머트의 포유동물 복제 실험
162. 지구 위치 확인 시스템 이론
163. 줄기세포 이론
164. 인간의 유전자 지도 완성
165. 지층의 연대 법칙을 발견한 스테노
166. 중세의 암흑시대를 밝히기 시작한 과학혁명의 용감한 선구자들
167. 뉴턴의 자연 법칙들은 ‘흑사병 팬데믹’ 때의 연구
168. 수억 년 후에는 자연의 법칙이 변할까?
169. 물리 법칙을 따르지 않는 양자와 양자컴퓨터의 미래

출판사 서평

피타고라스, 아리스토텔레스 등 고대 그리스부터
뉴턴, 아인슈타인 등을 거쳐 양자컴퓨터의 미래까지!

교양 상식으로 알아두면 좋을 중요한 과학법칙을 모아 읽기 쉽게 풀어낸 책이다. 하나하나 깊이 있게 들어가지는 않지만 중요한 핵심 사항을 연대순으로 정리해서 과학사의 흐름을 파악하고, 과학 상식을 쌓는 재미를 느끼기에는 충분하다.

우리가 잘 알고 있는 마리 퀴리(1867~1934)는 노벨상을 두 차례나 수상한 유일한 여성 과학자이다. 1903년에는 방사성 현상에 대한 연구 공적으로 노벨 물리학상을 부부가 공동 수상했으며 1911년에는 마리 퀴리 혼자 폴로늄과 라듐을 발견해서 노벨 화학상을 받았다(본문 239~240p). 이 사실은 누구나 다 알고 있는 사실일 것이다. 하지만 이다음 사실까지 아는 사람은 생각보다 많지 않을 것 같다. 바로 라듐에서 나오는 방사선은 곧 의학에서 암 치료에 이용되기 시작했고, 마리 퀴리는 라듐에 대한 특허권을 거부하고 인류를 위해 자유롭게 사용하게끔 했다(본문 240p)는 사실 말이다.

이처럼 이 책은 재미있는 과학법칙과 이론뿐만 아니라 잘 알지 못했던 과학사적 이야기까지 함께 풀어내 읽는 재미를 더했다. 쉽고 재미있게 중요한 과학의 법칙을 배우고 싶다면 이 책이 그 기대를 충분히 충족시켜 줄 것이다.

작가정보

저자(글) 윤실

전 한국일보 편집이사/과학 칼럼니스트

식물학을 전공한 이학박사로 네이버 블로그 〈전파과학사 과학상식 Q&A〉를 공동 운영 중이다. 필명 ‘YS’로 다양한 과학 이야기를 전하고 있다. 네이버 블로그와 포스트 구독자 수는 약 2만 명이며, 누적 방문객 수는 2천만 명을 기록하고 있다.

블로그: https://blog.naver.com/siencia
포스트: https://naver.me/xevt0BwE