세상에서 가장 쉬운 과학 수업 : 방사선과 원소 : 위대한 퀴리 가문의 탄생부터 주기율표의 완성까지

노벨상 수상자들의 오리지널 논문으로 배우는 과학

정완상 저자 지음

성림원북스 2023년 10월 30일 출간 종이책 : 2023년 07월 17일 출간

작품소개

책소개

과학자들은 우연히, 혹은 끊임없는 실험에 의하여 새로운 발견을 해내고, 그 결과를 논문으로 기록하여 세상에 펼쳐 보인다. 논문은 그들의 연구 결과가 담긴 집약체이며, 이론의 출발점이라고 할 수 있다. 어렵게만 느껴지는 과학 논문을 일반인은 물론 청소년 독자들도 쉽게 읽을 수 있도록 풀어낸 〈노벨상 수상자들의 오리지널 논문으로 배우는 과학 시리즈〉가 여기에 펼쳐진다.
《세상에서 가장 쉬운 과학 수업 방사선과 원소》는 마리 퀴리가 남편과 함께 노벨 물리학상을 받은 최초의 논문(1898년)과 단독으로 노벨 화학상을 받은 첫 번째 논문(1898년)에 초점을 맞추었다. 두 논문은 새로운 자연 방사능 원소 두 개(폴로늄과 라듐)를 발견한 내용이다. 이와 관련하여 인공 방사선이지만 최초의 방사선인 X선을 발견한 뢴트겐의 논문과 그것을 있게 한 방전관 발명의 역사를 다루었고, 방전관에서 찾아낸 톰슨의 전자 발견 이야기도 곁들였다. 여기에 등장하는 노벨상 수상자들이 주로 실험 물리학자이므로 수식보다는 실험 장치와 실험 방법에 중점을 두었다. 책의 뒤쪽에는 논문 영문본을 실어 오리지널 논문에 대한 간접 체험을 할 수 있도록 하였다.
이 책에는 위대한 발견을 한 과학자들의 에피소드와 함께, 논문을 완성하기까지 반복되는 실험을 통해 결론을 도출하는 과정이 그대로 등장한다. 간혹 수식이 필요한 어려운 부분도 있지만 고등학교 수준의 내용만 알면 이해할 수 있도록 친절하게 설명하였다. 학생과 정교수의 일대일 대화를 따라가다 보면 수학이나 과학에 두려움이 있는 독자들도 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
과학도를 꿈꾸는 학생, 양자역학을 좀 더 알고 싶은 사람, 학생들에게 위대한 논문을 소개하려는 과학 선생님, 〈인터스텔라〉를 능가하는 SF 영화를 만들고 싶어 하는 영화 제작자나 웹툰 작가 등 과학에 관심을 가진 많은 사람들에게 도움이 될 책이다.

목차

과학을 처음 공부할 때 이런 책이 있었다면 얼마나 좋았을까
천재 과학자들의 오리지널 논문을 이해하게 되길 바라며
노벨상 5개, 위대한 퀴리 가문의 탄생 _이렌 퀴리 깜짝 인터뷰

첫 번째 만남│방전관에서 발견된 X선
백열전구를 발명한 사람들 _더 밝게, 더 오래 빛나도록
데이비, 아크등을 발명하다 _전구보다 먼저! 세계 최초의 전기 조명기구
가이슬러와 방전관 _다양한 색깔과 모양으로 빛을 내다
크룩스관의 등장 _방전관 속의 빛의 정체를 찾아서
레나르트의 유리창 _음극선의 비밀을 밝혀라
X선을 발견한 뢴트겐 _제1회 노벨 물리학상 수상자
노벨상의 탄생 _인류에 공헌한 사람들에게
X선의 정체를 밝힌 사람들 _노벨상을 놓친 불운한 천재 물리학자

두 번째 만남│전자의 발견과 전하량 측정
톰슨과 캐번디시 연구소 _실험 물리학에 대한 투자와 노벨상 수상
전자의 발견 _음극선은 왜 휘어질까?
전자의 전하량을 측정한 밀리컨 _물방울 대신 기름방울로!

세 번째 만남│20세기 최고의 여성 과학자 마리 퀴리
우라늄에서 방사선을 발견한 베크렐 _4대가 물리학자인 집안
폴란드의 마리아 스크워도프스카 _역경에도 꺾이지 않은 학업에의 열정
파리의 여대생 마리, 피에르 퀴리를 만나다 _연구와 인생의 단짝
토륨과 방사능 _검은 광물에서 나오는 방사선
공동 연구를 시작한 퀴리 부부 _피치블렌드 광석의 수수께끼를 풀어 보자!
폴로늄의 발견 _더 강한 방사능 물질을 찾아내다
라듐의 발견 _두 번째 새로운 방사능 원소와 노벨상 수상
마리 퀴리, 노벨 화학상을 수상하다 _순수한 라듐 분리와 원자량 측정

네 번째 만남│노벨상 이후의 마리 퀴리와 방사능 연구의 영웅들
라듐의 빛과 그림자 _만병통치약에서 재앙의 시작으로
세 종류의 방사선 _러더퍼드와 가이거의 연구
마리 퀴리와 제1차 세계대전 _1그램의 라듐을 구하기 위해

다섯 번째 만남│두 번째 퀴리 부부와 인공 방사성 원소
주기율표의 탄생 _비슷한 성질끼리 모여라!
마리 퀴리의 장녀, 이렌 퀴리 _특별한 교육법의 수혜자
중성자의 발견 _당구공을 움직이려면 쌀알이 아니라 당구공이 필요해
인공 방사성 원소 _수정된 가설 그 이상의 의미

여섯 번째 만남│새로운 원소 발견과 원자핵 분열
러더퍼드의 원자핵 모형 _중성자 발견 이전의 원자핵에 대한 생각
동위원소 _같은 듯 다른 원소들
중성자 발견 후 원자핵의 연구 _원자핵의 본모습을 찾다
누락된 원소들 _주기율표의 빈칸을 채워라
초우라늄 원소 _과학계가 공인한 원소 118번까지
제2차 세계대전과 원자폭탄 _엄청난 에너지와 괴물 같은 무기의 탄생
원자력 발전 _유용성과 위험성을 지닌 양날의 칼

만남에 덧붙여
On a New Kind of Rays _뢴트겐 논문 영문본
Cathode Rays _톰슨 논문 영문본
On a New Radioactive Substance Contained in Pitchblende _퀴리 1 논문 영문본
On a New, Strongly Radioactive Substance, Contained in Pitchblende _퀴리 2 논문 영문본
위대한 논문과의 만남을 마무리하며
이 책을 위해 참고한 논문들
노벨 화학상 수상자들을 소개합니다

작가정보

저자(글) 정완상 저자

과학에 대한 호기심으로 서울대학교 무기재료공학과에 다녔고, 물리를 향한 마음이 더욱 커져 한국과학기술원(KAIST)에서 이론물리학을 전공하며 석박사 학위를 받았다. 30세에 경상국립대학교 물리학과 교수가 되어 학생들에게 물리 사랑을 전파하고 있다. 초심을 잃지 않기 위해 꾸준히 연구하며 현재까지 국제 학술지(SCI 저널)에 300여 편의 논문을 게재했다. 직접 만나는 학생뿐만 아니라 더 많은 학생들에게 과학과 수학의 즐거움을 알려주고자 책을 통해 독자를 만나고 있다. [과학자가 들려주는 과학 이야기 시리즈] 중 《아인슈타인이 들려주는 상대성 이론 이야기》를 비롯한 31권과 [과학공화국 법정 시리즈] 50권을 집필했다. 최근에는 중학교에서도 통하는 초등수학을 카툰으로 그린 [개념 잡는 수학툰 시리즈]를 출간했고, 노벨상 오리지널 논문을 쉽게 풀어낸 [노벨상 수상자들의 오리지널 논문으로 배우는 과학 시리즈]를 집필 중이다. 우리나라의 노벨 과학상 수상자가 쏟아져 나오기를 바라는 마음에서 네이버 카페 [정완상 교수의 노벨상-오리지널 논문 공부하기]를 운영하기 시작했다.