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태어난 김에 물리 공부

그림으로 과학하기
커트 베이커 지음 | 고호관 옮김
윌북

2024년 06월 14일 출간

종이책 : 2024년 06월 14일 출간

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파일 정보 pdf (36.15MB)
ISBN 9791155817452
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작품소개

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과학은 우리 세대의 기초 교양이다. 매일매일 과학에 기반한 새로운 기술이 나오고, 모든 사람은 알게 모르게 그 기술에 적응하며 과학과 함께 살아가고 있다. 과학 문해력이 그 어느 시대보다 중용한 이유다. 가장 핫한 뉴스도, 떠오르는 투자 정보도 과학적 배경 지식이 없으면 제대로 이해하기 힘들다.
하지만 과학은 어렵고, 복잡하다는 인상이 있다. 과학을 잘 이해하고 싶어서 도전해봤다가 낯설고 어려운 용어, 읽어도 쉽게 이해되지 않는 개념과 공식에 포기하는 사람이 적지 않다. 그건 지금까지 과학에 접근하는 방법이 잘못 되었기 때문이다. 과학은 글로 공부하는 것보다 그림으로 공부하는 게 효과적이다.
『태어난 김에 물리 공부』는 ‘그림으로 과학하기’의 첫 번째 책으로, 물리라는 과학 분야의 기초 개념을 그림을 이용해 잡아주는 책이다. 글이 아니라 인포그래픽을 중심으로 했다. 수천 자의 글을 한 컷의 그림으로 압축하고, 오랫동안 물리를 가르쳐오고 NASA 저널에도 기고해왔던 저자가 뉴턴의 법칙부터 양자역학, 천체물리학까지 꼭 짚고 넘어가야 할 물리 개념들을 엄선해 정리했다.
성인이 되어 다시 물리를 이해해보고 싶은 사람도, 아직은 물리가 어렵지만 장차 이공계에 진학하고 싶은 학생도 혼자서 쉽게 공부할 수 있도록 어느 책보다 친절하고, 알차고, 정확하게 설명해냈다. 그림과 화살표를 따라 물리의 세계를 여행해보자. 곽재식 교수의 말대로 부담 없이 그림을 구경하는 동안 무슨 뜻인지 정확히 몰랐던 개념을 깨닫는 ‘짜릿한 경험’을 하게 될 것이다.
서문

1 힘
힘이란 무엇일까?
접촉력
비접촉력
뉴턴의 법칙
[다시 보기]

2 직선운동
입자의 위치
입자의 운동
운동 그래프
등가속도 운동
[다시 보기]

3 회전운동
회전운동의 사례
원운동
궤도운동
회전운동과 동역학
[다시 보기]

4 보존 법칙
보존 법칙의 종류
닫힌계
충돌
[다시 보기]

5 전기
전하와 전기의 이동
전류와 전압, 저항
전기 회로
[다시 보기]

6 장과 힘
장과 장의 영향
중력장
자기장과 전기장
[다시 보기]

7 전자기학
페러데이의 유도법칙
전자기 유도
에너지의 손실과 전달
전자기 복사와 스펙트럼
전자기 스펙트럼
[다시 보기]

8 파동
진폭과 진동수, 주기
단순 조화 진동
진행파
파동의 성질
간섭과 정상파
도플러 효과
[다시 보기]

9 광학
반사의 법칙
굴절과 스넬의 법칙, 내부 전반사
광학을 이용한 과학
빛의 특성
간섭과 간섭 측정
[다시 보기]

10 열역학
온도
열에너지 이동
열역학 법칙
[다시 보기]

11 유체
밀도와 압력
압력의 차이와 양력, 부력
유체의 흐름과 베르누이의 원리
[다시 보기]

12 현대물리학
특수상대성이론
일반상대성이론
핵물리학
핵반응
양자역학
표준 모형
반도체
[다시 보기]

13 천체물리학
별의 진화
헤르츠스프룽-러셀 도표2
역동적인 은하
적색이동과 후퇴 속도
허블 상수
우주의 시작
우주의 종말
중력렌즈와 중력파
블랙홀
[다시 보기]

물리학은 우리 주위의 모든 것을 정의하고 근거를 제공하는 통합 과학입니다. 어디서나 명확한 물리법칙은 우리가 사는 세상과 원자로 이루어진 작은 세상, 그리고 우주라는 거대한 세상이 움직이는 원리를 설명해줍니다.
_첫 문장

위대한 물리학자 모두를 하나로 묶어주는 공통적인 특징은 호기심입니다. “어떻게 된 거지?”는 과학계를 관통하는 질문입니다. 그리고 더 많은 사실을 알게 될수록 더 많은 질문이 떠오르지요. 만약 여러분도 이런 호기심을 갖고 있다면, 『태어난 김에 물리 공부』가 기본적인 법칙과 개념을 이해하는 데 도움을 주는 귀중한 안내서가 될 것입니다. 이런 개념은 복잡한 것이 많아 자세한 그림과 도표를 곁들여 명확하고 핵심적인 글로 나타낸 시각적 학습 방식이 효율적입니다. 이 책은 물리학 수업에서 가르치는 주제를 폭넓게 다루며 더 깊이 있는 내용을 탐구하는 데에 든든한 도우미 역할을 해줄 것입니다.
_8쪽

우주의 모든 것은 물리법칙의 지배를 받습니다. 물리학자들은 이런 법칙을 이해하고 에너지와 운동량, 전하와 같은 여러 양을 바탕으로 현상을 예측합니다. 물리학에서 깨질 수 없는 법칙 하나는, 닫힌계 안에서 특정 양은 변하지 않거나 보존된다는 것입니다. 예를 들어, 우주에는 일정한 양의 에너지가 있습니다. 에너지는 다른 형태의 에너지로 바뀔 수는 있지만, 절대로 생겨나거나 사라지지 않습니다.
_52쪽

열역학은 계 안에서 기계적인 일이나 복사, 전도 등을 통한 열에너지의 이동을 연구하는 물리학의 한 분야입니다. 계 안의 모든 입자는 진동하는 움직임(고체에서)이나 속도(액체나 기체에서)에 따른 운동에너지를 갖고 있습니다. 고체 안의 원자는 어떤 점을 중심으로 진동하면서 이웃한 입자에 에너지를 전달합니다. 이와 달리 액체와 기체 속의 입자는 자유롭게 움직일 수 있습니다. 이런 열전달을 통해 계 안에서 에너지가 이동합니다.
_130쪽

물리학은 우주가 움직이는 근본적인 물리법칙을 연구하는 학문입니다. 거시 규모에서는 힘이 물체를 가속하며, 유체는 한곳에서 다른 곳으로 흐릅니다. 그러나 양자 수준에서 입자(원자와 아원자)가 보이는 행동이나 광속에 가깝게 움직이는 입자의 운동처럼 우리의 머리를 혼란스럽게 만드는 분야도 있습니다. 뉴턴은 일상적인 측면에서 물체의 운동을 바탕으로 운동 법칙을 만들었습니다. 하지만 물체가 아주 작거나 아주 빠를 때는 이런 법칙이 깨질 수도 있어 개선이 필요합니다.
_152쪽

작가정보

(Kurt Baker)
카디프대학교에서 천체물리학을 공부하고 브리스톨대학교에서 박사 학위를 받았으며, NASA 저널에 여러 편의 논문을 기고했다. 수십 년 동안 학생들에게 물리학을 가르치며 물리에 관한 다양한 책을 저술했다.

서울대학교 과학사 및 과학철학 협동 과정에서 과학사로 석사를 마치고 《동아사이언스》에서 과학 기자로 일했다. SF와 과학 분야의 글을 쓰거나 번역한다. 지은 책으로 SF 앤솔러지 『아직은 끝이 아니야』(공저)와 『우주로 가는 문, 달』 『술술 읽는 물리 소설책 1~2』 『누가 수학 좀 대신 해 줬으면!』 등이 있으며, 『하늘은 무섭지 않아』로 제2회 한낙원과학소설상을 받았다. 옮긴 책으로 『수학자가 알려주는 전염의 원리』 『인류의 운명을 바꾼 약의 탐험가들』 『뻔하지만 뻔하지 않은 과학지식 101』 『인류를 식량 위기에서 구할 음식의 모험가들』 등이 있다.

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