필수 물리 용어 사전

스즈키 유타 지음 | 이선주 옮김

동아엠앤비 2025년 10월 30일 출간 국내도서 : 2025년 08월 15일 출간

작품소개

책소개

세상 모든 구조와 법칙을 풀어내고 우리 삶을 윤택하게 하는 물리학을 비전공자도 쉽게 배우는 책. 물리학의 기초부터 응용 지식까지 꼭 필요한 내용을 185개 용어로 엄선, 핵심만 정리했다. 태풍, 번개, LED 같은 일상 속 물리학부터 빅뱅, 블랙홀, 타임머신 등 물리학이 낳은 최첨단 기술까지 빠진 것 없이 다뤘고 직관적인 그림을 곁들여 이해하기 쉽게 했다.

1부 기초 지식 편은 물리학의 기본인 역학, 열역학, 파동, 전자기학, 원자 물리학, 우주 물리학, 기상 역학 등 총 7개 장으로 구분, 117개의 용어로 고전 물리학의 기초를 마스터한다. 훅의 법칙, 볼츠만의 원리, 도플로 효과, 쿨롱 법칙, 광양자설, 핵분열 등이 포함된다.

2부 응용 지식 편에선 초미시 세계인 양자 역학부터 믿기 힘든 신기한 이론, 우주의 신비, 물리학이 낳은 첨단 기술 등 총 4개 장으로 구분해 현대 물리학의 최첨단 기술까지 마스터하도록 했다. 슈뢰딩거 방정식, 초끈 이론, 반도체, 양자 텔레포테이션 등이 포함된다.

다소 어렵게 느껴질 수 있는 물리학을 그림 사전 형식을 취해 누구나 재밌고 쉽게 배울 수 있다는 게 이 책의 최대 장점이다. 물리학의 주요 개념을 핵심만 압축해 설명한 데 이어, 재미있는 일러스트에 녹여내 한눈에 이해할 수 있게 했다.

물리학 용어로 개념화되진 않았으나 알아두면 유익한 물리학 상식은 칼럼 형태로 군데군데 넣었다. 오펜하이머와 맨해튼 프로젝트, 별의 나이는 몇 살? 푸코의 진자, 집중 호우의 메커니즘 등이 포함된다.


파파재 까까유 시리즈: 파도파도 재밌고 까도까도 유익한 교양도서 시리즈

파파재 까까유 시리즈는 ‘파도파도 재밌고 까도까도 유익한’의 약자다. 과학 교양 전문출판사인 동아엠앤비가 10년에 걸친 노하우를 담아 기획한 과학 교양 시리즈다. 제1탄 『원소 이야기』에 이어 제2탄 『필수 물리 용어 사전』이 나왔다.

목차

1부 기초 지식 편
1장 물리학의 기본! 역학
001_ 등가속도 운동
002_ 작용 반작용 법칙
003_ 관성의 법칙
004_ 훅의 법칙
▶ 물리 용어 사전 칼럼 - 고전 물리에서 다루는 기본적인 힘
005_ 일과 에너지
006_ 위치 에너지
007_ 벡터
008_ 역학적 에너지
009_ 운동량 보존 법칙
010_ 보존력과 비보존력
011_ 자유 낙하
012_ 반발 계수
013_ 원운동
014_ 단진동
015_ 만유인력
016_ 우주 속도
017_ 슈바르츠실트 반지름
018_ 케플러 법칙
019_ 돌림힘
020_ 무게 중심
021_ 아르키메데스의 원리
▶ 물리 용어 사전 칼럼 - 고전 물리학과 현대 물리학의 차이

2장 기체의 힘을 이해한다! 열역학
022_ 셀시우스 온도(섭씨)
023_ 절대 온도
024_ 볼츠만의 원리
025_ 비열
026_ 열용량
027_ 이상 기체
028_ 보일-샤를 법칙
029_ 상태 방정식
030_ 내부 에너지
031_ 열역학 제1법칙
▶ 물리 용어 사전 칼럼 - 기상을 측정하는 기준, 기체의 질량
032_ 등적 과정
033_ 등압 과정
034_ 등온 과정
035_ 단열 과정
036_ 기체 분자 운동론

3장 물결은 어떻게 생길까? 파동
037_ 영의 간섭 실험
038_ 역학적 파동
039_ 전자기파
040_ 파동(진동)
041_ 반사파
042_ 합성파와 정상파
043_ 공명(공진)
▶ 물리 용어 사전 칼럼 - 원래는 전문 용어였다! 소리와 관련된 단어
049_ 쿨롱 법칙
050_ 전기장과 전위
051_ 맥스웰 방정식
052_ 가우스 법칙
053_ 자유 전자
054_ 절연체, 유전체
055_ 전류
056_ 옴의 법칙
057_ 줄의 열
058_ 키르히호프의 법칙
044_ 도플러 효과
045_ 충격파
046_ 피타고라스 음률
047_ 1/f 노이즈
048_ 광속
▶ 물리 용어 사전 칼럼 - 빛의 속도를 측정하기 위한 도전

4장 우주의 비밀을 푸는 열쇠! 전자기학
049_ 쿨롱 법칙
050_ 전기장과 전위
051_ 맥스웰 방정식
052_ 가우스 법칙
053_ 자유 전자
054_ 절연체, 유전체
055_ 전류
056_ 옴의 법칙
057_ 줄의 열
058_ 키르히호프의 법칙
044_ 도플러 효과
045_ 충격파
046_ 피타고라스 음률
047_ 1/f 노이즈
048_ 광속
빛의 속도를 측정하기 위한 도전
059_ 플레밍 법칙
060_ 로런츠 힘
061_ 앙페르 힘
▶ 물리 용어 사전 칼럼 - 천재들 사이에 벌어진 치열한 전류 전쟁
062_ 오른나사의 법칙
063_ 전자기 유도
064_ 비오-사바르 법칙
065_ 이온
▶ 물리 용어 사전 칼럼 - 발전 방법의 차이에 따른 장단점

5장 이 세상 모든 것을 만든다! 원자 물리학
066_ 광양자설
067_ 드브로이파
068_ 원자 모형
069_ 건포도빵 모형
070_ 토성 모형
071_ 러더퍼드 모형
072_ 수소 원자 모형
073_ 원자핵
074_ 양성자
075_ 중성자
076_ 특수 상대성 이론
077_ 질량과 에너지의 등가성
078_ 쌍둥이 역설
079_ 일반 상대성 이론
080_ 핵분열
081_ 핵융합
082_ 방사선
083_ X선
084_ 반감기
085_ 방사성 동위 원소
086_ 핵폭탄
▶ 물리 용어 사전 칼럼 - 오펜하이머와 맨해튼 프로젝트
087_ TNT 환산
▶ 물리 용어 사전 칼럼 - 고대인이 생각했던 물질을 구성하는 4원소

6장 별은 어떻게 탄생했을까? 우주 물리학
088_ 행성
089_ 항성
090_ 적색 거성
091_ 갈색 왜성
092_ 중성자별
093_ 초신성 폭발
▶ 물리 용어 사전 칼럼 - 별의 나이는 몇 살? 질량에 따라 다른 소멸 과정
094_ 빅뱅
095_ 블랙홀
096_ 우주 배경 복사
097_ 우주 팽창
▶ 물리 용어 사전 칼럼 - 지구의 자전을 증명하다! 푸코의 진자
098_ 광년
099_ 적색 편이
100_ 암흑 물질
▶ 물리 용어 사전 칼럼 - 달과 지구가 하나였다고? 거대 충돌설

7장 날씨를 깊이 있게 이해한다! 기상 역학
101_ 기압
102_ 헥토파스칼
103_ 구름
104_ 비
105_ 무지개
106_ 회오리
107_ 태풍
108_ 벼락
109_ 오로라
110_ 신기루
111_ 아래 신기루
112_ 장마
113_ 지구 온난화
114_ 탄소 중립
115_ 푄 현상
116_ 선상강수대
117_ 절대 불안정
▶ 물리 용어 사전 칼럼 - 짧고 격렬한 비! 집중 호우의 메커니즘

2부 응용 지식 편
1장 초미시 세계! 양자 역학
118_ 소립자
119_ 쿼크와 렙톤
120_ 위크 보손과 글루온
121_ 중성 미자
122_ 쌍소멸과 쌍생성
123_ 카이랄성
124_ 자발적 대칭성 깨짐
125_ 전약 통일 이론
126_ 초대칭 대통일 이론
127_ 콜로이드 입자
128_ 별난 원자
129_ 오마이갓 입자
130_ 보스-아인슈타인 응축
131_ 체렌코프 빛
132_ 콤프턴 효과
133_ 미세 구조 상수
134_ 마법수
▶ 물리 용어 사전 칼럼 - 세계의 단위를 정하는 국제단위계

2장 세상에 이런 일이! 믿기 힘든 신기한 이론
135_ 슈뢰딩거 방정식
136_ 결정론
137_ 불확정성 원리
138_ 코펜하겐 해석
139_ 다세계 해석
▶ 물리 용어 사전 칼럼 - 현대 물리학의 토대를 마련한 사고 실험
140_ 카오스 이론
141_ 엔트로피 증가 법칙
142_ 라플라스의 악마
143_ 나비 효과
144_ 세계 5분 전 가설
▶ 물리 용어 사전 칼럼 - 신은 과연 주사위를 던졌을까?

3장 여기까지 밝혔다! 우주의 신비
145_ 초끈 이론
146_ 양자 중력 이론
147_ 힉스 입자
148_ 파인먼 다이어그램
149_ 우주 상수
150_ 로슈 한계
151_ 페르미 역설
152_ 드레이크 방정식
153_ 골디락스존
154_ 테라포밍
155_ 중력파
▶ 물리 용어 사전 칼럼 - 중력파보다 더 작은 배경 중력파를 관측하다!
156_ 스타보 효과
▶ 물리 용어 사전 칼럼 - 천재 물리학자들의 웃픈 뒷이야기

4장 물리학이 낳은 첨단 기술
157_ 반도체
158_ 밴드 이론
159_ 구멍 이론
160_ 곤도 효과
161_ LED
162_ 터널 효과
163_ 에사키 다이오드
164_ 슈타르크 효과
165_ 제이만 효과
166_ 광섬유
167_ 레이저
168_ 안개 상자
169_ 거품 상자
170_ 가속기
171_ 인공 지능
172_ 양자 컴퓨터
173_ 싱귤래리티
▶ 물리 용어 사전 칼럼 - 실험을 반드시 실패하게 하는 파울리 효과
174_ 우주 엘리베이터
175_ 영구 기관
176_ 카르노 사이클
177_ 초음속
178_ 초음파
179_ 초전도
180_ 조지프슨 효과
181_ 마이스너 효과
182_ 자기 선속 고정
183_ 마이컬슨 간섭계
184_ 타임머신
185_ 양자 텔레포테이션
▶ 물리 용어 사전 칼럼 - 우연히 결과가 일치한다! ‘어디서든 효과’

참고 문헌

책 속으로

만유인력은 질량을 가지는 물체에는 반드시 존재하고, 두 물체는 서로 끌어당깁니다. 예를 들면 여러분과 어떤 물체 사이에도 만유인력이 작용합니다. 단, 만유인력을 나타내는 상수는 매우 작아 평소 생활에서는 느낄 수 없습니다. 만약 인간이 만유인력을 느낀다면 상대방 물체는 적어도 천체와 비슷한 질량을 가진다는 계산이 됩니다. 우리가 평소에 느끼는 만유인력은 지구와 사람 사이에 작용하는 중력뿐입니다. 흔히 만유인력＝중력이라고 해석하는데, 이는 중력이 만유인력을 나타내는 알기 쉬운 예의 하나이기 때문입니다. -p31, 만유인력

글라스 하프라는 악기를 아시나요? 포도주잔에 물을 넣고 가장자리를 손가락으로 문지르며 진동을 만들어 소리를 내는 악기입니다. 이 악기는 글라스에 준 진동수와 글라스나 물의 진동수가 공명을 일으키고 가장자리를 따라 생기는 진동이 소리가 되어 들립니다. 라디오나 텔레비전의 주파수도 공명의 원리를 활용한 것입니다. -p62, 공명(공진)

절연체는 내부에 자유롭게 움직일 수 있는 전하가 없으므로, 전기가 통하기 어렵습니다. 절연체의 내부에는 전하가 빠져나가지 않는 방이 있어 전자가 원자 속에서 나오지 못하고, 원자 내부에서 전하의 쏠림이 생깁니다. 이 현상을 유전분극이라고 합니다. 절연체라는 명칭 때문인지 절대로 전기를 통하지 않는다고 생각하기 쉬운데, 실제로는 높은 전압을 가하면 절연 상태가 망가져 버리는 일도 있습니다. 이 파괴 현상을 절연 파괴라고 합니다. 고압 전류 앞에서는 고무나 유리가 있어도 감전되기도 하니 주의하세요! -p78, 절연체, 유전체

아인슈타인 방정식은 중력에 관련된 모든 현상을 설명합니다. 예를 들어, 아인슈타인 방정식에서 중력의 강도를 작게 하면 만유인력의 법칙과 같은 의미가 나옵니다. 즉, 뉴턴이 발견한 만유인력의 법칙은 중력에 의한 영향이 작은 상황에서 일어난다는 말입니다. 반대로 중력을 강하게 하면 블랙홀을 나타내는 답이 나옵니다. 게다가 우주의 법칙인 우주 팽창 등도 아인슈타인 방정식으로 설명됩니다. 이렇게 아인슈타인은 두 상대성 이론을 활용해 우주의 비밀을 푸는 힌트를 만들어 냈습니다. -p107, 일반 상대성 이론

그렇다면, 왜 지구 온난화가 문제라고 하는 걸까요? 그 이유는 복사 균형이 유지되지 않고 점점 기온이 올라가기 때문입니다. 온난화가 생기는 원인은 이산화탄소입니다. 이산화탄소는 지구 표면에서 우주로 복사되는 적외선을 흡수하기 때문에 지구가 식지 못하게 합니다. 즉, 태양으로부터 받은 열이 그대로 지구상에 머무르며 빠져나가지 않는 상태가 되었지요. 온난화 때문에 빙하가 녹아 해수면이 상승하는 일도 큰 문제입니다. 지금 속도로 계속 해수면이 상승하면 일부 해안 도시나 섬나라는 100년 이내에 침몰할 것이라는 보고도 있습니다. -p145, 지구 온난화

당첨 제비가 한 장, 낙첨 제비가 아홉 장 들어 있는 상자가 있다고 해 봅시다. 열 명이 한 장씩 제비를 뽑고, 낙첨이면 다시 상자에 집어넣습니다. 이때, 열 명이 몇 번을 뽑아도 당첨 제비가 나오지 않을 때도 있고, 첫 번째 사람이 한 번 만에 당첨될 때도 있습니다. 이렇게 미시 세계에서는 어떤 일이 일어나거나 어떤 상태에 있는지는 확정적이 아니고 어떤 일이 일어날지도 모르며 일어나지 않을 수도 있어 확률적이라고 생각했습니다. -p181 슈뢰딩거 방정식

고전 계산에서는 연산에서 사용하는 단위를 비트라고 하는데 ‘0과 1중 어느 한쪽의 값’밖에 없습니다. 기본적으로 지금까지 컴퓨터는 0과 1을 사용해 계산했습니다. 그러나 양자 계산의 경우, Q비트라고 하는 0과 1이 서로 겹친 상태에서 계산합니다. 이해하기 어렵겠지만, 이 방법으로 양자 계산에서는 한꺼번에 많은 계산을 시행합니다. 즉, 고전 계산보다 짧은 시간에 많은 계산을 한다는 말입니다. 현 단계의 양자 컴퓨터는 오류가 많고 기존 컴퓨터보다 연산 기능에서 뒤떨어지지만, 실용화되면 원자나 분자를 다루는 약제나 질병 등을 해명하는 데 중요한 역할을 하게 됩니다. -p236, 양자 컴퓨터

출판사 서평

숫자가 없는 물리, 세상을 읽는 물리

기초 과학의 대명사인 물리학은 우주나 자연을 비롯한 모든 물체의 운동 원리를 규명하는 것을 목표로 하는 학문이다. 고대 철학자들이 가졌던 삼라만상의 원리에 대한 궁금증에 답해주는 학문이라 하겠다.

과학의 발달과 함께 현대 물리학은 다양한 세부 학문으로 나뉘게 되었다. 천체물리학, 입자물리학, 이론물리학, 실험물리학은 물론이고 양자 역학이나 역학, 전자기학 등 세상의 모든 것을 물리학의 수식으로 해명할 수 있다 해도 과언이 아닐 정도로 물리학의 위상은 높아졌다. 반면 이런 이유로 우리는 복잡한 계산과 용어, 숫자로 대변되는 물리학을 매우 어렵고 딱딱한 학문이라 여기는 경향이 있다.

『필수 물리 용어 사전』은 그런 인식을 뒤집고자 수식이나 숫자를 가능한 배제한 채 간략한 일러스트를 위주로 물리학의 모든 것을 설명해 준다. 상대성 이론이나 만유인력 같은 잘 알려진 개념부터 양자 컴퓨터나 싱귤래리티 같은 최신 이슈에 이르기까지 185가지의 키워드로 물리학을 마스터하도록 했다.

저자는 기술 혁신 시대에 인재의 업스킬링 및 리스킬링 문제 해결을 돕고자 이 책을 쓰게 되었다고 집필 의도를 설명하고 있다. 기술의 급격한 발달에 의해 산업현장에서 필요로 하는 역량은 급변하고 있지만 학교 교육이나 직업 훈련이 이를 따라가지 못하는 업스킬링/리스킬링 문제에 대해 이 책을 정독함으로써 자기계발은 물론이고 세상의 원리를 깨우쳐 더 나은 인재로 레벨업할 수 있는 기회를 거머쥐었으면 한다.

인물정보

저자(글) 스즈키 유타

鈴木裕太
1982년에 일본의 지바현에서 태어났다. 대학 졸업 후, 프리랜서로 도서 편집과 저자로 활동하며 건강, 비즈니스, 역사 등 다양한 장르의 서적과 잡지를 편집했다. 의료, 간호, 영양 분야를 취재하고 집필한 일을 계기로 과학에 흥미를 느끼게 되어, 어렵게 느껴지는 과학을 알기 쉽고 재미있게 해설하는 일을 직업으로 삼고 있다. 주요 저서로는 『몸을 만들고 기능을 유지하는 생체 물질 사전』이 있다.

번역 이선주

이화여자대학교 공과대학을 졸업하고 삼성에서 근무했다. 일본 거주를 계기로 일본 문화와 책을 다양하게 접하게 되었으며, 여러 분야의 좋은 책을 알리고 싶어 번역의 길에 들어섰다. 현재 바른번역에서 도서 기획 및 번역을 하고 있다. 옮긴 책으로 『내가 사랑한 수학 이야기』 『질문하는 과학실』 『일상의 무기가 되는 수학 초능력 확률편』 『수학 개념 따라잡기 시리즈-미적분의 핵심, 확률의 핵심, 로그의 핵심, 물리의 핵심』 『50부터 나답게 사는 법』 『생물이 살지도 모르는 별의 도감』 『한 번 읽으면 절대 잊을 수 없는 물리 교과서』 등이 있다.

감수 이기진

서강대학교 물리학과 교수, 씨엘(걸그룹 2NE1 리더) 아빠로서 tvN 예능 프로그램 「유 퀴즈 온 더 블럭」에 출연해 시선을 모았다. 씨엘은 아빠에게 단 한 번도 “안 돼”라는 말을 들어본 적이 없다고 전했다. “못할 거 뭐 있어!”라는 명쾌한 태도가 로봇 캐릭터 ‘뚜띠’를 태어나게 했고, 일상 아티스트 이기진을 만들어가고 있다. 서촌의 한옥 갤러리 ‘창성동 실험실’을 운영하며 연애하듯, 그림 그리는 시간을 매일매일 만나고 있다. 연구실 책상 위 서류, 낡은 쇼핑백, 우편 봉투도 그만의 캔버스가 되어 유쾌한 시선이 담긴다. 교양 물리학, 에세이, 동화 분야를 넘나들며 쓴 책으로 『이기진 교수의 만만한 물리학』 『우주 말고 파리로 간 물리학자』 『서울 꼴라쥬』 『꼴라쥬 파리』 『뚜띠의 모험』 외 여러 권이 있으며, 서촌 풍경을 담은 책을 준비하고 있다. 서촌과 파리의 골목골목을 사랑한다.