범준에 물리다

김범준 지음

알파미디어 2025년 05월 15일 출간 국내도서 : 2025년 05월 15일 출간

작품소개

책소개

물리가 어렵다고요? 〈범준에 물리다〉를 만나면 쉽고 재미있는 물리 세상이 열립니다.
과학 커뮤니케이터이자 성균관대 물리학과 김범준 교수가
세상 모든 궁금증을 물리학으로 명쾌하게 설명해 줍니다!

“물리학으로 보는 세상, 보이지 않아도 보이게끔 흥미진진하게 도와드리겠습니다.”
-통계물리학자 김범준 교수

목차

머리말 ㆍ5


1장 세상은 물리다

아직도 양자역학이 이해가 안 되시나요? ㆍ17
모든 사람이 어려워하는 ‘양자역학’ / 역학이란? / 고전역학과 양자역학의 차이점? / 양자역학을 만든 사람 / 기묘한 양자역학의 세계를 보여주는 실험 / 영화 속 양자역학의 활용

시간은 도대체 왜 미래로만 흐를까? ㆍ36
엔트로피 증가의 의미 / 열역학 분야에서의 시도 ① 줄의 열역학 실험 / 열역학 분야에서의 시도 ② 헬름홀츠의 열역학 제1법칙 / 열역학 분야에서의 시도 ③ 클라우지우스의 엔트로피 증가의 법칙 / 열역학 분야에서의 시도 ④ 볼츠만의 통계역학적 엔트로피 증가 / 엔트로피는 항상 증가할까? / 시간이 흐르는 이유 / 무한동력은 가능할까? / 하늘을 나는 운동화를 만들 수 있을까 / 무한동력이 가능한 세상이 온다면?

하루아침에 전기가 사라지면 벌어지는 일 ㆍ58
전기는 누가 발견했을까? / 전기는 어떻게 생겨날까? / 전기는 어떻게 우리 집에 들어올까? / 한국이 돼지코 콘센트를 쓰는 이유 / 세상에서 갑자기 전기가 사라진다면? / 전 세계 초유의 정전 사고 / 과거와 절대 비교할 수 없는 전기 사용량

스마트폰에는 전자파가 얼마나 있을까? ㆍ78
전자레인지는 어떻게 음식을 데울까? / 전자레인지의 전자기파는 진짜 몸에 안 좋을까? / 포도를 전자레인지에 돌리면 벌어지는 일 / 스마트폰을 옆에 두고 자면 인체에 치명적일까? / 일상생활에서 전자기파가 가장 많이 나오는 곳은? / 전자레인지를 돌릴 때 앞에 있어도 되나요? / 물리학자가 알려주는 전자레인지 사용 꿀팁 / 전자레인지 사용 시 주의해야 할 점 / 전자레인지로는 절대 녹일 수 없는 무적의 방법 / 전자레인지에 사람이 들어가면 어떻게 될까?


2장 물리법칙으로 풀어보는 문명 스케치

500층 건물도 지을 수 있을까? ㆍ99
바람의 속도는 왜 매번 다를까? / 초고층 건물로 불리는 기준 / 초고층 건물의 특징 / 초고층 건물에 부는 바람 / 초고층 건물은 어떻게 흔들리지 않고 서 있을까? / 500층 건물을 지을 짓는 방법

얼마나 깊이 땅을 팔 수 있을까? ㆍ120
서울은 어떻게 그 많은 지하철을 지었을까? / 뉴욕이 가라앉고 있다는 게 사실일까? / 지하 500층도 뚫을 수 있을까? / 핵전쟁이 일어난다면 지하 몇 층부터 안전할까? /유독 한국에 반지하가 많은 이유 / 한국에 지하도시가 생길 수 있을까?

배를 크게 만들수록 유리한 이유 ㆍ134
차에 타면 멀미가 나는데 직접 운전할 때는 왜 안 날까? / 물리학자가 생각하는 한국의 교통수단 / KTX가 시속 300km로 달려도 안전한 이유 / KTX에 안전벨트가 없는 이유 / 어떻게 물 위에서 버스가 달릴 수 있을까? / 크면 클수록 유리한 이동수단, 배 / 미래에 교통수단은 어떻게 바뀔까? / 서울~부산 20분 걸리는 꿈의 교통수단 / 드론으로 택배를 받는 세상



3장 알아두면 약이 되는 내 몸의 물리학
1장
왼손잡이가 절대적으로 유리한 스포츠 ㆍ157
오른손잡이와 왼손잡이 중 스포츠에 유리한 쪽은? / 왼손잡이가 절대적으로 유리한 스포츠는? / 축구에서 공을 차는 것보다 더 중요한 것은? / 양궁할 때 줄이 코와 입술에 닿게 하는 이유 / 수영장에서 가장 유리한 레인은 어딜까? / 골프에 숨어 있는 과학 원리 / 야구 선수가 홈런을 쉽게 치는 비결

키가 큰 사람이 날씬해 보이는 이유 ㆍ181
신체는 정말 타고나야 할까? / 키 큰 사람이 날씬해 보이는 이유 / 코끼리가 털이 거의 없는 이유 / 날씬해 보이는 사람의 특징


롤러코스터를 탈 때 철렁하는 느낌이 드는 이유 ㆍ194
놀이기구를 잘 타는 사람과 못 타는 사람의 차이 / 롤러코스터를 탈 때 붕 뜨는 느낌이 드는 이유 / 떨어질 때의 느낌은 우주의 무중력과 같을까? / VR 게임 중 낙하할 때 짜릿한 느낌이 드는 이유 / 구름에 닿는 롤러코스터를 만들 수 있을까? / 360도 회전 놀이기구에서 사람이 떨어지지 않는 이유 / 자이로드롭은 어떻게 속도를 갑자기 줄일까? / 놀이기구에서 스릴을 느끼기 좋은 자리는 어디일까? / 번지점프를 할 때 떨어지는 속도


4장 물리학으로 따져보는 상상 실험실

과학자들에게 엉뚱한 질문을 해 보았습니다! ㆍ217
폭포에서 떨어진 물의 온도는 폭포 위와 다를까? / 폭포에서 떨어지면 살 수 있을까? / 물의 양에 따라 카페인의 함량이 다를까? / 서울에서 부산까지 멀티탭으로 전기 연결이 가능할까? / 하늘을 향해 총을 쏘면 총알이 떨어져 머리에 맞을까? / 그네로 360도 회전이 가능할까? / 지구가 정육면체 모양이라면 어떤 일이 벌어질까? / 내 목소리와 녹음된 목소리는 왜 다를까?

이과를 열 받게 하는 ‘짤’을 본 물리학자의 반응 ㆍ239
물리학자로서 지겹도록 많이 들은 질문 / 가장 어이없었던 질문은? / 이과를 화나게 하는 짤① 무환동력 배터리 / 이과를 화나게 하는 짤 ② 사과를 공중에 띄우는 방법 / 이과를 화나게 하는 짤 ③ 인생은 속도가 아니라 방향이다 / 이과를 화나게 하는 짤 ④ 블루투스 샤워기를 만드는 방법

어이없는 짤을 본 과학자의 찐반응 ㆍ258
거울로 보는 내 얼굴 VS 남이 찍어준 사진 / 이과를 화나게 하는 짤 ⑤ 두부를 얼리면 단백질 함량이 여섯 배 높아진다? / 이과를 화나게 하는 짤 ⑥ 권총으로 하늘을 나는 방법 / 이과를 화나게 하는 짤 ⑦ 에어컨으로 지구온난화 해결하기 / 이과를 화나게 하는 짤 ⑧ 공으로 절벽을 건너는 방법



5장 그럴싸하고 잡(Job)스러운 물리학자의 탐구생활

우리나라에 노벨상 수상자가 나오지 않는 이유 ㆍ279
왜 노벨상에 많은 관심을 보일까? / 한국에서 노벨상이 나오지 않는 이유 / 2023년 노벨 물리학상에 대하여 / 세상에서 가장 어이없는 노벨상 / 이그노벨상의 수상 조건 / 황당한 이그노벨상 수상 연구 / 이그노벨상을 받은 괴짜 한국인 / 이그노벨상에 참가해 볼까?

〈스파이더맨〉이 치명적인 과학 오류인 이유 ㆍ294
물리학자는 영화를 볼 때 직업병으로 과학적 오류를 찾을까? / 영화 속 과학적 오류 ① 인터스텔라 / 영화 속 과학적 오류 ② 겨울왕국 / 영화 속 과학적 오류 ③ 타이타닉 / 영화 속 과학적 오류 ④ 스타워즈 / 영화 속 과학적 오류 ⑤ 스파이더맨 / 과학적으로 가장 잘 만들었다고 생각한 영화 / 물리학자가 추천하는 꼭 봐야 할 영화들 ① 에브리씽 에브리웨어 올 앳 원스 / 과학자가 추천하는 꼭 봐야 할 영화들 ② 듄 / 과학자가 추천하는 꼭 봐야 할 영화들 ③ 블레이드 러너 / 과학자가 추천하는 꼭 봐야 할 영화들 ④ 매트릭스 / 과학자가 추천하는 꼭 봐야 할 영화들 ⑤ 컨택트

물리학자는 무인도에서 어떻게 살아남을까? ㆍ318
왜 과자 봉지는 톱날 부분이 더 잘 뜯길까? / 비닐 랩이 금속 그릇에 잘 붙지 않는 이유 / 물리학자의 밸런스 게임 ① 다시 태어나면 맨날 굶고 지내는 물리학자 VS 억만장자이지만 과학의 ‘과’자도 모르는 사람 / 물리학자의 밸런스 게임 ② 세모, 네모, 동그라미 중에서 최고의 모양은? / 물리학자의 밸런스 게임 ③ 사막에서 길 잃기 VS 북극에서 길 잃기 / 물리학자의 밸런스 게임 ④ 완전자율주행 자동차의 사고 책임, 차량 제조사 VS 운전석에 앉아 있는 탑승자 / 물리학자의 밸런스 게임 ⑤ 아는 것이 힘이다 VS 모르는 것이 약이다 / 물리학자의 밸런스 게임 ⑥ 무인도에 같이 갈 사람을 뽑는다면? / 물리학자의 밸런스 게임 ⑦ 무인도에 간다면 꼭 가져갈 물건은? / 물리학자의 밸런스 게임 ⑧ 시작과 중간과 끝 중 가장 중요하다고 생각하는 것은?

책 속으로

〈앤트맨〉의 상상은 원자의 내부가 이렇게 텅 비어 있으니 공간적으로 ‘전자를 원자핵 가까이 당기면 원자의 크기를 줄일 수 있지 않을까?’라는 생각에서 나온 것이다. 정말로 원자핵과 전자 사이의 거리를 좁혀서 원자 하나의 크기를 급격하게 줄일 수 있을까? 그래서 앤트맨 같은 히어로를 탄생시킬 수 있을까? 물리학자들은 그런 일은 불가능하다고 생각한다. 원자의 크기를 지금보다 수천만 배, 수억 배로 줄일 수 있으려면 원자핵과 전자 사이의 상호작용이 훨씬 더 강해야 한다. -29쪽

알베르토 아인슈타인Albert Einstein은 엔트로피 증가의 법칙을 ‘결코 흔들리지 않을 유일하고 보편적인 이론’이라고 했다. 엔트로피 증가의 법칙은 그만큼 세상을 움직이는 본질적인 개념이며, 우리가 마주하는 자연계의 전 영역에 광범위하게 영향을 미친다는 뜻이다. 아인슈타인도 인정했듯이, 엔트로피 증가의 법칙은 물리학자라면 어느 누구도 부정할 수 없는 명확한 사실이다. 그런데 생각해보아야 할 점은 ‘자연스러운 변화의 방향은 엔트로피가 증가하는 방향’이라는 것이다. -45쪽

“세상에 운동화를 신었다고 하늘을 날 수는 없어요. 거기다 아무런 동력을 공급하지 않고 하늘을 나는 운동화를 만든다는 건 물리학에서는 유체역학과 고전역학의 원리에도 위배되기 때문에 불가능해요.” 물리학자의 이런 조언에도 영구기관 만들기에 심취한 사람은 완고하다. 그들은 ‘아니야, 내가 만들어 보여주겠어!’라며 신념에 가득 차 또다시 도전한다. -50쪽

그렇다면 전자레인지에 사람이 들어가면 어떻게 될까? 아무도 이런 험악한 일을 벌이지는 않겠지만 호기심 많은 사람이라면 한 번쯤 해봄직한 생각이다. 과연 사람이 들어간 상태에서 전자레인지를 작동시키면 어떻게 될까? 전자레인지에서 사용하는 전자기파 정도면 수분이 70% 정도인 사람에게는 치명적일 수 있다. 특히 물을 많이 포함한 사람의 근육 조직 같은 경우, 전자기파가 1cm 정도까지는 들어간다. 그 이야기는 사람의 몸 바깥쪽으로부터 1cm 정도 안에 있는 물 분자들의 온도가 엄청나게 빠른 속도로 오를 수 있음을 암시한다. -90쪽

출판사 서평

물리학으로 따져 보고 상상해 보는 일상과 문명!

구독자들의 열렬한 관심과 기다림에 인기 유튜브 〈범준에 물리다〉 컨텐츠를 드디어 책으로 엮었습니다. 이 책에서는 유튜브를 통해 미처 하지 못한 물리학 이야기들도 담겨 있습니다. 통계물리학자인 김범준 교수가 물리학 지식을 많은 사람들과 공유하고 소통하기 위해 만든 유튜브 채널은 이미 구독자 수가 23만 명에 달하며 조회수도 2000만 뷰를 넘었습니다.

『범준에 물리다』 는 우리 바로 곁에 과학이 늘 있다는 것, 과학의 눈으로 보는 세상이 얼마나 경이롭고 아름다운지, 그리고 물리학자로 살아가는 것이 얼마나 행복한지 알려주고 싶은 김범준 교수의 마음이 그대로 드러나는 책입니다.

■ 양자역학에서부터 우리 일상의 궁금증까지!
양자역학이란 무엇인지, 시간은 도대체 왜 미래로만 흐르는지, 전기가 사라지면 어떻게 되는지, 초고층 건물은 어떻게 흔들리지 않고 서 있는지, 그리고 롤러코스터를 탈 때 왜 붕 뜨는 느낌이 드는지, 블루투스 샤워기를 만들 수 있는지 등. 일상생활에서 한 번쯤 상상해 보거나 궁금했던 질문들에 대해 물리학자 입장에서 논리적이고 과학적인 설명을 통해 알기 쉽게 풀이해 줍니다.

■ 흥미진진한 영화 속 물리학 이야기
인터스텔라, 겨울왕국, 타이타닉, 스타워즈, 스파이더맨 등 유명 영화 속 과학적 오류들은 무엇일까? 또 과학자로서 추천하고 꼭 보면 좋을 만한 영화들은 무엇일까? 영화를 좋아하는 김범준 교수가 물리학자로서 영화를 즐기면서 옥에 티 같은 과학적 오류들을 잡아내기도 하고, 때로는 영화를 좋아하는 한 사람의 팬으로서 재미있고 멋진 SF 영화 장면들을 소개해 주기도 합니다.

■ 과학이 재밌어지는 마법 같은 효과!
학창 시절부터 또는 성인이 된 이후, 과학 과목에 흥미를 잃어버린 사람들에게 과학에 대한 흥미와 재미를 불러일으키는 것은 물론 현대인의 교양으로서 최신 과학 정보부터 일상의 필수 과학 상식까지 한번에 얻을 수 있는 기회! 호기심을 자극하는 질문들과 명쾌한 물리학자의 설명으로 지겹고 어려웠던 물리학 이론들을 유쾌하게 이해하며 즐길 수 있을 것입니다.

작가정보

저자(글) 김범준

성균관대학교 물리학과 교수. 서울대학교 물리학과를 졸업하고, 동 대학원에서 초전도 배열에 관한 이론 연구로 박사학위를 받았다. 스웨덴 우메오대학교와 아주대학교를 거쳐 현재 성균관대학교 물리학과 교수로 재직 중이다. 일반역학, 전산물리학, 열 및 통계물리학 등 물리학 전공과목을 강의한다. 또한 일상에서 쉽게 접할 수 있는 현상에 대한 궁금증에서 출발해, 현실에서 빅데이터를 수집하여 이를 복잡계 과학의 다양한 방법을 적용해 설명하고 이해하는 연구를 진행한다. 과학은 현대를 살아가는 모든 시민의 핵심 교양 중 하나라고 믿으며 과학의 즐거움을 알리는 일에 힘쓰는 가운데 인기 과학 유튜브 채널 〈범준에 물리다〉를 운영 중이다. 지은 책으로 《김범준의 이것저것의 물리학》, 《보이지 않아도 존재하고 있습니다》, 《세상은 왜 다른 모습이 아니라 이런 모습일까?》, 《김범준의 물리 장난감》 등이 있다.