프린키피아, 만유인력의 탄생

뉴턴 법칙에서 궤도까지, 수식 없이 이해하기

사유의서재 지음

스마트북 2025년 11월 03일 출간

작품소개

책소개

관성에서 시작해 힘과 운동량, 만유인력과 궤도, 케플러의 법칙과 에너지 보존까지 뉴턴 역학의 전체 흐름을 수식 없이 장면과 비유로 풀어낸 안내서다. 직선을 기본값으로 보는 관성의 관점, 속도 변화로 힘을 읽는 법, 서로 미는 행위가 동시에 변화를 만든다는 대칭의 감각을 몸의 경험으로 연결한다. 사과의 낙하와 달의 공전을 한 문장으로 잇고, 원운동을 접선과 안쪽 당김의 합성으로 해석하며, 원과 타원과 포물선이 한 가족임을 직관으로 확인시킨다. 조석과 다체 문제에서 혼돈을 다루는 근사·분해·시뮬레이션의 실무적 태도, 회전하는 지구가 남기는 전향의 흔적, 숫자 없이도 정확해지는 측정과 오차의 규칙을 함께 제시한다. 마지막에는 위성·로켓·GPS로 이어지는 현대 기술의 현장에서 뉴턴의 문장이 어떻게 여전히 첫 번째 근사로 작동하는지 보여준다. 목표는 공식 암기가 아니라 세계를 읽는 어휘를 손에 넣는 일이다.

목차

프롤로그 뉴턴이 세상을 다시 그린 방법, 수식 없이 따라가기

제1장 관성의 발견은 왜 혁명이었나

제2장 힘을 보지 않고 힘을 이해하는 법

제3장 운동량과 작용·반작용의 대칭

제4장 만유인력이라는 한 줄의 통찰

제5장 원운동을 직선의 연속으로 바꾸면

제6장 케플러의 세 법칙을 뉴턴으로 읽기

제7장 궤도 에너지와 속도의 균형

제8장 조석과 다체 문제, 완벽하지 않은 세계

제9장 기울어진 지구와 회전의 흔적

제10장 측정·오차·단위: 숫자 없이 정확해지는 법

제11장 미분·적분 없이 미분·적분을 생각하기

제12장 뉴턴 이후: 우주선, 위성, 그리고 GPS

에필로그 세계는 왜 질서처럼 보이는가, 법칙을 읽는 눈을 얻다

책 속으로

관성은 멈춤이 기본이 아니라 그대로가 기본이라는 약속이다. 힘은 운동 자체가 아니라 운동의 변화를 만든다. 서로 미는 순간 둘 다 동시에 변하고, 바깥과 주고받지 않으면 전체의 운동량은 변하지 않는다. 사과와 달은 다른 세계가 아니라 같은 선의 두 지점이며, 원운동은 접선으로 가려는 고집과 안쪽으로 틀어 주는 당김의 합성으로 얻어진다. 끌림은 거리의 제곱에 따라 희석되어 가까울수록 빨라지고 멀어질수록 느려지는 리듬을 만든다. 에너지는 위치와 속도의 두 통장 사이에서 이체되고, 탈출의 경계는 속도 통장에 얼마를 더 넣어야 하는지의 눈금으로 읽힌다. 다체 문제의 혼돈 앞에서는 근사와 분해, 시뮬레이션으로 민감한 구간부터 다룬다. 회전하는 좌석에 앉아 있을 때는 전향 보정을 문장에 올리고, 측정은 반복 가능한 약속과 평균의 예의로 정확해진다. 중요한 것은 속도가 아니라 순서다. 먼저 큰 원인을 세우고, 그다음 작은 주석을 더하면 세계는 더 단순해지고 동시에 더 풍성해진다.

출판사 서평

하늘과 땅을 하나의 문장으로 잇는 법을 이 책에서 배울 수 있다. 복잡한 수식을 줄세우지 않고 관성과 힘, 대칭과 에너지, 끌림과 궤도를 장면의 언어로 다시 설명해 세계의 질서를 손에 잡히게 만든다. 사과와 달의 연속선, 원운동을 접선과 안쪽 당김의 합성으로 해석하는 시각, 면적의 리듬과 반장축의 눈금으로 케플러의 법칙을 읽는 감각이 자연스럽게 이어진다. 조석과 다체 문제에서 혼돈을 다루는 실전 전략, 회전틀에서 필요한 전향 보정, 반복과 평균으로 신뢰도를 끌어올리는 측정 습관까지 학습과 설계에 바로 쓸 체크리스트가 촘촘히 배치되어 있다. 마지막 장에서는 위성·궤도 유지·GPS로 이어지는 현대 기술의 현장에서 뉴턴의 문장이 왜 여전히 첫 번째 근사인지 확인한다. 독자는 수식 대신 도구를, 요약 대신 절차를 얻게 되고, 같은 현상을 더 적은 말로 더 멀리 설명하는 능력을 갖춘다. 지금 이 책으로 관성의 문장 하나부터 확실히 세워 보라. 나머지는 그 위에 층층이 쌓인다.

인물정보

저자(글) 사유의서재

사유의서재는 철학·과학·역사 등 인문사회 전반의 고전과 현대 담론을 교차 분석해 실행 가능한 인문 기술서를 집필하는 프로젝트 그룹이다. 철학을 감상의 언어가 아닌 운영과 성장의 언어로 번역하며, 질문·적용·점검 루틴을 통해 독자가 스스로 사고 체계를 세우도록 돕는다.