가장 작은 것부터 가장 먼 곳까지 (현대과학 이야기)

송은영

지은이송은영은서울에서태어나고려대학교물리학과와대학원에서원자핵물리학을전공했다.지은책으로『세종대왕의생각실험실』『장영실의생각실험실』『이순신의생각실험실』『아인슈타인의생각실험실』『궁금했어양자역학』『통계로떠나는세계여행』『역사에숨은통계이야기』『미스터퐁수학에빠지다』『미스터퐁과학에빠지다』『블랙홀랑데부』『미세먼지:보이지않는오염물질』『속담속에숨은수학』등이있다.1999년제17회한국과학기술도서상저술부문과학기술처장관상을받았다.

책머리에

제1장상대성이론
1.아인슈타인의등장
2.특수상대성이론의탄생
3.일반상대성이론의탄생
4.상대성이론의검증

제2장양자론
1.플랑크와에너지양자
2.아인슈타인과광양자
3.보어와전자궤도
4.하이젠베르크와행렬역학
5.드브로이와물질파
6.슈뢰딩거와파동방정식

제3장원자력
1.페르미와저속중성자
2.우라늄원자핵분열
3.시카고실험

제4장맨해튼프로젝트와2차대전
1.과학자들의대탈출
2.아직은느긋한미국
3.미국의본격적인행보
4.암호명‘트리니티’
5.원자폭탄과전쟁의종식

제5장20세기천체물리학
1.20세기천체물리학의출현
2.별의최후
3.중성자별
4.블랙홀

제6장인공비료와페니실린
1.식량문제를해결하다
2.질병퇴치의꿈을이루다

쓰고나서21세기는통합과학의시대
참고자료

빛의속도로달릴수있다면?
물질이에너지고에너지가물질이라면?
“달아나는자동차를뒤쫓아가면자동차가느려보인다.뒤쫓는속도가자동차의속도와같으면자동차가정지해있는것으로보일것이다.만약빛의속도로빛을쫓아가면어떻게될까?”
이간단한물음이뉴턴의시대를닫고현대과학이라는새장을열었다.시간과공간이별개가아니라는데서더나아가“공간은중력에의해휘어있고,휜공간에선빛이직진하지않는다”고한아인슈타인의예측은1919년5월29일의개기일식때관측에의해서입증되었다.아인슈타인의상대성이론과중력장이론은천체물리학이가장먼과거인우주의탄생과가장큰공간인우주의끝을탐구할수있도록업그레이드해주었다.
“입자와파동과에너지는하나다.”
플랑크의양자론을바탕으로아인슈타인,보어,하이젠베르크,드브로이가발전시킨이론이다.어떻게그럴수있는가?원리는아주단순하다.일상의세계에서상상조차할수없는일들이원자보다작은세계에서는가능하다는것.이발견덕분에물리학과화학은‘물질과학’으로통합되었고,이제는생물학과지구과학의현상들조차화학을통하지않고는설명할수없게되었다.
『가장작은것부터가장먼곳까지』(송은영지음)는어려운현대과학의세계를,과학사의굵직한인물들의이야기로쉽게풀어쓴책이다.현대과학의문을연상대성이론의아인슈타인,양자론의플랑크부터21세기천체물리학의발견들까지,과학자들의삶과생각,실패와성공이야기를따라읽다보면어느덧복잡한현대과학이론의바탕이된생각들을이해할수있게구성했다.책장을넘길때마다나오는그림과그래프들이어려운이론을한눈에파악할수있도록도와준다.

빛이그늘을이기게하려면
물질이에너지이고에너지가물질이라면,물질의질량을엄청난에너지로바꿀수도있다.아인슈타인의유명한‘엠씨스퀘어’,E=mc2공식이다.1945년일본히로시마와나가사키에서터진인류최초의원자폭탄도상대성이론과양자론이있었기에가능했다.
“죽음의신을만들었구나!”
최초의원자폭탄실험인‘맨해튼프로젝트’에참여한과학자들의불길한예감이현실이되었다.옛소련의체르노빌원자력발전소사고와최근러시아의우크라이나침공에따른핵전쟁공포는현대과학기술이인류의삶에드린그림자다.
그러나빛이있기에그늘도가능한법.원자력발전과의료기기에활용되는원자력의장점은인류가지혜를모으면충분히통제할수있는원자폭탄·수소폭탄의공포보다눈부시다.
물리학과화학외에인류의삶을커다랗게증진시킨현대과학의대표적인발명발견으로책은인공비료(질소비료)와페니실린을함께소개한다.인공비료의발명으로인류는300만년역사에서처음으로배고픔에서해방됐고,페니실린은수많은인류가질병의공포에서벗어나천수를누리게해주었다.
현대과학의발전은앞으로더얼마나인류의삶을복되게하고인간의시야를‘가장작은세계’부터‘가장먼우주의끝’까지넓혀줄수있을까?단추하나로인류를순식간에파멸로이끌수있는과학기술의‘그늘’을없애기위해인류는어떻게지혜를모아야할까?