물의 과학 (물의 궁극적 실체를 밝히는 과학 여행)

물의 과학 (물의 궁극적 실체를 밝히는 과학 여행)

$28.00
Description
지금까지 설명할 수 없었던 물에 대한 새로운 학설을 제시하다!
우리는 물이 고체인 얼음, 액체인 물, 기체인 수증기 이렇게 세 가지 상으로 존재한다고 알고 있다. 하지만 이 세 가지 상만으로는 다양한 물의 현상을 만족스럽게 설명할 수 없다. 물 과학자 제럴드 폴락은 『물의 과학』에서 고체와 액체의 중간 형태인 배타 구역(exclusion zone)이라는 네 번째 상을 제시하고, 배타 구역이라는 개념을 적용해 그동안 미제로 남아 있던 물의 다양한 현상들을 과학적으로 설명한다.

물의 네 번째 상인 배타 구역은 물의 다양한 현상을 설명해주는 것은 물론, 기존에 우리가 알고 있던 과학적 사실에 새로운 통찰력을 제시한다. 물은 100미터가 넘는 나무속을 어떻게 이동할 수 있고, 파도는 어떻게 지구 몇 바퀴의 거리를 돌 수 있는지, 99퍼센트 이상이 물로 된 푸딩은 어떻게 흐르지 않고 뭉쳐 있는 건지, 지금껏 명확하게 밝혀지지 않았던 물에 관한 궁금증을 해결해준다.

배타 구역이라는 개념이 낯설 독자들을 위해 일러스트, 사진, 그래프, 동영상 링크 등을 가득 실어 시각적 이해를 도모하며 우리가 일상생활에서 흔하게 접하는 물에 대한 현상들을 배타 구역이라는 새로운 개념을 통해 쉽고 재미있게 설명해주고 있다. 복잡한 화학식이나 공식을 넣지 않아 기존에 과학 지식이 없는 독자들도 수월하게 읽을 수 있도록 했다.
저자

제럴드폴락

저자제럴드폴락
물연구와근육의수축및운동에관한연구분야를이끄는세계적인학자이다.1968년펜실베이니아대학에서박사학위를받았고지금은워싱턴대학생물공학과교수이다.과학저널《워터Water》의창립자이자편집자이다.폴락박사는2008년워싱턴대학교수회가뽑은그해가장뛰어난과학자로선정되어최우수교육상을받았다.또2012년분산계열역학분야의프리고진Prigogine메달을수상했다.러시아예카테린부르크우랄주립대학에서명예박사학위를받았으며,최근에는러시아국립과학협회및살프스카재외과학자협회명예교수로발탁되었다.
그의관심사는근육생리학,생물학적운동,세포생물학,생물학적계면그리고물의상호작용등매우다양하다.『근육과분자:생물체의운동원리MusclesandMolecules:UncoveringthePrinciplesofBiologicalMotion』라는책으로미국기술자협회최우수상을받았고,『진화하는물Cells,GelsandtheEnginesofLife:ANewUnifyingApproachtoCellFunction』과『물의과학:물의궁극적실체를밝히는과학여행TheFourthPhaseofWater:BeyondSolid,Liquid,andVapor』으로같은협회에서특별상을받았다.
제럴드폴락박사는패기넘치는웅변가이자과학자로전세계적으로알려져있으며,실재와일치하지않는오랜도그마와힘겨운싸움을이어가고있다.

목차

옮긴이의글
감사의글
서문
물의세계를탐험하기위한길라잡이

제1부물의탐험
1장미스터리에둘러싸여
2장물의사회적행동
3장계면에존재하는물의수수께끼

제2부물의숨겨진진실
4장물의네번째상이란?
5장물로만든배터리
6장물배터리충전하기
7장물,자연의엔진

제3부물을움직이는것이세계를움직인다
8장보편적인인력
9장브라운운동
10장열과온도
11장삼투와확산

제4부자연에서의물의형상
12장양성자와결합한물의힘
13장물방울과기포
14장기포의탄생
15장증발의원리
16장켜켜이쌓인수면구조
17장따뜻한채로얼리기

제5부지상의미스터리를풀다
18장자연의숨겨진법칙

참고문헌
도판저작권
용어설명
찾아보기
더살펴보기

출판사 서평

세계적인물과학자,제럴드폴락이들려주는물의네가지상
얼음,물,수증기에배타구역이라는개념을추가해
물분자의상호작용에대한새로운학설을제시하다

물이궁금한가요?
물의네번째상,배타구역으로밝혀내는
물에대한특별한과학탐험

하늘에떠있는구름은어떻게형성될까?
뜨거운커피잔에서올라오는수증기모양은왜불규칙할까?
젖은모래가마른모래보다잘뭉치는이유는무엇일까?

냉동실얼음에혀가쩍달라붙는이유는무엇일까?
무릎관절은어째서삐걱거리지않을까?
왜얼음은호수표면부터얼기시작할까?
컵속물방울은어떻게생긴걸까?
도마뱀은어떻게물표면을걸을수있을까?

물에관한과학적궁금증을모두해결해드리겠습니다!

얼음,물,수증기에배타구역이라는개념을도입해
지금까지설명할수없었던물에대한현상을해석하다!

노벨생리·의학상을수상한과학자얼베르트센트죄르지가“생명은고체의장단에맞춰물이추는춤이다”라고했듯,물은생명의중심이다.부피로보았을때우리세포의약3분의2는물이며,분자의수로따지면몸의99퍼센트가물분자로이루어져있다.물은생명의중심에있을뿐만아니라지구전역에존재한다.물이존재하지않는세상을상상하기는힘들것이다.그렇다면우리는물에대해얼마나알고있을까?
우리는물이고체인얼음,액체인물,기체인수증기이렇게세가지상으로존재한다고알고있다.하지만이세가지상만으로는다양한물의현상을만족스럽게설명할수없다.이에물과학자제럴드폴락(GeraldH.Pollack)은고체와액체의중간형태인‘배타구역(exclusionzone)’이라는네번째상을제시한다.폴락은『물의과학:물의궁극적실체를밝히는과학여행』에서물의네번째상인배타구역을소개하고,배타구역이라는개념을적용해그동안미제로남아있던물의다양한현상들을과학적으로설명한다.
물의네번째상에‘배타구역’이라는이름이붙은이유는,다른물질과잘섞이는일반적인물과달리다른물질을배제하는(exclusive)성질이있기때문이다.일반적인물은전기적으로중성이지만배타구역의물은음성을띤다.배타구역은일반적인물보다안정하고조직화되어있다.배타구역의형태는액체와고체의중간으로,얼음처럼딱딱하지않으며마치점성이높은액체처럼행동한다.아마도끈적끈적한물이나겔을떠올려보면이해하기쉬울것이다.
저자폴락은물의네번째상인배타구역을도입하여‘물은100미터가넘는나무속을어떻게이동할수있을까?파도는어떻게지구몇바퀴의거리를돌수있을까?99퍼센트이상이물로된푸딩은어떻게흐르지않고뭉쳐있는걸까?’와같이지금껏명확하게밝혀지지않았던물에관한궁금증을해결해준다.그밖에도관절이삐걱거리지않는이유,얼음에서스케이트를탈수있는이유,이집트인들이피라미드건설에필요한거대한바위를자르는과정,나무뿌리가콘크리트인도를부수는과정,견과류에들어있는배아가딱딱한껍질을깨고나오는과정등을배타구역이형성될때방출되는양성자의힘등을알려준다.이처럼우리가일상생활에서흔하게접하는물에대한현상들을배타구역이라는새로운개념을통해쉽고재미있게설명해주고있다.
폴락은배타구역이라는개념이낯설독자들을위해일러스트,사진,그래프,동영상링크등을가득실어시각적이해를도모했다.일러스트과사진을통해동료들과직접수행한실험의도구와방식을자세히소개했다.독자들이실험결과를직접분석해볼수있도록pH색상막대,적외선사진,그래프등을그대로실었다.책은물분자를다루는화학분야의책인데도불구하고복잡한화학식이나공식을넣지않아기존에과학지식이없는독자들도수월하게읽을수있다.

왜이토록물에대해잘모르는것일까?
물과학자제럴드폴락,물과학연구에불을지피다

우리는아직물의과학적특성에대해잘모른다.현재전세계적으로물을연구하는과학자들은거의없다.세계에서가장권위있는과학저널《네이처》의편집고문이자과학책저술가인필립볼은“아무도물을진정으로이해하지못한다는사실을받아들이는것은당혹스럽다.우리행성의3분의2를둘러싸고있는물질은아직도미스터리투성이이다”라고했다.하지만대부분의사람들은물론과학자들역시보편적인물질인물에대한연구가이미다되어있을것이라고간주하는경향이있다.
한때물연구가활발했던적이있다.20세기초반과학계의분위기는지금과사뭇달랐다.지금은협소한분야에전문적인지식을더하려는경향이강하지만,당시과학자들은자연계전체를통찰할수있는일반적인원리를찾고자노력했다.개별적인것보다전체적인것이중요한연구주제였고‘모든곳’에존재하는물역시그전체에속해있었다.
그러나물에대한과학연구는20세기중반에있었던‘과학의전문화경향’,‘중합수논쟁’,‘기억하는물의실패’등으로추락한다.이처럼연속적인좌절로물연구가신뢰를잃게되자과학계에물연구를기피하는현상이만연했고수십년이지난지금까지도물에대한기초적인연구가잘이루어지지않고있다.한편연구초년에근육생리학에몰두하던제럴드폴락은자신의연구주제를논쟁의중심에있던물로옮기며침체되어있던물과학연구에다시불을지폈다.
폴락은꼼꼼한문헌연구와실험을바탕으로물의네번째상인배타구역에대한논의를펼쳐나간다.하지만물에대한연구가드물게이루어지고있는만큼,폴락이책에서설명하는주장과실험방식들은아직주류과학계로부터완벽하게검증되지는않았다.또한그는현재헬스케어및물산업계와관련되었다는이유로일부과학계로부터비판받고있다.폴락스스로도서문에서“여기에서제시한모든아이디어가기본적진실이라고얘기하고픈생각은하나도없다.추론에불과한것들도많다”라고고백했듯,책에실린내용중일부는앞으로더욱면밀한실험들을통해검증되어야할것이다.폴락은책내용중확실하게밝혀지지않은경우에는그림으로표시하여독자들에게생각해볼수있는여지를제공한다.
옮긴이의글에서김홍표교수가“생물학,화학,물리학,과학의모든분야에서우리는물을해석해야만한다.인간은물에서나고물을먹으며살고물에서뽑아낸전자와양성자로부터에너지를얻고살다가죽는다.우리가물을해석하고이해해야하는이유이다”라고밝혔듯,물에대한과학연구는꼭필요하다.이책을읽으며물에대한과학연구와논의에참여해보자.

같은전하간의인력,브라운운동,삼투와확산,표면장력,광합성등
물과관련된현상을배타구역으로재해석하다

물의네번째상인배타구역은물의다양한현상을설명해주는것은물론,기존에우리가알고있던과학적사실에새로운통찰력을제시한다.우리는서로반대의하전을띤입자끼리만끌어당긴다고알고있다.이에폴락은저명한물리학자리처드파인먼이“같은극성이같은극성을좋아한다”라고말한것을예로들면서,서로같은하전을띤입자끼리도끌어당길수있다고주장한다.같은하전을띤입자사이에반대극성이끼어있으면인력이작용할수있다는것이다.
또한폴락은1세기전아인슈타인이삼투와마찰력,내부에너지로해석한브라운운동에서몇가지잘못된점을지적한다.브라운운동의원천은외부전자기에너지유입으로,외부에너지가배타구역을형성하고,이배타구역의형성이전하를분리해입자의움직임을만들어낸다는것이다.그밖에도기존에우리가당연하다고여겨왔던삼투와확산,표면장력,광합성,열과온도등에서발견된허점을살피고,배타구역에의한전하분리라는원리로재해석한다.
사실일반독자들이나과학자들은폴락이책에서펼치는이과학적도전들이불편하게느껴질수도있다.아마같은전하간의인력,브라운운동,삼투와확산등에대한새로운해석을받아들이기힘든독자도있을것이다.폴락은“과학이론을신성한것이라간주하면심각한오류에빠지게된다.우리이해의틀은신성이아니라실험적증거에바탕을둔것이다”라고언급한다.기존에우리가확실하게정립되었다고여기는과학적사실역시다시한번연구해볼필요가있다.옮긴이의글에서김홍표교수는“나는폴락이제시하는설명이구구절절이다옳다고생각하지는않지만,독자들이특히물리학자들이물의배타구역혹은구조화된물을통해여러가지현상을실험하고해석하는방식에대한기존의통념을한번반추해보기를바란다”라고언급한다.『물의과학』을통해국내독자와과학자들이물과관련된과학연구와논의를시작하기를기대한다.