세상을 바꾼 물리학 : 물리의 역사가 과학 개념을 바꿨다!

원정현

서울대학교사범대학생물교육과를졸업하고,미국일리노이대(UniversityofIllinoisatUrbana-Champaign)에서교육학으로석사학위를받았다.서울대학교자연과학대학과학사?과학철학협동과정에서‘20세기한반도지질학지식의형성과재구성’으로박사학위를받았다.졸업후에도지질학과고생물학분야의연구를계속하고있으며,서울과학기술대학교와홍익대학교에서과학사를강의해왔다.
지은책으로는세상을바꾼과학시리즈(세상을바꾼물리학,세상을바꾼화학,세상을바꾼생명과학,세상을바꾼지구과학)가있으며,해설서로〈아이히슈테트의정원〉이있다.

저자의말
들어가는글

Chapter1물체는왜아래로떨어질까?|자유낙하법칙의발견
물건들이자기자리를찾아간다고?
중세,근대역학의씨앗을품다
갈릴레오,운동연구에수학을이용하다
갈릴레오가근대역학을시작하다

Chapter2갈릴레오,새로운우주관을찾아나서다|관성과근대역학의시작
지구가태양을돌기위해새로운역학이필요해지다
땅은움직이고,우리도함께움직인다
운동과정지상태는관찰자에따라결정된다
갈릴레오,근대역학을시작한사람

Chapter3뉴턴,달과사과를잡아당기는힘을밝히다|중력과과학혁명의완성
뉴턴,다양한학문을연구하며세상의진리를탐구하다
과학사사상최고의걸작《프린키피아》의탄생
운동을정의하고증명하다
중력,모든운동을설명하는힘
뉴턴이근대역학을확립해온세상을밝히다

Chapter4무지개를만드는빛의정체를찾아라!|빛의성질과광학
보이지않는입자로가득찬데카르트의세계
뉴턴,프리즘으로빛을실험하다
빛은입자일까,파동일까?과학자들의편이갈리다
빛에대한논란,최후의승자는?

Chapter5자석과번개가같은현상이라고?|전자기유도법칙과전자기학
나침반은왜늘북쪽을가리킬까?
전기에도종류가있다?없다!
전기를저장하고수학으로표현하다
개구리뒷다리가가져온전기연구의새로운길
전선옆에있는나침반은왜움직일까?
모든전기와자기이론이하나로통합되다
맥스웰의전자기이론,19세기과학을바꾸다

Chapter6증기가기계를움직일수있다니!|에너지보존법칙과열역학
열을측정할도구를만들다
열을지닌신비한물질,칼로릭
카르노,증기기관의원리를연구하다
세과학자가동시에에너지보존법칙을만들다
계속해서증가하는우주의혼돈,엔트로피개념이탄생하다
에너지개념,물리학을형성하다

Chapter7상자속의고양이는살았을까,죽었을까?|코펜하겐해석과양자역학
에너지가작은덩어리라고?
모든물질은파동의성질을지녔다
양자역학,학문적기초를다지다
솔베이회의에서양자역학의표준해석이탄생하다
양자역학으로순간이동을꿈꾸다

Chapter8시간과공간의비밀을밝혀라!|상대성이론
기차역의시간계산이상대성이론을탄생시키다
빠르게움직일수록시간은느려진다
공간이휘어서중력이생긴다고?
중력파관찰로상대성이론을증명하다

참고자료
사진출처

과학사교수이자영재교육전문교사가알려주는물리의역사!
과학의역사와이론을연결해기존과학사책의한계를뛰어넘다!
뉴턴이떨어지는사과에영감을받아중력을떠올렸다는일화를모르는사람은없을것이다.하지만뉴턴은흔히들알고있는것처럼혼자천재성만으로중력을떠올린것이아니다.뉴턴은자신이‘거인의어깨위에올라서있었기때문’에위대한업적을세우는것이가능했다고말했다.그는이전의과학자에게서영향을받아자신의이론을만들었고,그또한이후의과학자의이론에많은영향을끼쳤다.
이처럼과학수업시간에배우는과학이론은과거의수많은과학자들이서로영향을주고받으며형성된것이다.따라서과학이론의변화과정을살펴보는것은과학개념을이해하는가장좋은방법이다.하지만대다수기존과학사도서는이런영향을통합적으로보여주기보다는흥미로운일화와위인중심의단편적인이야기만을싣고있다.이런방식으로는현재의과학이론과역사를분리해보게된다.
저자원정현교수는독자가과학사를통해과학의개념을배울수있도록둘사이의균형점을찾아냈다.저자는과학사학자이자과학영재교육을담당하던중학교교사로서,과학교육에과학사를재미있게접목할방법을오랜기간고민해왔다.그고민의결과물이바로〈세상을바꾼과학〉시리즈이다.이시리즈에서과학의역사와과학적개념이유기적으로연결되어서로를보완한다.〈세상을바꾼과학〉시리즈는과학이론이어떻게만들어졌는지를다양한각도에서조명하여과학이라는과목을좀더깊이있게이해할수있도록도와준다.

현재의이론을이해하기위해서는역사를알아야한다!
고대그리스부터현재까지,질문에대한답을찾아가는과학자들을만나다!
자연과학은자연현상이왜,어떻게일어나는지질문을던지는것으로시작되었다.〈세상을바꾼과학〉시리즈에서는과학을물리,화학,생물,지구과학분야로나눈뒤,그분야의중요한핵심개념들이변화해가는과정을좇는다.책에서다루는과학의핵심개념은과학교과서를참고하여선별했다.그만큼과학을이해하는데있어기본적이고도중요한이론들이다.옛사람이세상을이해하는방식이달라지는과정을따라가다보면자연스럽게오늘날의과학에이른다.
〈세상을바꾼과학〉의첫번째권인《세상을바꾼물리학》은고대그리스의자연철학자아리스토텔레스에서부터시작한다.위로던진물체가아래로떨어지는현상을설명하기위해애쓰던자연철학자의노력은갈릴레오를거쳐뉴턴에이르러중력의개념을탄생시킨다.근대의과학자들은빛의본질을두고치열하게논쟁하였다.에너지보존법칙을발견하기도하고,전기와자기를각각연구하다가결국둘이같은현상이라는사실을깨닫기도한다.이책은양자역학과상대성이론이라는매우중요한최신과학이론도빼놓지않는다.과학자들이기존의이론을비판하고수용하고,발전시키고,새로운이론을내놓으며과학을정립해온역사를함께살펴보자!

다양한자료로과학을쉽고재미있게이해하다!
《세상을바꾼물리학》은독자의이해를돕기위해다양한장치를적극적으로활용했다.역사현장을담은사진은과학적발견들을생생하게체험하게하며,본문중간에들어가는도식과삽화는어렵게느껴질지도모를내용을쉽게풀어준다.또한본문의핵심적인내용을정리해주는메모들은핵심적인과학개념과역사적배경을놓치지않게해줄것이다.
각장의끝부분에는본문에서다루지못한짧고재미있는이야기들을덧붙였다.뉴턴과라이프니츠는왜논쟁했는지,과학자의이름을딴단위에는무엇이있는지,상대성이론은어떻게실생활에적용되고있는지등흥미로운주제의이야기는방대한과학의역사속에서숨을고를수있는쉼터역할을한다.또한각장에서다룬내용을정리하는코너도마련하여내용을되짚어볼수있다.이책으로과학의역사와과학이론을통합적으로이해하는시선을갖춘다면,과학적이고비판적으로사고하는힘도자라날것이다.