태어난 김에 물리 공부 : 한번 보면 결코 잊을 수 없는 필수 물리 개념 - 그림으로 과학하기

커트베이커

저자:커트베이커(KurtBaker)
카디프대학교에서천체물리학을공부하고브리스톨대학교에서박사학위를받았으며,NASA저널에여러편의논문을기고했다.수십년동안학생들에게물리학을가르치며물리에관한다양한책을저술했다.

역자:고호관
서울대학교과학사및과학철학협동과정에서과학사로석사를마치고《동아사이언스》에서과학기자로일했다.SF와과학분야의글을쓰거나번역한다.지은책으로SF앤솔러지『아직은끝이아니야』(공저)와『우주로가는문,달』『술술읽는물리소설책1~2』『누가수학좀대신해줬으면!』등이있으며,『하늘은무섭지않아』로제2회한낙원과학소설상을받았다.옮긴책으로『수학자가알려주는전염의원리』『인류의운명을바꾼약의탐험가들』『뻔하지만뻔하지않은과학지식101』『인류를식량위기에서구할음식의모험가들』등이있다.

서문

1힘
힘이란무엇일까?
접촉력
비접촉력
뉴턴의법칙
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2직선운동
입자의위치
입자의운동
운동그래프
등가속도운동
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3회전운동
회전운동의사례
원운동
궤도운동
회전운동과동역학
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4보존법칙
보존법칙의종류
닫힌계
충돌
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5전기
전하와전기의이동
전류와전압,저항
전기회로
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6장과힘
장과장의영향
중력장
자기장과전기장
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7전자기학
페러데이의유도법칙
전자기유도
에너지의손실과전달
전자기복사와스펙트럼
전자기스펙트럼
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8파동
진폭과진동수,주기
단순조화진동
진행파
파동의성질
간섭과정상파
도플러효과
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9광학
반사의법칙
굴절과스넬의법칙,내부전반사
광학을이용한과학
빛의특성
간섭과간섭측정
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10열역학
온도
열에너지이동
열역학법칙
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11유체
밀도와압력
압력의차이와양력,부력
유체의흐름과베르누이의원리
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12현대물리학
특수상대성이론
일반상대성이론
핵물리학
핵반응
양자역학
표준모형
반도체
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13천체물리학
별의진화
헤르츠스프룽-러셀도표2
역동적인은하
적색이동과후퇴속도
허블상수
우주의시작
우주의종말
중력렌즈와중력파
블랙홀
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추천사

오늘날우리사회의모든일에는과학이스며들어있다.세상모든일이과학과함께움직인다.특히나한국처럼기술산업이경제의중심인나라에서는경제의흐름이나취직문제까지도과학과대단히깊은관계를맺고있다.그렇기때문에결국세상을살다보면,과학을알아가며지낼수밖에없다.이책은얼렁뚱땅넘어갔던과학뒤에깔려있는기초를탄탄하게다져주는책이다.보고있으면마치다시태어나는것같은느낌이든다.“그게그이야기였구나”라고깨우치는즐거움이가득해서부담없이둘러볼수있다.
무엇보다그냥보고있기만해도기분좋은산뜻하고명쾌한그림으로과학의기초지식과원리를설명해준다는점이큰장점이다.그냥심심풀이삼아아무페이지나펼쳐이리저리연결된그림을구경하면서시간을보내기만해도머릿속지식의빈공간이채워지는기분이든다.그러다보면지식이그림으로마음에남기에단지과학지식을아는것을넘어서서,그지식이어떤느낌인지를깨닫게된다.그런과정에서,‘에너지’‘전자’‘알칼리성’처럼평소에자주쓰지만무슨뜻인지정확히몰랐던개념을깨닫게되면그렇게짜릿할수가없다.
-곽재식(SF작가,환경안전공학과교수)

책속에서

물리학은우리주위의모든것을정의하고근거를제공하는통합과학입니다.어디서나명확한물리법칙은우리가사는세상과원자로이루어진작은세상,그리고우주라는거대한세상이움직이는원리를설명해줍니다.
_첫문장

위대한물리학자모두를하나로묶어주는공통적인특징은호기심입니다.“어떻게된거지?”는과학계를관통하는질문입니다.그리고더많은사실을알게될수록더많은질문이떠오르지요.만약여러분도이런호기심을갖고있다면,『태어난김에물리공부』가기본적인법칙과개념을이해하는데도움을주는귀중한안내서가될것입니다.이런개념은복잡한것이많아자세한그림과도표를곁들여명확하고핵심적인글로나타낸시각적학습방식이효율적입니다.이책은물리학수업에서가르치는주제를폭넓게다루며더깊이있는내용을탐구하는데에든든한도우미역할을해줄것입니다.
_8쪽

우주의모든것은물리법칙의지배를받습니다.물리학자들은이런법칙을이해하고에너지와운동량,전하와같은여러양을바탕으로현상을예측합니다.물리학에서깨질수없는법칙하나는,닫힌계안에서특정양은변하지않거나보존된다는것입니다.예를들어,우주에는일정한양의에너지가있습니다.에너지는다른형태의에너지로바뀔수는있지만,절대로생겨나거나사라지지않습니다.
_52쪽

열역학은계안에서기계적인일이나복사,전도등을통한열에너지의이동을연구하는물리학의한분야입니다.계안의모든입자는진동하는움직임(고체에서)이나속도(액체나기체에서)에따른운동에너지를갖고있습니다.고체안의원자는어떤점을중심으로진동하면서이웃한입자에에너지를전달합니다.이와달리액체와기체속의입자는자유롭게움직일수있습니다.이런열전달을통해계안에서에너지가이동합니다.
_130쪽

물리학은우주가움직이는근본적인물리법칙을연구하는학문입니다.거시규모에서는힘이물체를가속하며,유체는한곳에서다른곳으로흐릅니다.그러나양자수준에서입자(원자와아원자)가보이는행동이나광속에가깝게움직이는입자의운동처럼우리의머리를혼란스럽게만드는분야도있습니다.뉴턴은일상적인측면에서물체의운동을바탕으로운동법칙을만들었습니다.하지만물체가아주작거나아주빠를때는이런법칙이깨질수도있어개선이필요합니다.
_152쪽