원소 이야기 : 물·불·흙·공기부터 우리의 몸과 문명까지 세상을 만들고 바꾼 118개 원소의 특별한 연대기

원소 이야기 : 물·불·흙·공기부터 우리의 몸과 문명까지 세상을 만들고 바꾼 118개 원소의 특별한 연대기

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Description
물·불·흙·공기부터 우리의 몸과 문명까지
세상을 만들고 바꾼 118개 원소의 특별한 연대기
세상이 어떻게 움직이는지 궁금하다면 원소 주기율표를 보라!
화학의 관점에서 풀어내는 세상의 작동 원리
〈데일리 메일〉 선정 올해의 베스트 도서

45억 년 지구 역사에 인류가 등장한 이후로 농업혁명, 산업혁명, 정보혁명, 그리고 오늘날의 4차산업혁명까지 끊임없는 변혁과 발전이 이루어졌고, 그로 인해 현재 인간의 지구는 점점 더 복잡해지는 모양새다. 그러나 화학의 관점에서 보면 인간 세상의 모습이 그리 복잡하게 보이지 않는다. 태초의 빅뱅 이후 탄생한 우주의 별들과 똑같이 우리는 만물의 근원인 원소로 이루어진 물질에 불과하기 때문이다. 우리가 먹는 음식, 우리가 입는 옷과 사용하는 도구, 심지어 들이마시는 공기와 우리 신체까지도 기껏해야 118개 원소 중 몇 가지로 결합된 화학물질일 뿐이다.
2016년 주기율표는 현재의 모습으로 완성되었고, 그 안에는 118개의 원소들이 자리하고 있다. 이 원소들이 어떻게 얼마나 혼합하느냐에 따라 인간의 생명을 살리는 도구가 되기도 하고 수백만 명의 목숨을 앗아가는 무기가 되기도 한다. 또 똑같이 탄소로 이루어진 광물일지라도 다이아몬드처럼 지구에서 가장 값비싼 보석이 되기도 하고, 흑연처럼 아주 값싼 필기도구가 되기도 한다. 이렇듯 주기율표 속에 자리한 원소들의 특성을 이해하면 이 세상이 어떻게 구성되어 작동하는지를 근본적으로 이해할 수 있다.
영국의 과학 교사로서 방송, 강연, 신문과 잡지, 유튜브, 인스타그램 등 매체를 가리지 않고 과학의 대중화에 힘쓰고 있는 저자 팀 제임스. 그는 우리가 어렵게만 생각해 꺼리는 원소 주기율표를 통해 이 세상의 원리를 과학적으로 매우 쉽고 재밌게 풀어 《원소 이야기》에 담아냈다. 영국 〈데일리 메일〉은 그해 최고의 책 중 하나로 선정했으며, 〈월스트리트 저널〉 〈뉴욕 포스트〉 〈퍼블리셔스 위클리〉 등 유수의 매체들도 지식과 재미를 동시에 선사하는 책이라며 극찬을 아끼지 않았다.
저자는 인류 최초로 원자론을 제시한 데모크리토스부터 오늘날의 주기율표를 완성한 미국 화학자 글렌 시보그까지 원소를 규명하기 노력했던 수많은 과학자들과 함께, 우주와 별의 탄생, 불의 발견부터 내연기관의 발명과 현재의 반도체 산업에 이르기까지 지구와 인류 역사의 이정표를 118개 원소를 통해 설명한다. 페이지를 하나하나 넘기다 보면 세상의 수없이 다채로운 형상들이 원소 주기율표라는 이름의 베틀에서 직조되는 신비한 지적 체험을 하게 될 것이다.

북 트레일러

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저자

팀제임스

영국의과학교사로유튜브,인스타그램등을통해과학대중화에힘쓰고있다.BBC라디오에출연해흥미로운과학이야기를소개하고있으며,신문과잡지등에도활발히기고하고있다.컴퓨터양자역학전공으로화학석사학위를받은이후교편을잡고학생들을가르치는일에전념하고있다.그의첫책인『원소이야기』는<데일리메일>올해최고의책중하나로선정되었다.

속작인『양자역학이야기』는팀제임스특유의입담을통해배울수록알쏭달쏭하고어렵게만느껴지는양자역학을누구나쉽게이해할수있도록소개한다.저자가제시하는유쾌한일화와쉬운설명을따라읽다보면양자역학이무엇인지,또이토록모호한양자역학과일상생활이어떤관계를맺고있는지파악할수있다.『양자역학이야기』와함께지금껏알지못했던물리학의세계를신나게탐험해보자.

목차

머리말:현실을요리하는법

1장원소사냥에뛰어든천재들
2장쪼개지지않는근원
3장원자모형의진화
4장원자는어디에서올까?
5장주기율표의서막이열리다
6장양자역학으로해결된주기율표
7장불안하면터진다
8장연금술사의꿈이이루어지다
9장금속원소와전기
10장산,비금속원소,빛
11장생명을구성하는모든것이주기율표에있다
12장세상을바꾼원소들

부록
감사의말

출판사 서평

우리가먹는것이곧우리자신!
생명을구성하는모든것이주기율표에있다

임신한여성이9개월동안먹은음식은원자로분해되어태아를형성한다.우유속의칼슘(원자번호20번)은뼈를만들고,감자성분인질소(원자번호7번)는피부를구성하며,소금에함유된소듐(원자번호11번)은뇌를이룬다.한마디로‘우리가먹는것이곧우리자신’인것이다.
이는동물만의이야기가아니다.식물은주기율표상12번원자인마그네슘으로햇빛을흡수하고,23번바나듐과42번몰리브데넘을이용해성장에중요한영양분인질소를토양에서얻는다.
우리가먹지않으면생명을유지할수없는물과소금도마찬가지다.모두가알다시피물은수소원자2개와산소원자1개로이루어져있으며,소금은염소와소듐(나트륨)으로결합된화합물이다.
생물학적체계가어떠한지에상관없이생명을이루는모든원소가주기율표에있으며,이신비로운구성의비밀또한주기율표속에있다.그렇다면원소는어떻게발견되었고,원소하나하나가정렬된주기율표는어떻게완성되었을까?

원소사냥에나섰던천재들의고군분투사
데모크리토스부터멘델레예프와글렌시보그까지

기원전5세기에살았던고대그리스철학자데모크리토스.그는만물은더이상쪼개지지않는작은단위로만들어졌으며그것들이결합해우리가사는세계를구성한다고믿었다.그리스어로‘쪼개지지않는’이란의미의단어는우리가이미아는원자(atom)다.하지만인류가이원자론을과학적으로규명한것은2,000년이훌쩍지나서였다.
17세기후반독일의헤니히브란트가소변을가열,정제하여원자번호15번‘인’을발견했다.이어서프랑스의앙투안라부아지에가공기는질소와산소의혼합물이며물은수소와산소의화합물이라는사실을발견했다.그뒤과학자들은고대의4원소설(물,불,공기,흙)을폐기하고진짜원소를얻기위해닥치는대로태우거나녹이기시작했다고한다.브란트의발견은화학계에기념할만한순간으로남았는데,원소가어딘가멀리있는상상의물질이아니라바로우리주변에있다는것을알게되었기때문이다.또한이때비로소연금술이라치부되며미신으로외면당했던화학이이성적인과학의영역으로들어오게되었다.
이같이발견된원소들이차곡차곡쌓이면서원소들마다주기적특성이있다는사실이드러났다.원소주기율표의역사는독일화학자요한되베라이너의세쌍원소설에서시작된다.이어서존뉴랜즈의옥타브설을거쳐,러시아의천재화학자드미트리멘델레예프에이르러정립된다.멘델레예프가주기율표의아버지로불리는것은그가현대주기율표의기준인원자량순서대로원소를나열했기때문이며,게다가빈자리를두어언젠가는빈칸을채울원소가발견될것이라고주장했다.그리고미국의글렌시보그를비롯한현대화학자들이그빈칸을채움으로써멘델레예프의예언은고스란히적중했다.
이밖에도조지프톰슨,어니스트러더퍼드,에르빈슈뢰딩거등원자의비밀을밝히기위해고군분투했던과학자들의이야기를읽다보면화학의역사가곧인류문명의발전사와궤를같이함을알수있다.

어떤원소가세상을바꾸었을까?
주기율표에담긴118가지이야기

인류의문화,정치,기술에가장핵심역할을한원소는무엇일까?어떤원소가인류문명발전에결정적역할을했을까?어떤원소가세상의외형을바꾸었고,어떤원소가암암리에우리일상을바꾸어놓았을까?또어떤원소가지구환경을파괴했고,어떤원소가인류의실험에가장막강한영향을끼쳤을까?
지금자신의방을둘러보라.눈에띄는사물의90퍼센트는탄소로구성되었을것이다.탄소는인간에게금속을제련할능력을주었으며,19세기에이르서는탄소를연료로태우는연소기관을발명하게했다.하지만아이러니하게도지금은지구기후의평형을깨뜨리는주범이되고있다.긍정적이든부정적이든인류역사의흐름을가장크게바꾼원소는탄소다.
주기율표에는탄소와마찬가지로다채로운사연을가진원소들의이야기가가득하다.주석은우리가음식을오래보존할수있는통조림을만들게해주었으며,지구에고작17톤가량매장된금은인류사내내정복과쟁탈전을유발시켰다.총알의재료로쓰인납은인류를고통으로몰아넣은가하면,구텐베르크의금속활자술에쓰여수많은사람들을문맹에서탈출시켜주었다.염소역시어떻게쓰느냐에따라질병을막는소독제가되기도하고,사람을질식시키는독가스가되기도한다.천왕성(Uranus)의이름에서유래한우라늄은오늘날세계패권의핵심으로자리잡았으며,반도체의대표소재인실리콘은샌프란시스코남부의지명인산타클라라밸리를실리콘밸리로바꾸어버렸다.이처럼원소에얽힌이야기는곧우리자신의이야기다.
이제그동안꺼려왔던주기율표를다시펼쳐볼시간이다.거기에는우리가태어나기이전의헤아리기조차힘든오랜시간의역사,그리고우리가죽고난이후에도계속펼쳐질미래가씨줄과날줄로촘촘히새겨져있을것이다.