마인드맵 물리학 - 생각이 자라는 나무 32

벤스틸

저자:벤스틸
영국레스터대학교에서물리학과우주과학을공부했고,셰필드대학교에서실험입자물리학박사학위를받았다.지금은런던퀸메리대학교의연구교수로일하며물리학자로서여정을계속해나가고있다.그동안어렵게느껴지는물리학을독자에게쉽게소개해왔는데,이러한과학커뮤니케이션분야의공로를인정받아더사이언스인소사이어티상과물리학커뮤니케이터상을받았다.지은책으로는《주기율표의사생활》《블록으로설명하는입자물리학》등이있다.

역자:지여울
한양대학교토목환경공학과를졸업하고토목설계회사에서일하다가현재는출판전문번역가로일하고있다.《열다섯이여든에게묻다》《가장오래살아남은것들을향한탐험》《커브볼은왜휘어지는가?》《탐정이된과학자들》《실존주의자로사는법》《진리의발견-앞서나간자들》등을우리말로옮겼다.

들어가며

1.운동과측정
실험과측정
실험|측정|정밀도|정확도|정밀도와정확도|오차|단위
단위
물리상수|기본단위|유도단위|접두어|초|미터|킬로그램|암페어|몰|켈빈|칸델라|공간|위치|이동거리|변위
스칼라와벡터
스칼라|벡터|시간|속력|속도|운동량|가속도|직선운동|원운동|각속도

2.힘과에너지
기본상호작용
힘|전자기력|강한상호작용|약한상호작용|수직항력|마찰력|정지마찰력과운동마찰력|중력|질량|뉴턴의중력|장|역선|장의세기|에너지|에너지보존|에너지전환|에너지저장|일
뉴턴의운동법칙
동역학|뉴턴제1법칙:관성의법칙|뉴턴제2법칙:가속도의법칙|뉴턴제3법칙:작용반작용의법칙|운동에너지|위치에너지|가속도|충격량|돌림힘

3.진동과파동
진동과파동
진동|파동|진폭|종파|횡파|음파|지진파|전자기파|반사|반사의법칙|굴절|굴절률|분산|회절|통신|영상화|분해능|도플러효과|적색편이와청색편이|파동의주기|파동의진동수|파장|파동의진행속력|진행파|위상|중첩|간섭|단순조화운동

4.전자기
전하
전하|전자|이온|플라스마|전도체|초전도체|반도체|절연체|마찰전기대전서열|전류|직류|교류|저항|정전기력|쿨롱의법칙|전기장|전위차(전압)
자성
자기모멘트|자기력|자기장|상자성|강자성물질|영구자석물질|반자성|전자석|앙페르법칙|전류가흐르는도선이받는힘|전자기유도|발전기|패러데이법칙|로런츠힘|맥스웰방정식|전자기파|전자기파스펙트럼

5.열역학
열역학
계|질량|입자수|부피|압력|온도|화씨온도|섭씨온도|절대온도
기체의생애
보일의법칙|샤를의법칙|게이뤼삭의법칙|이상기체방정식|절대0도|열평형|열역학제0법칙|열역학적일|전도|대류|복사|열역학제1법칙|내부에너지|잠열|비열|엔트로피|열역학제2법칙|열역학제3법칙|이상기체|맥스웰-볼츠만분포|열기관|압력-부피그래프|등압변화|등적변화|등온변화|단열변화

6.현대물리학
상대성이론
상대운동|특수상대성이론|시공간|시간팽창|길이수축|비관성계|시공간휘어짐|일반상대성이론|빛의휘어짐|중력렌즈현상|블랙홀|웜홀|중력파
핵물리학
전자|쿼크|방사성원자|방사성붕괴|알파붕괴|베타붕괴|감마붕괴|반감기|원자모형|중성자|동위원소|핵융합|핵분열|연쇄반응
양자역학
광전효과|이중슬릿실험|파동-입자이중성|불확정성원리|양자중첩|슈뢰딩거의고양이

7.천체물리학
초기의우주
빅뱅|인플레이션|팽창|우주배경복사|은하|암흑물질|은하형태|은하충돌|거대질량블랙홀|우리은하|별|주계열성|거성과왜성|적색거성|백색왜성초거성|초신성|중성자별|블랙홀
우리의태양계
태양|태양계|행성계원반|행성|소행성대|케플러법칙|지구|달|위성|혜성|유성

입자물리학에서천체물리학,현대물리학까지
7가지마인드맵으로보는물리학핵심용어와개념들

출간의의

이책은물리학이라는드넓은분야에서운동과측정,힘과에너지,진동과파동,전자기,열역학,현대물리학,천체물리학등으로주제를추렸다.각주제에포함되는핵심용어를사전형식으로정리하고,그용어들이품은개념이서로어떻게연결되는지마인드맵이라는일종의‘물리학지도’로설명한다.《마인드맵물리학》은청소년뿐만아니라과학에관심있는모든독자가일상에서물리학의중요성을발견하고,‘물리학언어’를쉽게익힐수있도록돕는다.

이책의특징

모든것이물리

맞춰둔알람소리가시끄럽게울린다.우리는어떤원리로이소리를들을수있는걸까?알람이울리면진동이생긴다.진동은공기를통해우리귀로전달된다.즉우리는‘소리’라는진동을듣는것이다.이원리는물리학의기본개념가운데하나다.
이제,알람을끄고졸린눈을비비며일어나보자.하지만아직머릿속이멍하다.커피를한잔마셔볼까?커피를타기위해물을끓인다.물은어떻게끓는것일까?물을가열하면그에너지가물분자에전달된다.그러면물분자의운동에너지가커진다.그래서물이끓는다.

공기의흐름,열의변화,아침햇살을보는일,걷기,뛰기,우리가쉴새없이쓰는스마트폰같은온갖물건,교통수단…,우리삶의거의모든것,모든행위는물리로이루어져있다.
이렇듯물리학은우리의일상과삶의가장근본적인원리를설명한다.이학문을더잘이해할수록우리는더이로운기술을만들어낼수있고,우리삶은그만큼더나아질것이다.

하지만물리학은정말방대하다.입자물리학의미시적인원자내세계에서시작해천체물리학의끝없는우주에이르기까지,그리고그사이의무수히많은과학현상을다룬다.이토록광활한물리학의세계를어떻게하면쉽게이해할수있을까?

개념과개념이하나의유기체처럼펼쳐지는물리학지도,마인드맵

마인드맵은특정분야의핵심용어와그관계를구조적으로보여주는시각적도구다.일종의‘개념지도’같은것인데,이도구는용어의정의를외우는것을넘어,용어뒤에숨은개념을깊이이해하고,개념들이연결되고발전하는과정을한눈에파악하도록도와준다.
《마인드맵물리학》에는운동과측정,힘과에너지,진동과파동,전자기,열역학,현대물리학,천체물리학등각주제의핵심을담은일곱개의마인드맵을실었고,각주제별핵심용어들을사전형식으로정리했다.마인드맵을펼쳐본뒤핵심용어들을익혀나가다보면,서로상관없는것같던물리학개념들의관계가머릿속에하나의지도처럼명확히보일것이다.

물리학은우리우주가작용하는방식을연구하는과학이다.물리학을이해하는일은지금우리의삶을이루는모든것과다가올미래를이해하는일이다.《마인드맵물리학》은중학교,고등학교교과과정뿐만아니라그이상의과학현상을연결하는고리들을충실히담았다.이로써물리학을처음접하는독자는핵심개념에대한폭넓은설명을즐길수있고,이미물리학의세계에들어선독자는복잡한연결고리와개념들을이해할수있을것이다.
이책을활용해물리학이라는흥미로운주제를계속탐험한다면우리는우리의우주를,우리의삶을조금더이해하게될것이다.