공기 속에 다이아몬드가 떠다닌다?
기둥 없는 다리가 왜 무너지지 않을까?
“물리는 일상 속 궁금증에 명쾌한 답변을 줍니다!”
tvN [어쩌다 어른] [책 읽어주는 나의 서재] 출연
베스트셀러 『세상물정의 물리학』, 『관계의 과학』 저자 김범준 추천!

비 오는 날 우산 표면을 타고 또르르 흐르는 물방울을 보면 문득 이런 의문이 든다. ‘왜 우산은 비에 젖지 않을까? 그러고 보니 왜 물방울은 세모 모양이 없지?’ 어둑어둑한 밤하늘을 올려보다 보면 또 이런 게 궁금해지기도 한다. ‘우주는 밤처럼 까만데 낮의 하늘은 왜 파랗지?’ 사실 우리를 둘러싼 일상에는 물리학의 원리가 가득하다. 나뭇잎이 팔랑팔랑 떨어지는 것에도, 물방울이 나뭇잎 위를 둥글게 굴러다니는 데도, 세상 모든 색을 보게 해 주는 빛 등에도 물리학의 원리가 존재한다.

물리의 사전적 의미는 ‘물질의 물리적 성질과 그것이 나타내는 모든 현상, 그리고 그들 사이의 관계나 법칙을 연구하는 학문’(표준국어대사전 인용)이라 정의되어 있다. 그렇기에 물리를 알면 세상을 조금 더 넓고 깊게 보는 시각을 키울 수 있는 것이다. 이 책을 기획한 도쿄이과대학 물리학과 교수 가와무라 야스후미 역시 ‘들어가는 글’을 통해 지금까지 물리학은 우리의 삶을 바꾸어 왔으며 미래를 예측하는 데도 큰 역할을 해왔다고 말한다. 따라서 물리학을 이해하는 것은 곧 앞으로의 인간의 삶을 바꾸는 것과도 연결되어 있다는 소견을 밝혔다.

『아는 만큼 보이는 세상 : 물리편』에서는 빛, 물, 공기, 열, 지구, 우주, 생활의 7가지 키워드를 바탕으로, 자연현상과 일상 속 궁금증 81가지를 뽑아 담았다. 여기에는 ‘노을은 왜 붉을까?’ 하는 일상적인 궁금증부터 ‘공기에 무게가 있다니?’처럼 미처 몰랐던 궁금증, ‘우주의 나이는 몇 살일까?’ 같은 미지의 세계에 대한 궁금증과 그 해답까지 두루 담겨 있다.

물론 물리학은 어렵고 지루하다고 생각하는 사람도 많을 것이다. 그러나 이 책은 누구나 어릴 적, 혹은 일상을 살며 한 번쯤은 궁금하고 알고 싶다고 생각해 보았을 쉽고 재미있는 질문들을 엄선하였다. 무슨 말인지 이해하기 어려운 물리책에 지친 사람, 물리에 관심이 없어도 자연을 보며 어떻게 그런 현상이 일어나는지 궁금했던 적이 있는 사람, 지루하지 않다면 한 번쯤은 과학책을 읽어 보고 싶었던 사람이라면 이 책을 꼭 읽어 보기를 바란다. 때로는 당연하다고 무심하게 지나치고, 때로는 궁금했지만 제대로 알아보지 못했던 세상의 기본 원리가 담긴 이 한 권을 통해, 쉽고 재미있게 ?에서 !로 가는 여정을 경험하게 될 것이다.

감수의 글 _ 김범준(성균관대학교 물리학과 교수)
들어가는 글

CHAPTER 1. 과학은 눈앞의 호기심에서 출발한다 _ 빛

노을은 왜 붉을까? · 빛의 산란
구름은 흰색이 아니라고? · 빛의 산란
바닷물은 투명한데 바다는 왜 파랄까? · 빛의 반사와 산란
하늘의 색이 시시각각 변하는 때가 있다 · 빛의 반사와 산란
어두운 동굴에서도 바다가 파란 이유 · 빛의 반사와 산란
거울처럼 비추는 호수가 있다고? · 빛의 반사
등대 불빛이 아주 멀리까지 가는 이유 · 빛의 직진
무지개를 비 온 뒤에만 볼 수 있는 이유 · 빛의 분해
환상적인 신기루의 정체 · 빛의 굴절과 위신기루
오메가 태양이 나타나는 이유 · 빛의 굴절과 아래신기루
마른 땅 위에서 물이 보인다고? · 빛의 굴절과 아래신기루

CHAPTER 2. 가장 부드럽지만 가장 강한 힘이 만들어 낸 세상 _ 물

파도는 '이것'이 만들어 낸다 · 풍랑과 파동
거대한 빙산이 어떻게 바다 위에 떠 있는 걸까? · 부력
얼음이 솟아나는 길의 비밀 · 얼음의 팽창과 수축
겨울산의 얼음나무들은 어떻게 만들어진 걸까? · 과냉각
공기 중에서 다이아몬드처럼 빛나는 것의 정체 · 승화
아름다운 눈 결정에 담긴 비밀 · 수소 결합
얼음 표면은 왜 미끄러울까? · 물막
강물이 계곡을 깎았다고? · 침식 작용과 운반 작용
나이아가라 폭포의 에너지는 얼마일까? · 위치 에너지와 운동 에너지
물방울에는 왜 세모, 네모 모양이 없을까? · 표면 장력
수압이 일으키는 인체의 변화 · 헨리의 법칙
마치 꼬리 같은 비행운의 정체는? · 포화 수증기량
상어는 어떻게 그렇게 빠른 걸까? · 리블렛 구조

CHAPTER 3. 눈에 보이지 않는 힘으로 가득한 세상 _ 공기

비행기가 하늘을 날 수 있는 단 하나의 이유 · 양력
왜 연은 당길수록 높이 날까? · 힘의 평형
공기에 무게가 있다고? · 기압
맛있는 커피를 내리는 데도 물리의 비법이 숨어 있다 · 기압의 변화
고속열차의 앞코는 왜 뾰족하게 튀어나왔을까? · 공기 저항
헬리콥터는 어떻게 하늘을 나는 걸까? · 양력과 작용?반작용
태풍이 오른쪽으로만 이동한다고? · 코리올리의 힘
위협적인 토네이도의 비밀 · 상승 기류와 하강 기류
나뭇잎이 팔랑팔랑 떨어지는 이유 · 공기 저항
굴뚝의 흰 연기는 왜 금세 사라질까? · 수증기의 응축
비행기가 날 때 깔때기 구름이 생기는 이유 · 수증기의 응축
구름이 만들어지는 단 세 가지 단계 · 응축과 단열 팽창
더 읽어보기 · · · 구름의 대표적인 형태 10가지

CHAPTER 4. 가장 짜릿하고도 강력한 힘이 만든 세상 _ 열

아름다운 오로라는 어떻게 만들어질까? · 자기장과 플라스마
태양 빛을 전기로 바꾸는 원리 · 빛 에너지의 변환
바람의 힘을 전기로 바꾸는 원리 · 전자기 유도
물의 힘을 전기로 바꾸는 원리 · 위치 에너지의 변환
비닐 랩은 왜 그렇게 달라붙을까? · 반데르발스 힘
태양 빛에는 빛만 있는 게 아니라고? · 전자기파
왜 바닷물은 모래사장만큼 뜨거워지지 않을까? · 비열
뜨거운 열만 있으면 하늘을 날 수 있다고? · 열 에너지와 기체의 밀도
하늘을 가로지르는 1억 볼트의 번개 · 정전기
우주에서 정보를 보내는 GPS의 원리 · 전파
아름다운 다이아몬드는 어떻게 만들어질까? · 온도와 압력
더 읽어보기· · ·다양한 보석의 원석

CHAPTER 5. 신비한 생명의 비밀이 가득한 세상 _ 지구

별은 얼마나 멀리 떨어져 있을까? · 연주 시차
'이곳'에 가면 몸무게가 1/6이 된다고? · 보편중력
국제우주정거장(ISS)은 왜 떨어지지 않을까? · 수평으로 던진 물체의 운동
화석이 태고의 지구를 아는 실마리가 되는 이유 · 압력과 화석화 작용
지구에 균열이 생겼다고? · 맨틀 대류
뜨겁고 새빨간 마그마의 정체 · 맨틀과 압력
지구는 언제부터 끊임없이 돌고 있었을까? · 관성
밀물과 썰물이 생기는 이유가 달 때문이라고? · 인력과 원심력
달은 초승달일 때도 동그란 모양이라고? · 달의 공전

CHAPTER 6. 환상적인 수수께끼로 가득한 미지의 세상 _ 우주

밤하늘에서 떨어지는 유성의 정체 · 마찰열과 단열 압축
우주에 뚫린 검은 구멍, 블랙홀 · 초신성 폭발
드넓은 우주에서 지구는 어디쯤에 있을까? · 우리은하
우주의 나이는 몇 살일까? · 빅뱅
스트로베리 문의 비밀 · 빛의 반사
가장 거대한 달, 슈퍼문 · 근지점
우주선은 얼마나 빠를까? · 속도
태양과 달의 환상적 만남 · 일식
크레이터는 어떻게 생겨난 걸까? · 충돌 에너지와 운동 에너지
로켓을 우주로 날려 보내는 물리의 비법 · 작용과 반작용
우주의 탄생에 관한 비밀을 가진 입자가 있다고? · 중성미자

CHAPTER 7. 과학이 우리에게 준 선물들 _ 생활

불꽃의 소리는 왜 한박자 늦게 들릴까? · 소리의 속도
기둥이 없어도 무너지지 않는 아치형 다리의 비밀 · 작용과 반작용
여러 줄의 케이블로 지지하는 사장교의 원리 · 인장력
두 줄의 케이블로 지지하는 거대한 다리의 비밀 · 인장력과 힘의 합성
롤러코스터에서는 왜 거꾸로 뒤집혀도 떨어지지 않을까? · 원심력과 중력
스키 점프 선수가 안전하게 착지하는 물리적 비법 · 충격량과 반발계수
그네를 잘 타는 물리 비법 · 공명 원리
양초는 심지만 타는 게 아니라고? · 모세관 현상
아름다운 야경을 만드는 전구와 LED의 비밀 · 백열화, 반도체의 양공?전자
지평선에서는 몇 킬로미터 앞까지 보일까? · 피타고라스의 정리
탄환이 휘지 않고 똑바로 날아가는 이유 · 자이로 효과
투석기는 어떻게 돌을 멀리 날리는 걸까? · 지레의 원리
힘이 없어도 '이것'만 있으면 다 들어 올린다고? · 고정도르래와 움직도르래
눈에 보이지 않는 미시 세계를 엿보는 방법 · 전자의 투과와 반사

참고문헌