과학이 어려운 딸에게

감수자의 말 • 노벨상 수상자에게 받는 아주 특별한 과학 수업
추천사 • 100년을 앞선 마리 퀴리의 영재교육
들어가며 • 진보적인 생각이 낳은 선진 교육의 현장
발췌문 • 글씨로 남은 마리 퀴리의 목소리

첫 번째 수업 • 공기와 진공을 어떻게 구별할까
두 번째 수업 • 공기의 무게를 어깨로 느낄 수 있을까
세 번째 수업 • 물은 어떻게 우리 집까지 올까
네 번째 수업 • 무게는 어떻게 잴까
다섯 번째 수업 • 고체와 액체의 밀도는 어떻게 알 수 있을까
여섯 번째 수업 • 모양이 일정하지 않은 물체의 밀도는 어떻게 알 수 있을까
일곱 번째 수업 • 아르키메데스의 원리란 무엇일까
여덟 번째 수업 • 배는 어떻게 물에 뜰까
아홉 번째 수업 • 달걀이 물 위에 뜰 수 있을까
열 번째 수업 • 기압계는 어떤 원리일까

나오며 • 특별한 경험
옮긴이의 말 • 마리 퀴리의 열정이 살아 있는 책

이 책은 그 당시 마리 퀴리에게 수업을 들었던 이자벨 샤반이라는 여학생이 남긴 강의 노트를 그대로 번역한 ‘더없이 귀중한 책’이다. 이 책을 조금만 읽어 보면 누구나 깜짝 놀라게 될 것이다.
이자벨은 마리 퀴리가 아이들 앞에서 어떻게 강의했는지 머릿속으로 그릴 수 있을 만큼 생생하고 정확하게 강의 내용을 기록하고 있다. 심지어 마리 퀴리가 무슨 질문을 했으며 아이들은 이 질문에 어떻게 대답했는지까지 상세히 묘사되어 있다.
더욱 놀라운 것은 마리 퀴리의 강의 방식이다. 노벨상을 두 번이나 수상한 과학자답게 마리 퀴리는 아주 독창적이면서 명쾌한 방식으로 아이들에게 기압, 비중 같은 물질의 성질과 ‘아르키메데스의 원리’ 같은 과학 원리를 설명한다.
튜브나 저울을 이리저리 움직이며 여러 가지 현상을 차례로 보여 주면서 매 순간 왜 그런 현상이 벌어지게 됐는지 질문하고 설명하는 방식으로 과학적인 사고를 유도해 낸다.

자, 여기 입구가 약간 좁은 병이 있어요. 이 병 속에 석유를 붓고 병 입구를 위로 향하게 해서 물속에 담근 후, 마개를 열어 봅니다. 석유는 병 속에 그대로 있고 수면으로 떠오르지 않습니다. 왜 그럴까요? 석유가 물보다 비중이 작지 않나요?
“작아요.”
그러면 왜 이런 일이 생기는 것일까요? 병의 좁은 입구를 통해 석유가 흘러나오고 물이 들어가야만 하는데, 물과 석유가 서로 지나갈 만한 충분한 공간이 없기 때문입니다. 이제 더 놀라운 사실을 알게 될 거예요.
자, 여기 입구가 아주 좁은 시험관이 있어요. 공기가 가득 들어 있죠. 병 입구를 위로 향하게 해서 물속에 담가 봅니다. 공기가 빠져나오고 물이 시험관 안으로 들어갈까요?
“아니요.”
공기가 물보다 비중이 작다는 것은 변하지 않는 사실입니다. 그러나 병 입구가 너무 좁아 공기와 물이 동시에 지나갈 만한 공간을 찾지 못하는 거예요. 말하자면 서로 움직이지 못하는 거죠. 마치 알린과 이렌이 아주 좁은 복도에서 마주치면 서로 지나갈 수 없는 것과 마찬가지 원리예요.

여기 U자형 관이 있어요. 이 관은 서로 연결되어 통하는 2개의 관으로 만들어져 있어요. 이 관의 한쪽 입구에 물을 붓기 시작하면 2개의 관에 똑같은 높이로 물이 차올라요. U자형 관의 물 높이가 수평을 이루면 더 이상 물은 움직이지 않습니다. 물은 왼쪽과 오른쪽에서 같은 크기의 압력을 받고 있기 때문이죠. 즉, 대기압과 같은 높이로 물의 압력을 받고 있어요.
자, 여기 서로 연결된 병이 있어요. 비슷하게 생긴 2개의 유리병인데 이 2개는 튜브로 연결되어 있어요. 이것으로 실험을 해도 같은 결과를 얻을 수 있을까요?
이렌이 왼쪽 병에 물을 붓자, 왼쪽 병에 있는 물의 일부가 오른쪽 병으로 옮겨 가는 것을 볼 수 있었다.
왼쪽 병에 물이 더 많을까요? 아니에요. 자, 이제 양쪽 병 속의 물 높이가 같아졌어요. 튜브 안의 물은 이제 더 이상 움직이지 않아요. 양쪽이 똑같은 크기의 압력을 받고 있기 때문이죠. 이때 가해지는 압력은 대기압과 같은 높이의 물의 압력이에요.