전기의 요정

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프롤로그

1부_ 유럽 전기 혁명의 미명

01 호박과 자석을 연구한 사람들
탈레스의 호박 / 고대 그리스의 자연철학자 / 로마인의 기록 / 아랍의 과학과 십자군의 자석 / 로저 베이컨과 스콜라 철학 / 윌리엄 길버트의 《자석에 관하여》/ ‘전자기학’ 용어의 사용

02 과학혁명과 전자기력의 맹아: 코페르니쿠스에서 뉴턴까지
헬리오센트리즘, 태양 중심 우주관의 확립 / 아리스토텔레스의 세계관에 맞선 투쟁들 / 네덜란드에 불어온 바람 / 철학자로 알려진 과학자 데카르트 / 거인의 어깨 위에 올라선 위대한 과학자 뉴턴 / 동시대의 거인들 / 역제곱 논쟁과 프린키피아의 혁명 / 뉴턴과 라이프니츠의 미적분 논쟁 / 전자기력의 맹아

03 17‧18세기, 전기를 다룬 사람들
오토 폰 게리케, 마그데부르크의 반구를 발명하다 / 영국의 전기 기술자, 기체 방전의 시초가 되다 / 스티븐 그레이가 발견한 전기 전도성 / 그레이의 실험을 재현한 뒤페 / 라이덴 병: 전기를 저장하는 발명품의 탄생 / 번개를 끌어오는 사람들

04 계몽주의 시대의 전기 혁명
에피누스의 전기 그리고 평행판 커패시터 / 쿨롱의 비틀림 저울과 전기력 /프랑스의 계몽주의 시대를 연 아담과 이브 / 베르누이 가문과 오일러 / 유체의 저항과 달랑베르의 역설 / 배터리의 시작과 전기 혁명

2부_ 힘에서 장으로, 전자기학의 탄생

05 낭만주의 시대의 과학자들
칸트의 관념론과 코페르니쿠스적 전환 / 자연을 어떻게 바라볼 것인가 / 낭만주의는 사실 저항이었다 / 가시광선 스펙트럼 너머에 / 외르스테드의 발견: 전기와 자기의 상호 작용 / 앙페르의 자기력과 비오-사바르의 법칙 / 영국 왕립연구소가 남긴 족적 / 과학의 쇼를 주도한 험프리 데이비 / 위대한 도약, 패러데이의 유산

06 혁명과 프랑스의 요정들
프랑스 대혁명의 배경 / 고귀하고도 허망한 과학자 라부아지에 / 라그랑지안, 세상이 돌아가는 작용원리 / 대수학자 라플라스, 그의 방정식의 의미 / 에콜 폴리테크니크 출신의 두 거장

07 에너지 보존, 그 기원에 대하여
산업혁명과 루나 소사이어티 / 에너지 보존 법칙의 연구자들 / 렌츠의 법칙 / 일과 에너지 그리고 열의 연구 / 에너지 보존 법칙에 대한 고찰

08 화려하지 못했던 맥스웰 방정식의 등장
독일의 원격작용론자들 / 옴의 법칙과 동시 발견자들 / 전자기학의 산파들 / 맥스웰 방정식의 등장 / 빛에 관하여

3부_ 맥스웰의 유산과 한계, 그리고 불확실성의 서막

09 캐번디시 연구소와 맥스웰주의자들
유서 깊은 케임브리지의 캐번디시 / 헤비사이드 층으로의 여행 / 헤르츠의 전자기파 발견 / 시대 전환을 예고한 빛의 파동성 연구

10 발명가의 시대
결핍을 가진 미국의 전기공학자 스타인메츠 / 영국과 미국의 발명가들 / 해저 케이블의 시작 / 정보를 전달하는 바닷속 거대 뱀, 대서양 횡단 케이블 / 초기 전기 모터의 선구자들 / 전기의 마법사 테슬라의 출사표 / 유도모터를 발명한 동시대의 다른 발명가들 / 3상 모터, 균일하게 회전하는 힘 / 전기 자동차의 역사 / 전류 전쟁 /음파와 전파 그리고 전화기 / 마르코니와 테슬라의 무선통신 / 무선전력 전송
11 새로운 선에 관하여
진공관과 방전 연구 / 반도체의 시작은 전구였다 / 톰슨의 실험과 전자의 발견 / 미지의 빛, X선 / 새로운 빛, 방사선

12 언제나 후발주자였던 아인슈타인
절대 좌표계가 무너지는 순간 / 상대성 원리의 주역은 누구인가

13 빛이 갈라지고 시작된 양자의 세계
복사 에너지의 방출과 흡수를 연구한 사람들 / 양자의 탄생 / 광양자 가설 / 양자역학의 역사와 현대 문명

에필로그_ 노벨상에 다가간 한국인
주

라울 뒤피의 그림 <전기의 요정>에서 시작된 이 책은 전자기학의 비하인드 스토리를 다루고 있다. 구체적으로는 이론이나 동시대적 발견 그리고 용어에 기여한 선대 요정들이 등장하는데, 책을 집필하면서 특히 이 부분을 중요하게 생각했다. 전기전자공학에서 한 번쯤은 들어봤을 앙페르와 패러데이 그리고 맥스웰은 결실을 거둬낸 사람이었다. 전류 전쟁으로 유명한 에디슨과 테슬라 역시도 마찬가지이다. 그러나 그들을 위해 토양을 다진 사람들에 대해서 얼마나 알고 있었을까?
- 프롤로그

고대에는 호박의 전기와 마찬가지로 신비롭고 주술적인 성격을 띠는 광물이 있었다. 그것은 자석(magnet)이다. 신비한 돌에 대한 기록은 호박과 마찬가지로 탈레스에서부터 시작된다. 탈레스는 자철석(lodestone)이 철을 끌어당긴다는 사실을 알게 됐는데, 시간이 지나 자석에 대한 연구가 이루어졌을 때쯤에는 자석이 주변 물체들에 미치는 영향을 자기(magnetism)라고 부르기 시작했다. ‘전자기학’이라는 학문의 이름에서도 알 수 있듯이 물체를 끌어당기는 힘의 원천인 자기는 매우 중요한 현상이며, 앞으로 이어질 발견과 결과물들의 핵심 원리가 된다.
- 01∙ 호박과 자석을 연구한 사람들