세상을 바꾼 과학 세트 - 전4권

《세상을 바꾼 물리학》

저자의 말
들어가는 글

Chapter 1 물체는 왜 아래로 떨어질까? | 자유 낙하 법칙의 발견
• 물건들이 자기 자리를 찾아간다고?
• 중세, 근대역학의 씨앗을 품다
• 갈릴레오, 운동 연구에 수학을 이용하다
• 갈릴레오가 근대역학을 시작하다

Chapter 2 갈릴레오, 새로운 우주관을 찾아 나서다 | 관성과 근대역학의 시작
• 지구가 태양을 돌기 위해 새로운 역학이 필요해지다
• 땅은 움직이고, 우리도 함께 움직인다
• 운동과 정지 상태는 관찰자에 따라 결정된다
• 갈릴레오, 근대역학을 시작한 사람

Chapter 3 뉴턴, 달과 사과를 잡아당기는 힘을 밝히다 | 중력과 과학 혁명의 완성
• 뉴턴, 다양한 학문을 연구하며 세상의 진리를 탐구하다
• 과학사 사상 최고의 걸작 《프린키피아》의 탄생
• 운동을 정의하고 증명하다
• 중력, 모든 운동을 설명하는 힘
• 뉴턴이 근대역학을 확립해 온 세상을 밝히다

Chapter 4 무지개를 만드는 빛의 정체를 찾아라! | 빛의 성질과 광학
• 보이지 않는 입자로 가득 찬 데카르트의 세계
• 뉴턴, 프리즘으로 빛을 실험하다
• 빛은 입자일까, 파동일까? 과학자들의 편이 갈리다
• 빛에 대한 논란, 최후의 승자는?

Chapter 5 자석과 번개가 같은 현상이라고? | 전자기 유도 법칙과 전자기학
• 나침반은 왜 늘 북쪽을 가리킬까?
• 전기에도 종류가 있다? 없다!
• 전기를 저장하고 수학으로 표현하다
• 개구리 뒷다리가 가져온 전기 연구의 새로운 길
• 전선 옆에 있는 나침반은 왜 움직일까?
• 모든 전기와 자기 이론이 하나로 통합되다
• 맥스웰의 전자기 이론, 19세기 과학을 바꾸다

Chapter 6 증기가 기계를 움직일 수 있다니! | 에너지 보존 법칙과 열역학
• 열을 측정할 도구를 만들다
• 열을 지닌 신비한 물질, 칼로릭
• 카르노, 증기 기관의 원리를 연구하다
• 세 과학자가 동시에 에너지 보존 법칙을 만들다
• 계속해서 증가하는 우주의 혼돈, 엔트로피 개념이 탄생하다
• 에너지 개념, 물리학을 형성하다

Chapter 7 상자 속의 고양이는 살았을까, 죽었을까? | 코펜하겐 해석과 양자역학
• 에너지가 작은 덩어리라고?
• 모든 물질은 파동의 성질을 지녔다
• 양자역학, 학문적 기초를 다지다
• 솔베이 회의에서 양자역학의 표준 해석이 탄생하다
• 양자역학으로 순간 이동을 꿈꾸다

Chapter 8 시간과 공간의 비밀을 밝혀라! | 상대성 이론
• 기차역의 시간 계산이 상대성 이론을 탄생시키다
• 빠르게 움직일수록 시간은 느려진다
• 공간이 휘어서 중력이 생긴다고?
• 중력파 관찰로 상대성 이론을 증명하다

참고 자료
사진 출처

《세상을 바꾼 화학》

저자의 말
들어가는 글

Chapter 1 세상은 무엇으로 만들어졌을까? | 물질 이론과 원소
• 세상을 구성하는 단 하나의 물질을 찾아서
• 세상이 물, 불, 공기, 흙으로 이루어졌다고?
• 플라톤과 아리스토텔레스, 네 뿌리를 재해석하다
• 자비르, 황과 수은이 금속을 만든다고 주장하다
• 원소 종류가 수십 가지나 된다고?
• 과학자들, 물질을 계속해서 쪼개다

Chapter 2 과학, 연금술에서 실험을 받아들이다 | 실험과 근대 화학
• 금을 만들고 싶었던 연금술사들
• 신비주의적인 연금술이 자연을 분석하는 화학으로 바뀌다
• 근대 유럽, 과학에 실험을 도입하다
• 실험 도구, 과학 발견에서 핵심적인 역할을 맡다
• 실험, 공평하고 객관적인 지식을 생산하는 방법

Chapter 3 모든 것을 태우는 불의 정체 | 연소와 기체
• 플로지스톤, 연소를 설명하기 위해 등장하다
• 공기가 단일한 원소가 아니라는 사실이 밝혀지다
• 프리스틀리, 플로지스톤 없는 공기를 발견하다
• 라부아지에, 물체를 연소시키는 기체에 산소라는 이름을 붙이다
• 라부아지에의 명명법, 과학의 언어가 되다

Chapter 4 원소를 정리하는 방법을 만들다 | 주기율표
• 그림으로 그리던 원소 표기가 문자로 바뀌다
• 원소 사이의 규칙을 찾으려는 노력이 실패로 돌아가다
• 멘델레예프, 원소를 정리해 주기율표를 만들다
• 원자를 배열하는 기준이 달라지다
• 주기율표, 화학 발전의 이정표가 되다

Chapter 5 생명의 근원, 물을 탐구하다 | 분자 구조
• 기체 연구를 통해 물이 원소라는 믿음이 깨지다
• 물질의 결합 비율은 언제나 일정하다
• 원자가 결합한 분자의 개념이 탄생하다
• 수소와 산소가 전자를 공유해 결합하다
• 물의 비밀, 생명을 이해하는 길

Chapter 6 작은 알갱이가 구름 모양이 되기까지 | 원자 모형
• 데모크리토스, 세상을 구성하는 가장 작은 입자를 가정하다
• 돌턴이 원자설을 다시 세워 연구 기반을 다지다
• 톰슨, 음극선 연구로 전자를 발견하다
• 태양계를 닮은 러더퍼드의 원자 모형
• 보어, 전자가 궤도를 따라 핵을 도는 모형을 만들다
• 양자역학이 원자 모형을 구름 모양으로 바꾸다

Chapter 7 작은 입자가 위험한 폭탄으로 | 핵반응과 원자 폭탄
• 물체를 통과하는 강력한 광선, 엑스선을 발견하다
• 동위 원소, 성질은 같은데 질량은 다르다
• 페르미, 중성자를 이용해 새로운 물질을 만들다
• 원자 폭탄 개발을 위한 비밀 프로젝트, 맨해튼 프로젝트
• 핵물리학, 전쟁을 넘어 다양한 영역으로 뻗어가다

참고 자료
사진 출처

《세상을 바꾼 생명과학》

저자의 말
들어가는 글

Chapter 1 몸속에서 피가 흐르는 이유는 무엇일까? | 혈액 순환 이론과 생리학
• 갈레노스, 생리학 체계를 정맥·동맥·신경으로 나누다
• 해부학이 발달하며 갈레노스의 이론이 흔들리다
• 하비, 혈액 순환을 실험으로 증명하다
• 혈액 순환 이론에 영향을 준 이론들
• 베르나르, 인체의 기능을 밝혀 19세기 생리학을 발전시키다

Chapter 2 린네, 생물을 나누는 규칙을 만들다 | 린네 분류 체계와 분류학
• 아리스토텔레스, 생물을 영혼과 형태로 분류하다
• 유럽인들, 세계를 탐사하며 수많은 생물들과 마주하다
• 린네 분류 체계의 특징, 하위 그룹과 명명법
• 린네, 제한적인 분류 기준으로 비판받다
• 진화만을 반영하는 분류 체계가 등장하다

Chapter 3 식물, 생명을 위한 영양소와 산소를 만들다 | 식물과 광합성
• 식물의 잎과 줄기, 뿌리는 각각 어떤 역할을 할까?
• 식물에게는 빛·물·이산화탄소가 필요하다
• 광합성, 빛 에너지를 화학 에너지로 바꾸는 과정
• 광합성의 두 단계인 명반응과 암반응을 분석하다
• 식물, 지구 생명의 토대를 마련하다

Chapter 4 생물이 계속해서 변해 왔다고? | 다윈의 진화론
• 신이 자연의 사다리에 맞춰 생명을 만들다
• 지구의 나이가 길어지자 진화 개념이 생기다
• 갈라파고스 육지 거북의 등딱지 모양은 왜 섬마다 다를까?
• 다윈, 자신의 연구를 정리해 《종의 기원》을 펴내다
• 다윈의 진화론을 둘러싸고 논쟁이 일어나다

Chapter 5 끝없이 계속되는 질병과의 싸움 | 세균과 백신
• 질병의 원인, 신에게서 자연으로
• 고대와 중세의 믿음, ‘나쁜 공기가 병을 일으킨다’
• 파스퇴르, 미생물을 부패의 원인으로 지목하다
• 코흐, 막대 모양 세균과 탄저병의 관계를 밝혀내다
• 파스퇴르가 전염병을 막는 백신을 개발하다
• 앞으로도 계속될 미생물들과의 전쟁

Chapter 6 자식은 어떻게 부모를 닮을까? | 멘델과 고전유전학의 발달
• 생명의 씨앗은 부모 중 누가 품고 있을까?
• 오스트리아의 수도사, 유전 연구를 위해 완두콩을 키우다
• 멘델의 유전 법칙을 새롭게 발견하다
• 멘델, 노력과 통찰력으로 ‘유전학의 아버지’가 되다

Chapter 7 유전 물질의 정체를 밝혀라! | DNA의 역할과 구조의 발견
• 핵산과 단백질 중 유전 물질은 어느 쪽일까?
• 생물학과 화학이 함께 유전 물질의 정체를 밝히다
• 왓슨과 크릭, DNA의 구조를 알아내다
• 과학자들의 교류가 새로운 과학 지식을 탄생시키다

참고 자료
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《세상을 바꾼 지구과학》

저자의 말
들어가는 글

Chapter 1 우주의 중심에는 무엇이 있을까? | 지구 중심 우주 체계
• 고대 그리스 철학자들, 우주의 모습을 상상하다
• 프톨레마이오스, 행성의 역행 현상에 궁금증을 품다
• 고대와 중세, 지구 중심 우주 체계로 행성 운동을 설명하다

Chapter 2 지구가 태양 주위를 돌고 있대! | 코페르니쿠스의 우주 체계
• 코페르니쿠스, 프톨레마이오스에게 반기를 들다
• 태양을 우주 중심에 두고 행성의 역행 운동을 설명하다
• 코페르니쿠스 체계, 혁명적이었지만 고대 천문학을 버리지 못하다
• 《천구의 회전에 관하여》, 과학 혁명의 신호탄을 올리다

Chapter 3 천문학 혁명, 150년 동안 진행되다 | 태양 중심 우주 체계의 수용
• 튀코 브라헤, 막대한 천문 관측 자료를 남기다
• 튀코가 태양은 지구를, 행성들은 태양을 도는 체계를 만들다
• 케플러, 신이 설계한 우주를 엿보려 하다
• 케플러가 화성과의 전투 끝에 공전 궤도를 알아내다
• 뉴턴, 행성 사이에 작용하는 힘을 증명하다
• 태양 중심 체계가 우주에 대한 관념을 바꾸다

Chapter 4 망원경, 우주의 비밀을 보여 주다 | 망원경과 갈릴레오의 발견
• 망원경, 인간의 눈을 넘어 더 먼 세계를 보게 하다
• 갈릴레오, 망원경으로 목성의 위성을 발견하다
• 갈릴레오, 메디치가의 후원을 받는 데 성공하다
• 천문학 지식이 망원경과 함께 유럽 전역에 퍼지다
• 코페르니쿠스의 천문학 혁명, 지식의 출발점이 되다

Chapter 5 지구는 어떻게 이런 모양이 되었을까? | 판 구조론
• 남아메리카와 아프리카가 퍼즐처럼 맞춰지다
• 뜨거웠던 지구가 식으면서 대륙과 바다가 생겼다고?
• 베게너, 기후 변동이나 화석 분포로 대륙이 이동한다는 증거를 찾다
• 지질학자들, 바다 아래의 산맥에 주목하다
• 판 구조론, 땅이 여러 조각으로 나뉘어 있다
• 지구는 지금도 살아 움직인다

Chapter 6 먼 옛날 큰 폭발로 우주가 생겨났다고? | 빅뱅 이론
• 우리 은하 밖에도 은하가 있었다?
• 거대한 폭발로 우주가 태어나다
• 우주가 순간적으로 팽창해 물질이 고르게 분포하다
• 우주의 대부분인 암흑 물질과 암흑 에너지의 실체는 무엇일까?

Chapter 7 우리 행성에 위험이 닥치다 | 지구 온난화
• 지구가 뜨거워지기 이전에 빙하기가 있었다
• 대기 중의 이산화탄소가 지구의 기온을 좌우한다
• 지구 온난화를 늦추기 위해 세계가 힘을 합치다
• 지구 온난화의 과학적 근거를 공격하는 사람들이 등장하다
• 우리의 지구를 지키려면

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과학사에는 정답이 없다
흔히 현재를 이해하고 미래를 예측하기 위해서는 먼저 과거를 알아야 한다고 말한다. 우리는 현재의 우리나라를 이해하기 위해 고조선에서 현대에 이르는 역사를 공부한다. 과학사도 마찬가지다. 현재의 과학 이론을 제대로 이해하기 위해 과학사를 알아야 한다. 과학사에는 정답이 없다. 과학사는 다양한 사료를 이용해 여러 과학적 사건의 역사적 의미를 찾는 학문이고, 역사 해석에는 다양한 관점이 있기 때문이다. 과학사 연구를 하다 보면 관점에 따라 역사적 사건의 중요도나 사건에 대한 해석이 달라지기도 한다. - 저자의 말

빛, 열, 전기, 자기 등이 서로 연관되어 있다
독일의 자연철학주의자들은 자연 세계가 모두 하나로 연결되어 있기 때문에, 다양한 형태로 나타나는 여러 자연 현상들 사이에는 공통점이 있을 것이라고 믿었다. 이들은 인력과 척력이라는 두 힘으로 전기와 자기를 비롯한 모든 현상을 설명할 수 있을 것이라고 생각했고, 빛, 열, 중력, 전기, 자기와 같은 힘들이 모두 연관되어 있으므로 서로 다른 종류의 힘으로 전환될 수 있다고도 생각했다.
외르스테드는 이런 독일 자연철학의 영향을 받았기에 그동안 별개의 것으로 여겨지던 전기 현상과 자기 현상이 서로 연관되어 있을 가능성을 떠올릴 수 있었다.
- 《세상을 바꾼 물리학》, Chapter 5 자석과 번개가 같은 현상이라고?