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

흔히 현재를 이해하고 미래를 예측하기 위해서는 먼저 과거를 알아야 한다고 말한다. 우리는 과거를 분석해서 현재를 이해하기 위해 고조선에서 현대에 이르기까지의 역사를 공부한다. 과학사도 마찬가지다. 우리는 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

화살을 위로 똑바로 쏘아 올려 보자. 만약 지구가 자전을 한다면 화살이 떨어지는 동안 땅이 움직이기 때문에 화살은 다른 곳에 떨어져야 하는데, 실제로는 제자리에 떨어진다. 마찬가지로 높은 탑에서 떨어뜨린 공도 뒤쪽이 아니라 바로 아래로 떨어진다. 지구가 가만히 있지 않으면 이런 일은 있을 수 없다.
이는 코페르니쿠스가 제시한 새로운 우주 체계를 받아들이기 위해서는 지구의 운동과 관련된 의문들을 함께 해결해야 함을 의미했다. 즉 천문학의 변화를 수용하기 위해 역학적인 문제에 대한 답을 찾을 필요가 있었던 셈이다.
- Chapter 2 갈릴레오, 새로운 우주관을 찾아 나서다