사람이 알아야 할 모든 것 : 과학

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감사의 글
들어가는 글

1장 암흑의 시대를 벗어나서

1. 르네상스 사람들
어둠 속에서 출현하다 / 코페르니쿠스의 우아함 / 지구가 움직인다! / 행성의 궤도 / 레너드 딕스와 망원경 / 토머스 딕스와 무한우주 / 브루노, 과학의 순교자? / 가톨릭교회로부터 금지령을 받은 코페르니쿠스 모델 / 베살리우스: 외과의사, 해부학자, 도굴꾼 / 팔로피오와 파브리키우스 / 하비와 피의 순환

2. 최후의 신비주의자들
행성운동 / 티코 브라헤 / 별의 위치 측정하기 / 티코의 초신성 / 티코, 혜성을 관측하다 / 티코의 우주모델 / 케플러: 티코의 조교이자 후계자 / 케플러의 기하학적 우주모델 / 행성 운동에 대한 새로운 생각: 케플러의 제1법칙과 제2법칙 / 케플러의 제3법칙 / 루돌프 천체표의 출간 / 케플러의 죽음

3. 최초의 과학자들
길버트와 자기 / 진자, 중력, 가속도에 올라탄 갈릴레오 / '컴퍼스' 발명 / 초신성 연구 / 리퍼세이의 망원경 재발명 / 곧 이은 갈릴레오의 개선 / 코페르니쿠스적인 갈릴레오의 사상이 이단으로 판결받다 / 갈릴레오, <두 개의 주요 우주체계에 대한 대화>를 출판하다 / 고문의 위협 앞에서 주장을 철회하다 / 갈릴레오, <새로운 두 과학>을 출판하다 / 갈릴레오의 죽음

2장 과학의 창시자들

4. 과학, 한 분야로 자리잡다
데카르트와 데카르트 좌표 / 위대한 저작들 / 피에르 가생디: 원자와 분자.진공 개념에 대한 데카르트의 거부 / 호이헨스: 광학과 빛의 파동설에 대한 연구 / 보일: 공기 압력에 대한 연구 / 보일의 연금술에 대한 과학적 접근 / 말피기와 피의 순환 / 보렐리와 타이슨: 동물(사람)을 기계로 보는 관점의 확산

5. 뉴턴 혁명
훅: 현미경 사용법 연구와 <마이크로그라피아>의 출판 / 훅, 빛의 파동설 연구 / 훅의 탄성의 법칙 / 플램스티드와 핼리: 망원경으로 별들의 목록을 만들다 / 뉴턴의 어린 시절 / 미적분학의 발전 / 훅과 뉴턴의 논쟁 / 뉴턴의 <자연철학의 수학적 원리>: 역제곱법칙과 운동의 3법칙 / 훅의 죽음과 뉴턴의 <광학> 출판

6. 확장하는 지평
핼리 / 금성의 태양면 통과 / 원자의 크기를 계산하기 위한 노력 / 핼리, 지자기를 연구하기 위해 바다를 여행하다 / 혜성의 귀환을 예측하다 / 별들이 독자적으로 움직이는 것을 증명하다 / 핼리의 죽음 / 레이와 윌러비: 식물과 동물의 직접적 연구 / 린네와 종의 명명법 / 뷔퐁: <자연사>와 지구의 나이에 대한 생각들 / 지구의 나이에 대한 추가적인 생각들: 푸리에와 푸리에의 해석 / 퀴비에: <비교해부학 강의>, 멸종에 대한 추론 / 라마르크: 진화에 대한 생각

3장 계몽운동

7. 개화된 과학 1: 화학, 솟구쳐오르다
계몽운동 / 블랙과 이산화탄소의 발견 / 온도에 몰두한 블랙 / 증기기관: 뉴커먼, 와트 그리고 산업혁명 / 전기 실험: 프리스틀리 / 프리스틀리의 기체 실험 / 산소의 발견 / 캐번디시의 화학 연구: <철학 회보>에 발표 / 물은 원소가 아니다 / 캐번디시 실험: 지구 무게 달기 / 라부아지에: 공기와 호흡계통 연구 / 라부아지에, 최초의 원소표를 만들고 <화학 요론>을 출판하다 / 라부아지에, 처형당하다

8. 개화된 과학 2: 모든 분야에서의 전진
전기 연구: 그레이, 뒤페, 프랭클린, 쿨롱 / 전지를 발명한 갈바니와 볼타 / 모페르튀: 최소작용의 원리 / 오일러: 빛의 굴절에 대한 수학적 기술 / 라이트: 은하수에 대한 추론 - 윌리엄과 캐롤린 허셜의 발견들 - 미첼.라플라스, '프랑스의 뉴턴' 그리고 <우주체계 해설> / 어느 누가 이 글을 잘못 읽을 수 있단 말인가 / 톰프슨(럼퍼드 백작)의 생애 / 대류에 대한 톰프슨의 생각 / 열과 운동에 대한 그의 생각 / 허턴: 지질학의 동일과정론

4장 큰그림

9. 다윈 혁명
라이엘의 생애 / 유럽 여행과 지질학 연구 / <지질학 원리>를 출간하다 / 종에 대한 라이엘의 생각 / 진화이론들: 에라스무스 다윈과 <주노미아> / 라마르크의 진화론 / 찰스 다윈의 생애 / 비글호 항해 / 다윈, 자연선택에 의한 지화론을 펼치다 / 월리스의 생애 / 다윈의 <종의 기원> 출판

10. 원자와 분자
데이비의 기체 연구: 전기화학 연구 / 돌턴의 원자모형: 원자량에 대한 최초의 논의 / 베르셀리우스와 원소 연구 / 아보가드로 수 / 프라우트의 원자량 가설 / 뵐러: 유기물과 무기물 연구 / 원자가 / 칸니차로: 원자와 분자의 구분 / 멘델레예프와 화학자들, 주기율표를 만들다 / 열역학의 과학 / 줄과 열역학 / 톰슨(켈빈 경)과 열역학법칙 / 맥스웰과 볼츠만: 운동론과 분자의 평균자유행로 / 아인슈타인: 아보가드로 수, 브라운 운동, 하늘은 왜 파랄까

11. 빛이 있으라
빛의 파동 모형, 부활하다 / 영: 이중 슬릿 실험 / 프라운호퍼 선 / 분광학과 별의 스펙트럼 연구 / 패러데이: 전자기학 연구 / 패러데이: 전자기학 연구 / 전기 모터와 다이너모의 발명 / 패러데이의 역선 연구 / 빛의 속도를 측정하다 / 맥스웰의 완전한 전자기 이론 / 빛은 일종의 전자기 교란이다 / 마이컬슨과 몰리: 마이컬슨 - 몰리 실험 / 아인슈타인: 특수 상대성 이론 / 민코프스키: 특수 상대성 이론에 의한 시공간의 기하학적 통일

12. 고전과학의 마지막 불꽃
수푹설: 주름진 우리의 행성? / 대륙이동에 관한 초기 가설들 / 베게너: 대륙이동 이론의 아버지 / 판게아의 증거 / 암석의 나이를 측정하는 방사능 기법 / 홈스의 대륙이동 설명 / 지자기 역전과 용융된 지구핵 / '해저확장' 모형 ' / 대륙이동 연구의 발전 / '불러드 핏' / 판구조론(플레이트 텍토닉스) / 빙하시대 이야기: 드 샤르팡티에 / 아가시와 빙하 모형 / 빙하시대의 천문학 이론 / 타원 궤도 모형 / 크롤 / 밀란코비치 모형 / 빙하시대에 대한 현대의 생각들 / 진화에 미친 영향

5장 현대
13. 이너 스페이스
진공관의 발명 / '음극선'과 '양극선' / 크룩스: 크룩스관과 음극선의 입자적 해석 / 음극선이 빛보다 훨씬 느리게 움직이는 것을 보여주다 / 전자의 발견 / 뢴트겐과 X선의 발견 / 방사능: 베크렐과 퀴리 부부 / 알파, 베타, 감마선의 발견 / 러더퍼드의 원자 모형 / 방사능 붕괴 / 동위원소의 존재 / 중성자의 발견 / 플랑크와 플랑크 상수, 흑체 복사와 에너지 양자의 존재 / 아인슈타인과 광양자 / 보어: 양자론과 원자 모델의 결합 / 드 브로이 / 슈뢰딩거의 전자의 파동 방정식: 입자에 근거한 방법으로 전자의 양자 세계에 접근하다 / 하이젠베르크의 불확정성 원리: 파동 ~ 입자 이중성 / 디랙의 전자 방정식 / 반물질의 존재 / 강한 핵력: 중성 미자 / 양자전기역학 / 미래? 쿼크와 끈

14. 생명의 영역
우주에서 가장 복잡한 존재 / 찰스 다윈과 19세기 진화 이론들 / 생명에서 세포의 역할: 세포분열 / 염색체의 발견과 유전에서 염색체의 역할 / 세포간 범생설 / 멘델: 유전학의 아버지 / 멘델의 유전법칙 / 염색체 연구 / 핵산 / DAN와 RNA를 향한 연구 / 테트라뉴클레오티드 가설 / 샤가프 법칙 / 생명의 화학 / 공유결합 모형과 탄소화 / 이온결합 / 브래그 법칙: 물리학의 한 분과로서의 화학 / 라이너스 폴링 / 수소 결합의 본질 / 섬유 단백질 연구 / 알파 나선 구조 / 크릭과 왓슨: DNA 이중 나선 구조 모형 / 유전암호 / 인류의 유전학 시대 / 인류는 특별하지 않다

15. 우주
별들의 거리 측정하기 / 성간 시차 측정 / 분광학과 별의 구성 물질 / 헤르츠스프룽: 러셀도 / 색 ~ 등급 관계와 별까지의 거리 / 세페이드 거리 척도 / 세페이드 변광성과 다른 은하까지의 거리 / 일반 상대성이론 요약 / 팽창하는 우주 / 정상 우주 모형 / 빅뱅의 본질 / 배경복사를 예측하다 / 배경복사를 측정하다 / 현대의 측정: 코비 위성 / 별들은 어떻게 빛나나: 핵융합 과정 / '공명'의 개념 / CHON과 우주에서 인류가 차지하는 위치 / 미지의 세계로

끝맺는 글
참고문헌
찾아보기

아이작 아시모프는 과학자가 아닌 사람들에게 과학 이야기를 설명하기 위해 애쓰는 이유에 대해 이렇게 말하고 있다.

"현대사회에서는 과학이 이뤄낸 것에 대한 지적 개념을 모르는 한, 어느 누구도 진실로 편안함을 느낄 수 없으며, 그 문제들(그리고 그 문제들에 대한 적당한 해답들)의 본질을 판단할 수 없다. 그러나 이 거대한 과학의 세계를 향한 첫출발은 커다란 심미적 만족, 젊음에 대한 열망, 알고자 하는 욕구 충족, 인간 정신의 놀라운 잠재력과 성취에 대한 보다 깊은 이해를 안겨준다."

나는 이보다 더 좋은 표현을 생각해낼 수 없다. 과학은 인간 정신의 위대한(가장 위대하다고 주장할 만한) 업적이며, 진보란 선조들의 성과에 기초하여 한 단계씩 쌓아올린 보통의 영민한 사람들에 의해 달성되었다는 사실때문에 과학 이야기는 (덜이 아니라) 더 흥미진진하다. --들어가는 말 중에서