물리로 이루어진 세상

서문

눈꽃: 육각형 눈 결정과 여전히 풀리지 않는 눈의 신비
원형으로 배열된 암석: 자연이 만든 ‘스톤헨지’의 비밀
냉각 혼합물: 냉장고에 꼭 필요한 아주 효과적인 냉매
냉기에서 나온 열기: 온도가 더 낮은 곳에서 열을 흡수하는 놀라운 장치
물과 불: 물이 오히려 더 큰 화재를 일으킬 수 있다?
검은색 옷을 입는 베두인족: 사막의 유목민들은 왜 검은색 옷을 입을까
광압: 빛이 비행기와 우주선의 동력이 된다?
편광 오징어: 어떻게 편광을 감지할까
거울 효과: 수면 안테나로 메시지를 포착하는 전략 잠수함
선별 반사: 비눗방울이 펼치는 색채의 마술
파속과 광속: 새로운 유형의 레이더와 광원을 이용한 영상 프로젝터
테라헤르츠선 촬영 때 부끄러워하지 마라!: X선에 강력한 라이벌이 나타났다
형태가 유지되는 파: 초고속 대용량 광통신의 숨은 주역, 광솔리톤
지진파와 모호면: 지구 내부는 어떤 구조로 되어 있을까
자기 기억 암석: 자기마당 정보를 이용한 화산암의 연대 측정법
자기 방호판: 우주에서 날아드는 입자로부터 지구를 지켜주는 방패
집 안에서 일어나는 방전: 복사기와 우주선에 적용되는 ‘마찰전기’ 현상
터키 커피를 원심 분리하라!: 아인슈타인과 브라운 운동
하늘을 수놓은 300개의 불꽃: 불꽃으로 하늘에 숫자와 글자를 새기다!
접착력: 자유자재로 벽을 타는 게코도마뱀과 판데르발스의 힘
수분 흡착기: 습기 쏙, 물 먹는 염화칼슘과 실리카젤
젖은 모래성: 누가 가장 멋진 모래성을 지을 수 있을까
다시 튀어 오르거나 깨지거나!: 타이타닉호가 침몰한 까닭은?
완벽한 고정: 고체 마찰력과 쿨롱의 법칙
바이올린과 경첩: 음향 효과에 숨겨진 물리학
보조보조의 원리: 저절로 돌아가는 회전 날개의 비밀
위아래가 뒤바뀐 추의 수수께끼: 노벨 물리학상 수상자 볼프강 파울의 이온 트랩
이제 돌을 이용한 에너지 시대가 온다: 지각 평형설과 판구조론으로 재생 가능한 에너지
물수제비뜨는 기술: 4톤이 넘는 폭탄이 수면 위에서 튀어 오른다?
유속의 차이: 완류인가 급류인가, 마하의 수에 해당하는 ‘프루드 수’
물고기의 영법: 탁월한 수영 실력을 자랑하는 물고기의 비밀
자전거의 균형: 넘어지지 않으려면 앞으로 나아가라!
인간의 힘으로 작동하는 헬리콥터: 2만 달러의 상금이 걸린 프로젝트는 과연 성공할 수 있을까
더 빨리 더 높이 더 힘차게: 육상 경기 세계 신기록의 비밀
경이로운 활쏘기 기술: 오랜 세월 활이 사랑받아온 이유
화살을 따라가보자: 과녁 정중앙에 꽂히는 화살의 비밀
회전력이 강한 공의 기술: 베컴이 차는 절묘한 프리킥의 비밀

감수의 글
참고문헌

기원전 4세기에 아리스토텔레스는 게코도마뱀이 "심지어 머리와 꼬리의 위치가 뒤바뀌었을 때에도 자유자재로 나무를 타고 오르내리는" 모습을 보고 이미 놀라움을 나타냈다. 열대 지역에 사는 이 도마뱀의 접착력은 오랫동안 파충류 전문가들의 호기심을 자극해왔다.

빨판 때문에그렇게 잘 들러붙는 걸까? 아니면 접착제라도 있는 걸까? 생체역학 연구자들은 게코도마뱀의 발가락이 비늘 같은 것으로 덮여 있어서 발가락과 접촉하는 물체 사이에 판데르발스 힘의 효과가 커진다는 사실을 밝혀냈다.

14세기 말, 네덜란드의 요하네스 판 데르 발스는 중성일 경우에도 분자들 간에 힘이 작용한다는 것을 예견했다. 그리고 같은 네덜란드 출신의 페트뤼스 데베이에와 빌헬름 케솜, 미국의 프리츠 런던은 그 힘이 물질의 편극 현상에서 비롯된다는 사실을 밝혀냈다.

한 실험을 통해 편극 현상을 명확히 알아보자. 플라스틱 자를 모직 천에 문질렀을 때, 자는 알루미늄이나 종이를 끌어당긴다. 모직물에서 전자들을 끌어낸 자는 음전하를 띠게 된다. 중성의 알루미늄 판은 왜 끌렸을까? 전도체인 알루미늄 판 안에는 자유 전자들이 갇혀 있다.

대전된 자가 다가가면서 그 전자들을 밀어내기 때문에 자 근처의 알루미늄 부분에는 양전하가 나타나고, 자에서 먼 알루미늄 부분에는 음전하들이 축적된다. (124~125쪽, '접착력 : 자유자재로 벽을 타는 게코도마뱀과 판데르발스의 힘' 중에서)