호기심의 과학

들어가는 글
• 크기의 과학
초소형 인간, 있을 수 있나?
북극의 빙산은 왜 천천히 녹을까?
• 단위의 과학
킬로그램 원기는 다이어트 중
• 중력의 과학
하늘의 구름은 왜 떨어지지 않을까?
달이 지구를 향해 떨어진다고?
• 운동의 과학
공중부양이 가능하려면?
원심력은 가짜 힘
• 전자기력의 과학
스마트폰 배터리 한 개로 들어올릴 수 있는 사람 수는?
자석은 왜 철을 끌어당길까?
• 빛의 과학
전자가 움직이며, ‘빛이 있으라’ 하니
빛은 어떻게 색이 되는가?
움직이는 시계는 느리게 간다
GPS의 위치는 시계가 결정한다
• 소리의 과학
파장으로 보고, 진동수로 듣는다
소리는 파동의 겹침
• 측정의 과학
우리는 얼마나 작은 물체까지 잴 수 있을까?
원자의 크기는 어떻게 측정할 수 있을까?
사과를 볼 때와 전자를 볼 때의 차이점
• 양자의 과학
모든 물질에는 두 개의 얼굴이 있다
크기가 없는 점 안에 숨겨진 거대한 공간
일상에서 접하는 거시적 양자 현상
• 글을 마치며
뉴턴과 아인슈타인의 차이
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그림 출처 및 저작권

습한 공기와 건조한 공기, 어느 쪽이 더 무거울까? … 결과적으로 물기를 머금은 습한 공기가 건조한 공기보다 더 가볍다. 액체 상태의 물은 공기보다 훨씬 무겁지만, 기체 상태에 섞인 물 분자는 공기 분자보다 가볍기 때문이다.

신의 영역으로 본 천체 중 하나인 달과, 땅 위로 떨어지는 사과를 당시에는 동일한 관점에서 볼 수가 없었다. 사과에 작용하는 지구의 인력이 신의 영역에 있는 달까지 미칠 수 있다는 것은 상상도 할 수 없는 일이었다. 하지만 뉴턴은 지구로 떨어지는 사과와 지구를 공전하는 달을 바라보며 큰 의문을 품었다. "달은 왜 사과와 달리 땅으로 떨어지지 않을까?"

정지 상태와 일정한 운동 상태를 모두 일정한 속도를 갖는다고 해석하면, 앞에서 말한 뉴턴의 제1법칙은 "외부의 힘이 가해지지 않으면 물체의 속도는 일정하다"로 바꿔 쓸 수 있다. 또한 이 명제는 뉴턴의 제2법칙에서 가속도가 '0'인 경우에 해당된다고 해석할 수도 있다. 그렇다면 제1법칙이 제2법칙의 특별한 경우라는 말인데, 과연 천재 물리학자 뉴턴이 특별한 이유 없이 제1법칙을 군더더기로 끼워 넣었을까? 사실 제1법칙에는 모든 운동을 관측하고 이해하는 기본틀에 대한 개념이 담겨 있다.