만일 물리학으로 세상을 볼 수 있다면

추천의 글
머리글: 물리학은 지식이 아닌 지혜를 얻는 과정이다

1부 삶과 물리
: 더 나은 삶을 위한 과학으로 생각하기
- 평균 수명 연장, 축복일까? #생명 윤리와 물리량 보존 법칙
- 과학 원리로 본 남녀평등 #남녀평등과 대칭성의 원리
- 잡음을 거둬내면 신호가 보인다 #숨은 진실과 신호 대 잡음비
- 고유진동수는 증폭한다 #울림과 고유진동수
- 인간관계에도 피드백 기술이 필요하다 #관계와 피드백 제어 기술
- 정보는 위험을 감수할 값어치를 가지는가 #과유불급과 고밀도
- 용수철 법칙과 닮은 인간의 생존 법칙 #무한 경쟁 사회와 용수철 법칙
- 일회용품 사용은 왜 도둑질과 유사한가 #지속가능성과 유지 비용
- 확률과 기댓값은 어떻게 손해를 막는가 #판교 신도시 청약과 조건부확률
- 진짜와 가짜를 구분할 수 없게 된다면 #새로움의 양면과 딥 페이크 기술
[물리학자의 시선 1] 가설을 세우고 검증하는 과정에서 정설이 탄생한다

2부 물질과 물리
: 존재하나 보이지 않는 것을 발견하는 일
- 내가 찍은 사진이 실제보다 덜 멋지다면 #달 관측과 앙각·입체각
- 고대 멕시코 축구선수가 우승 후 자신의 심장을 바친 이유 #합리적 의심과 포물면 반사
- 포물면의 원리를 알면 부자가 될 수 있다? #아이디어 상품과 포물면의 원리
- 차 안에서 흔들리지 않는 편안함을 느끼는 방법 #물리적 충격과 운동에너지 법칙
- 냉수 수도꼭지를 더 열었는데 물이 뜨거운 이유 #목욕 불가사의와 열의 평형
- 과학에 존재하는 뭉치면 살고 흩어지면 죽는 이야기 #뭉치면 강해지는 과학적 이유
- 테이블 위 물컵은 왜 혼자 움직이는가 #물컵 미스터리와 마찰력
- 모든 등산복, 등산 가방에 끈이 달린 이유 #필요한 힘과 강체
- 겨울에 왜 우리는 금속 벤치가 아닌 나무 벤치에 앉는가 #슬기로운 겨울 생활과 열전도
[물리학자의 시선 2] 의심하고 질문하면 비로소 진실에 가까워진다

3부 우주와 물리
: 나와 우리, 지구 너머를 상상하는 힘
- 두 번째 지구를 만들 수 있을까? #인공생태계의 지속가능성과 바이오스피어
- 청춘이 아니어도 피가 끓는다고? #우주의 신비와 체액비등 현상
- 아폴로가 달에 착륙하지 않았다는 주장은 왜 등장했는가 #달 착륙 시나리오와 방사능
- 지구에서 올라간다는 개념이 위험한 이유 #고도 상승과 압력의 상관성
- 무중력은 둥둥 떠다니는 즐거움만 줄까? #상실의 아픔과 힘의 평형
- 바이오리듬, 우주에 가면 어떻게 될까? #나 혼자 사는 우주 인간과 바이오리듬
- 나도 우주 여행을 할 수 있을까? #변화에 적응하는 인간과 중력가속도
- 우주 사고를 예측할 수 있다면 #인류의 생존과 우주 사고 회피 기술
- 지구생활자를 위한 우주 기술 사용법 #우주적 관점과 인간의 본질
[물리학자의 시선 3] 과학의 시대, 우리에겐 윤리가 필요하다

감사의 글

신호는 일정한 부호, 표지, 소리, 몸짓 따위로 특정한 내용 또는 정보를 전달하거나 지시를 함. 또는 그렇게 하는 데 쓰는 부호를 말한다. 반면에 잡음은 시끄러운 여러 가지 소리다. 두 단어의 의미를 되짚어보면 신호는 믿을 수 있는 약속이고 잡음은 섞여 있는 소리를 뜻한다. 즉 신호는 의도되거나 신뢰할 수 있지만 잡음은 신호의 인지나 해석을 방해하는 요소다. 과학에서는 결과를 도출하는 데 불필요한 잡음과 결과에 반드시 필요한 신호의 비율을 ‘신호 대 잡음비’라고 부른다. 신호와 잡음이 뒤섞인 채 공존하는 일상생활에서 우리는 불필요한 잡음을 걷어내고 반드시 필요한 신호를 선별하고 있을까?
_「잡음을 거둬내면 신호가 보인다」 중에서

자연계의 공명 현상은 에너지를 주고받는 물리 현상이다. 굳이 물리적 현상이 아니어도 우리는 일상에서 공명 현상을 경험한다. 함께한 사람의 기분이 좋으면 나도 좋아지고, 상대방이 불편하면 나도 불편해진다. 말로 표현하지 않았지만 상대방이 내 마음을 헤아렸을 때, 우연히 들른 미술관에서 내 마음을 비추는 그림 한 점을 만났을 때 사람들은 이심전심의 순간을 경험한다. 각자가 가진 마음의 고유진동수가 증폭하면서 울림을 만들어내는 순간이다. 사람들은 물리적 지식이 없어도 서로 공감하면서 감동하는 공명의 순간을 일상에서 경험하며 살아간다.
_「고유진동수는 증폭한다」 중에서

빛은 붓끝의 움직임을 제어하는 중요한 피드백 요소다. 그리고 붓끝에 반사된 빛에 대한 시각적 인지가 글씨 쓰는 행위를 가능케 하는 핵심 요소다. 이처럼 동물이나 기계의 동작에는 제어 센서가 필요하다. 따라서 불 꺼진 방 안에서 한석봉은 시각 센서를 사용하지 못하므로 제대로 글씨를 쓸 수 없다. 그럼 한석봉의 어머니는 어떨까? 오른손으로 칼을 쥔 채 떡을 썬다고 가정하면, 떡 썰기에 필요한 센서는 왼손 손가락이다. 왼손 손가락 둘째 마디에 칼날 옆면을 대고, 바닷게가 옆으로 살금살금 이동하듯이 왼손 손가락을 움직여 간격을 조정한다. 한석봉의 어머니는 촉각 센서를 사용한다는 뜻이다. 촉각 센서는 불 꺼진 방 안에서도 여전히 살아 있다. 한석봉의 어머니는 촉각이 유리한 어둠 속 대결을 제안했기에 물리의 원리를 잘 알고 있었을 가능성이 높다.
_「물리학자의 시선 1: 가설을 세우고 검증하는 과정에서 정설이 탄생한다」 중에서