내가 사랑한 물리학 이야기

들어가며 세상을 보는 눈을 달라지게 하는 물리학의 세계

PART 1 의외의 장소에 존재하는 물리 법칙
01 빛의 간섭 ▶ 블루라이트를 차단하는 장치
02 지레의 원리 ▶ 작은 힘으로 큰 힘을 만들어내다
03 마찰 대전 ▶ 정전기는 왜 생길까?
04 훅의 법칙 ▶ 무게를 길이로 변환하는 똑똑한 장치
05 관성의 법칙 ▶ 전철이 급제동을 하면 왜 몸이 앞으로 쏠릴까?
06 열운동과 열팽창률 ▶ 꽉 닫힌 유리병 뚜껑을 여는 지혜
07 파스칼의 원리 ▶ 브레이크에도 이용되는 큰 힘
08 아르키메데스의 원리 ▶ 강철로 만든 배가 물에 뜨는 비밀

PART 2 사물의 움직임을 통해 물리 이해하기
01 낙하 법칙 ▶ 무거운 물체와 가벼운 물체를 동시에 떨어뜨리면?
02 운동 법칙 ▶ 주변의 운동을 이해하는 뉴턴 제2법칙
03 작용 · 반작용의 법칙 ▶ 씨름선수와 초등학생이 충돌한다면
04 역학적 에너지 보존 법칙 ▶ 운동 에너지+퍼텐셜 에너지가 일정하게 유지되는 경우
05 각운동량 보존 법칙 ▶ 피겨스케이트 선수가 이용하는 물리 법칙
06 케플러 법칙 ▶ 대량의 자료를 통해 과학적 천체 지도를 그려내다
07 만유인력의 법칙 ▶ 물리학에서 가장 유명한 법칙
08 허블 법칙 ▶ 우주의 기원을 최초로 증명하다

PART 3 가전제품의 물리 원리 알기
01 열역학 제1법칙 ▶ 에어컨은 어떻게 방을 시원하게 할까?
02 줄의 법칙 ▶ 노트북이 뜨거워지는 원리
03 패러데이의 전자기 유도 법칙 ▶ 비접촉 상태에서 전기가 흐르는 불가사의
04 퀴리 온도 ▶ 전기밥솥으로 밥을 짓는 원리
05 플랑크 법칙 ▶ 색깔을 통해 온도를 알 수 있다면 멀리 있는 항성의 온도도 알 수 있다!
06 터널 효과 ▶ 플래시 메모리에도 사용되는 양자역학의 원리

PART 4 우리의 생활 기반을 지탱하는 물리
01 맥스웰 방정식 ▶ 휴대전화, 텔레비전, 라디오 전파의 원리
02 플레밍의 왼손 법칙 ▶ 전기를 ‘움직임’으로 바꾸는 전동기의 원리
03 원자의 에너지 준위 ▶ 형광등은 어떻게 빛을 낼까?
04 초전도와 BCS ▶ 에너지 손실을 없애는 꿈의 현상

PART 5 자연을 한 단계 더 깊이 이해하기 위한 물리
01 코리올리 효과 ▶ 북극에서 한국을 향해 공을 던진다면?
02 레일리 산란 ▶ 지구와 화성의 석양은 왜 다른 색일까?
03 도플러 효과 ▶ 멀어지는 구급차의 소리는 왜 낮게 들릴까?
04 베르누이의 정리 ▶ 비행기가 양력을 얻는 원리를 해명하다

PART 6 미시 세계에서 우주 끝까지의 물리
01 광속 불변의 원리 ▶ 빛의 속도는 누가 보더라도 같다
02 질량-에너지 등가 ▶ 질량에 숨겨진 막대한 힘이란?
03 등가 원리 ▶ 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 탄생시킨 주춧돌
04 불확정성 원리 ▶ 미래를 확정적으로 예측하는 일은 불가능하다!

끝마치며 우리 주변에 숨어있는 물리 법칙을 찾아보자

‘빛’에 관해서는 전제가 되는 지식이 몇 가지 있습니다. 먼저 빛은 ‘전자기파(전자파)’의 일종입니다(빛은 파동이기 때문입니다). 전자기파라는 명칭을 들으면 가장 먼저 전자레인지나 컴퓨터에서 나온다는, 그 눈에 보이지 않는 ‘무언가’를 뜻하는 거 아닌가 하는 생각이 들 것 같습니다. 맞습니다. 그것도 전자기파이고 눈에 보이는 빛도 전자기파입니다. 조금 더 과학적으로 설명하자면 빛은 ‘전기장’과 ‘자기장’이라는 것이 진동하면서 전달되기 때문에 ‘전자기파’라고 부르는 것입니다.
PART 1 의외의 장소에 존재하는 물리 법칙 13쪽

스마트폰으로 영상을 보면 기기가 점점 뜨거워집니다. 또 노트북을 무릎 위에 올려둔 채 장시간 사용해도 견디기 힘들 만큼 뜨거워지죠. 이처럼 전자제품을 장시간 사용해서 뜨거워지는 경우는 일상에서 흔히 경험하는 일입니다. 왜 이런 일이 일어날까요? (중략)
‘전류가 흐른다’라는 것은, 도선 안을 전자가 움직이고 있다는 뜻입니다. 전기 회로는 비유하자면 ‘전원에 의해 높은 곳으로 올라간 전자가 점점 낮은 곳으로 미끄러져 내려와 한 바퀴 돈 다음 원래 높이로 되돌아가는 것’과 같습니다. 그리고 그 ‘미끄러져 내려오는 부분’이 전기 저항에 해당합니다. 미끄럼틀을 타고 내려오면 마찰 때문에 엉덩이가 뜨거워지듯 전자가 저항(미끄럼틀)을 거쳐 갈 때도 마찰 같은 작용이 있기 때문에 ‘열’이 발생하죠. 이것이 ‘줄 열’입니다.
PART 3 가전제품의 물리 원리 알기 118쪽

일상적인 데이터를 주고받는 데 편리한 USB 메모리와, 디지털 카메라나 스마트폰의 기억 매체로 자주 쓰이는 SD 카드. 이 흔해빠진 기기 속에 참으로 희한한 ‘양자역학의 세계’가 펼쳐져 있습니다. 이른바 ‘터널 효과’라는 현상인데, 대체 어떤 것일까요?
PART 3 가전제품의 물리 원리 알기 140쪽