NASA 연구원에게 배우는 중학 과학 개념 65

1장 원자: 엄청나게 작은 구성 요소 13
우리는 무엇으로 이루어졌을까? 원자에 관한 특종 14
원자를 어디에서 얻지? 먹어야 하는 이유 17
소금을 찾아 보자 일상에서 만나는 염화나트륨 22
뜨거움과 차가움의 이유는 뭘까? 컵 속에서 진동하는 커피 27
손 씻을 때 무슨 일이 일어나는 거지? 비누의 놀라운 작용 30
오븐 속에 넣으면 뭐든지 맛있다 토스트가 겪는 화학변화 35
최대 미스테리를 풀어라 암흑 물질을 만지는 방법 38

2장 파동: 질서 있는 전자기파 스펙트럼 41
우주에 온 것을 환영해! 파동에 완전히 포위된 곳 42
너도 그 목소리 들을 수 있지? 전파 46
팝콘만을 위한 게 아니야 마이크로파 50
따끈따끈한 모든 것에서 나와 적외선 52
직접 볼 수 있는 파장을 만나다 가시광선 55
피부가 타는 것을 느껴 볼까? 자외선 58
보이지 않는 내면을 꿰뚫는다고? 엑스선 60
빛은 아니지만 그래도 파동이야 소리 63

3장 지구: 대기, 자기장, 표면으로 이루어진 행성 69
깊은숨을 쉬어 보자 공기에 관한 모든 것 71
푸른 하늘에 석양빛이 물들다 색 너머의 물리학 75
왜 공기는 가만히 있지 않을까? 바람 부는 날씨 78
방어 태세를 갖춰라! 자기장이라는 보호막 81
땅이 생각보다 단단하지 않다고? 발밑의 움직임 84
죽은 고대 생물이 자동차를 움직인다 화석연료 88
지구를 쫓아다니는 스토커라니! 달 91

4장 지구의 암석: 지질학, 지구의 역사와 함께한 원소들 99
앞마당에서 암석을 주워 보자 퇴적암 100
암석으로 고급스러운 주방을 만들다 변성암과 화성암 104
우리가 좋아하는 반짝이는 것은 어디에서 올까? 금속 108
유리창은 왜 투명할까? 유리를 통과하는 빛 113
빛나는 것의 비밀을 밝혀라! 다이아몬드와 결정 116
도시를 건설하려면 필요하지 시멘트와 아스팔트 119

5장 광합성: 한 포기의 풀도 할 수 있는 굉장한 일 125
식물은 어떻게 일하는 걸까? 광합성의 정의 126
식물은 생존에 많은 것이 필요하지 않다 물, 햇빛, 공기 132
물은 뿌리에서 잎까지 어떻게 이동할까? 중력을 이기는 식물 135
잡초는 왜 돌보지 않아도 자랄까? 식물의 강인한 생명력 137
태양에서 어떻게 올까? 음식의 탄생 140
바닷속에도 광합성은 일어난다 조류 146
우리도 빛으로 뭔가를 만들어 낸다 비타민 D 149

6장 물: 생명이 가능했던 이유 153
물은 왜 자신에게 끌리는 걸까? 자기애가 넘치는 물 154
어떤 물을 만날까? 고체, 액체, 기체 158
물은 우리의 기대에 어떻게 부응할까? 고마운 물 163
물은 정말 어디에나 있다 물의 순환 168
당신의 물에는 무엇이 들어 있을까? 물 말고 다른 무엇 171
갈증을 풀자 수분을 유지해야 하는 이유 173

7장 세포: 독립형 단세포에서 다세포인 사람까지 179
우리 모두 겸손하게 시작한다 시작은 세포 하나 180
몸속 세포는 뭘 할까? 세포의 종류 184
몸은 어떻게 수리할까? 세포의 손상 186
내 몸은 나만의 것이 아니다 마이크로바이옴 189
세균 살인자를 찾아서 항생제 195
우리는 미생물의 세계에서 산다 어디에나 있는 세포 199
세포는 죽더라도 내 몸은 죽지 않아 아주 작은 세포의 죽음 204

8장 뇌: 놀라운 신경 과학의 비밀 209
뇌는 주변을 어떻게 이해할까? 인식 211
정확하지 않다는 사실을 잊지 말자 잘못된 기억 217
모두 내 맘 같다면! 충돌하는 성격 223
뇌는 우리를 어떻게 보호할까? 스트레스 228
나의 정신 건강을 위해서! 뇌 돌보기 232

9장 유전과 진화: 모든 생물을 잇는 거대한 가계도 237
나만의 고유한 염기 서열을 갖다 DNA 238
우리 중에 네안데르탈인이 있다? 인간의 진화 246
내 사촌이 바나나라고? 모든 생물의 연결 고리 250
개한테 무슨 짓을 한 걸까? 인간이 결정한 유전 255
우리 몸에 밀항자가 있다 바이러스 DNA와 미토콘드리아 258

10장 똥: 버릴 게 없는 우리 몸 265
똥에 대한 새로운 소식이야 똥의 성분 266
왜 오줌을 누어야 할까? 오줌의 생성 275
모두가 똥이 역겹다고 생각하지는 않는다 똥을 먹는 생물 279
언젠가 죽겠지만 괜찮아 죽음 283
결국 원자는 무슨 일을 겪을까? 원자의 재활용 288

참고문헌과 관련 도서 292

원자 기준으로 말하자면 우리는 어떤 것과도 절대 접촉하지 않는 거예요. 그저 전자들이 온종일 서로를 밀어내고 있을 뿐이지요. 심지어 지금 여러분과 여러분이 앉아 있는 의자 또는 서 있는 땅(어떤 자세로 이 책을 읽고 있는지 모르겠네요.) 사이도 약간 비어 있어요. 쉽게 말해 우리는 떠다니는 셈이죠. 굉장하지 않나요? 더욱 놀라운 것은 자판과 손가락(과 그 밖에 모든 것)을 구성하는 원자들은 대부분 거의 텅 비어 있다는 거예요. 우리를 구성하는 ‘물질’은 놀랍게도 실재하는 것이 거의 없지요.

가시광선의 가장 큰 특징 중 하나는 많은 물질에서 튕겨져 나온다는 점이에요. 엑스선은 많은 사물을 통과하는 반면 빛은 대개 여기저기 튕겨서 결국 그중 일부가 우리 눈으로 들어와요. 빛은 유리 같은 물질은 통과할 수 있지요. 이렇게 빛이 튕기면서 일이 재미있어져요. 책상 위에 놓인 책처럼 우리가 무언가를 볼 때 실제로는 정말로 보는 게 아니에요. 1초도 안 되는 시간 전에 그 물체에서 반사된 빛을 보는 것이죠. 색깔도 마찬가지예요. 빨간색 연필은 연필을 구성하는 분자들이 내 눈을 향해 빨간빛을 반사하고 다른 색의 가시광선은 흡수하기 때문에 빨간색으로 보일 뿐이지요.

사실 연료 탱크에 오래전에 죽은 생물의 익힌 잔해를 싣고 있는 겁니다. 그리고 그 잔해를 사용해 상점으로 운전해 가죠, 이런 잔인한 인간. 우리는 화석연료라고 부르면서도 이상하게도 그게 무엇인지 잘 잊어요. 오래전 이 행성에는 번성하는 식물성 플랑크톤(식물처럼 광합성을 할 수 있는 물속에 떠 있는 조류)으로 가득한 고대 바다가 있었어요. 이 작은 유기체는 수백만 년 동안 존재해 왔고 오늘날에도 여전히 존재하지요. 그러나 1억 5,000만 년 전에서 5,000만 년 전 사이에 지구의 몇몇 장소에서는 그 무리가 다 죽어서 해양 묘지에 묻혔지요. 작은 몸을 구성하던 분자는 전부 부서져 지하 깊은 곳에서 열을 받았어요. 그리고 수백만 년의 세월이 흐르면서 새롭게 바뀌었지요. 그게 바로 석유예요.