맥스웰의 무지개

들어가면서

1장 몸풀기
큰 수와 작은 수 - 거시세계와 미시세계
MKS와 cgs - 단위 체계
색맹과 음치 - 눈과 귀
뉴턴과 맥스웰 - 역학, 광학, 그리고 전자기학
입자론과 파동론 - 광자와 광파
요즘 핫한 현미경, 전자현미경 - 전자회절 현상
불확정성 원리 - PX와 ET

2장 맥스웰의 무지개
전자기파 스펙트럼 - 라디오 전파도 X-레이도 모두 전자기파이다.
감마선 (Gamma ray)
엑스선 (X ray)
자외선 (Ultraviolet ray)
백문이불여일견 (Seeing is believing)
자외선 (Infrared ray)
마이크로파 (Microwave)
라디오파 (Radio frequency wave)

3장 꽃들의 향연
동백꽃
수선화
산수유
진달래꽃
목련꽃
할미꽃
라일락

4장 별들의 고향
뭇별
별똥별
천문대와 망원경
적색편이
초신성
별의 일생

나가면서 - 노벨 과학상

“본 글에서는 무지개 너머에 존재하고 있어서 우리의 눈이 인지하지 못하는 전자기파인 감마선, 엑스선, 자외선, 적외선, 마이크로파, 라디오파에 대해서 알아보고, 의학이나 생활에서 활용성을 살펴볼 예정이다. 우리는 어떤 사실을 귀로 듣기만 해서는 믿지 않고, 직접 눈으로 보아야 직성이 풀리는 경향이 있다. 자연적인 법칙도 눈으로 확인해야 믿으려 한다. 그래서 직접 눈으로 보지 못하는 영역의 현상도 가능하면 눈으로 볼 수 있는 광학적 이미지를 선호한다. 복잡하고 비싼 의료용 진단장치에서 환자의 상태를 눈으로 확인할 수 있는 사진이 있어야 의사와 환자는 안심하게 된다. 이 점에서는 실험 결과에 의존하는 자연과학자도 비슷하다.”
―‘들어가면서’ 중에서

“우리가 맨눈으로 식별할 수 있는 물체의 크기는 얼마나 될까. 작은 곤충의 크기가 1~10mm이다. 우리 머리카락의 굵기는 대략 0.05~0.1mm이다. 이렇게 작은 수준의 길이를 표시하기 위해서는 밀리미터보다 마이크로미터(μm)로 표시하는 것이 편리하다. 1mm는 1,000μm이므로 머리카락의 굵기는 50~100μm라고 표시된다. 우리 머리카락은 길이가 수 cm 정도로 길어서 우리 눈으로 쉽게 식별되지만, 지름이 50μm인 둥근 먼지는 맨눈으로 식별이 어렵다. 이것을 가능하게 해 준 것이 광학현미경이다. 현미경의 발명으로 우리는 마이크로미터의 세계를 볼 수 있게 되었다. 특히 생물 분야에서 경이로운 발견이 있었는데, 그 대표적인 것이 바로 세포(cell)의 발견이다. 적혈구 세포의 크기가 100μm 정도이고, 박테리아의 크기는 1~10μm이다. 이것은 새로운 세계의 발견이었다. 렌즈의 발명으로 먼 우주를 가깝게 볼 수 있게 됨과 동시에 미시세계도 확대해 볼 수 있게 되었다.”

“일은 결국 사람이 하는 거니까 인력(人力)이 매우 중요하다. 관련되는 말로 노동력이라는 말이 있다. 옛날 우리나라에 인력거라는 교통수단이 있었고, 인력거를 끄는 사람은 땀을 흘려가며 사람의 힘으로 손님을 이동시켜 주고 노동의 대가로 돈을 받았다. 요즘도 일부 국가의 관광지에서 비슷한 교통수단을 볼 수 있다. 한때는 짐을 옮겨주는 지게꾼이라는 직업도 있었다. 엔진에 의한 동력화가 진행되면서 이런 직업들이 없어지고 대신 택시와 화물용 용달차가 등장하였다.”