교양인을 위한 물리 지식

   자연현상과 일상, 가전기기에 숨어 있는 물리의 40가지 핵심 원리!

물리라고 하면 가장 물리 선생님이 가장 먼저 떠오른다.

수업을 비롯하여 모든 면에서 정말 독특한(?) 분이셨다.

왜 선생님이 되셨을까 하는 궁금증을 절로 일게 하는 분이셨다.

어쨌든 물리는 그때나 지금이나 나에게 어려운 분야이다.

하지만 그렇다고 해서 계속 모르고 살아가기에는 좀 아쉽기도 하고, 지금 우리 시대가 과학에 대한 이해 없이는 많은 것을 놓치는 부분이 있지 않나 하는 생각도 들어 다시 한번 물리에 도전해 보기로 했다.  

물리에 대한 지식이 거의 없기에 자세하게 설명된 것보다는 일상생활과 관련이 있으면서 기본적인 내용을 다루고 있으면 좋겠다 싶었다.

교양인을 위한 물리 지식

자연현상과 일상, 가전기기에 관련된 내용이라는 것이 마음에 들었다.

처음 시작한다 생각하고 읽는 것인데 너무 많은 내용을 담고 있으면 부담스러울 것 같았는데 이 정도면 적당하다 싶다.

차례

일단 차례 부분을 보니 평소 궁금했던 내용이나 관심이 가는 내용이 있어 흥미로울 것 같았다.

쌍둥이의 시간은 다르게 흐른다(상대성이론), 차세대 클린 에너지, 비행기와 청소기의 공통점, 바람은 어디에서 불어오는가, 곧 시작될 평창 동계올림픽을 보는데 도움이 될지도 모르는 컬링 경기에 대한 이야기, 환경에 대한 것 등 나의 관심을 끌기에는 충분했다.

얼마 전 읽은 소설이 달에서의 가상의 삶을 배경으로 하는 것이어서 달에 관한 부분에 관심이 갔다.

책에서는 묻는다. '달의 뒷모습을 본 적 있나요?'

그러고 보니 생각해 본 적도 없었다.

지구는 분명 자전을 하는데, 우리는 왜 항상 달의 같은 모양만 보는 걸까? 그것은 달이 지구를 바라보는 면은 항상 동일하기 때문이다. 지구에서는 달의 뒷면은 절대 볼 수 없다. (p.25)

달이 항상 같은 면만을 보이는 이유는 달의 공전주기와 자전주기가 정확히 일치하기 때문이다. 이렇게 행성에 속한 위성이 자전주기와 공전주기가 같아지는 현상을 '조석 고정(tidal locking)'이라고 한다. (p.26)

아주 오래전 과거의 사람들도 우리와 똑같은 달의 모습을 항상 보아왔다고 생각하니 신기하면서도 뭔가 동질감 같은 것도 느껴진다.

실제로 달이 생성된 45억 년 전 지구의 하루는 6시간이었는데, 달의 조석력으로 지구 자전이 점점 느려져 현재와 같은 24시간이 되었다.

지금도 조석 고정 현상으로 지구의 하루 길이는 매일 100만 분의 15초씩 늘어난다. 이는 182년에 1초 정도가 늘어나는 꼴이다. ~ 약 20역 년 후에는 아마 현재의 2배 거리인 약 60만km 정도 멀어져 있을 것이다. ~ 1년 동안 해가 네 번만 뜨고 지는 것이다. (p.28)

2018년 동계올림픽은 우리나라에서 열린다.

동계올림픽 종목 중 쇼트트랙과 스피드 스케이팅, 피겨스케이팅은 어릴 때부터 꼭 챙겨보는 종목이다. 가족 모두가 좋아해 그 경기들이 있는 날에는 새벽 경기라도 모두 일어나 다 같이 보곤 했다. 지금은 그때만큼은 아니지만 그래도 체력이 따라주는 한 열심히 보면서 응원한다.

그 종목들 외에는 그다지 챙겨보는 종목은 없었는데 지난 2014 소치 동계올림픽 때 '컬링'을 처음 알게 되었다. 어느 날 아빠가 TV를 열심히 보고 계시길래 무엇을 그렇게 보시냐 했더니 컬링인데 아빠도 처음 보시는 거라 하시며 자꾸 보니 생각 외로 재밌다 하셨다. 지나가다 한 번씩 슬쩍 보다가 나도 점점 컬링의 재미에 빠져 그다음부터는 우리나라 팀이 경기가 있는 날을 챙겨 보게 되었다. 아마 아빠와 나처럼 그때 컬링의 재미를 알게 되신 분들도 꽤 계실 듯싶다.

컬링은 운동량 보존법칙을 가장 많이 사용하는 운동 경기 중 하나다. 운동량을 가진 스톤으로 정지해 있던 스톤에 충돌시켜 원하는 방향으로 이동시키는 경기다. ~ 따라서 운동량 보존법칙을 잘 이해하면 경기에서 매우 유리하다. (p.98)

실제 컬링 경기에서는 두 물체가 비스듬히 충돌하는 경우가 더 빈번히 발생한다. 상대방 공을 쳐내고 내 공을 원하는 방향으로 보내기 위해서다. ~ 즉 각각의 방향으로 운동량 보존법칙과 에너지 보존법칙을 적용하면, 두 물체가 충돌 후에 진행하는 방향과 속도를 정확히 계산할 수 있다. (p.99)

컬링 경기에서 선수가 미끄러뜨린 스톤은 빙판과의 마찰력이 매우 작아서 긴 거리를 진행한다. 이 스톤이 다른 스톤들의 속도와 방향을 결정하는데, 컬링 선수들은 부딪힐 때의 속도 및 위치에 따라 충돌 후 재배열되는 스톤들의 위치를 예측한다. 이때 당연히 운동량 보존 법칙을 잘 이해하는 선수가 승리할 가능성이 높다. (p.99~100)

쌍무지개의 원리가 그런 것이었다니! 쌍무지개를 보면 신기하다 정도였는데 그 원리를 알고 나니 새삼 신기하다.

강아지는 노란색, 파란색은 구별할 수 있으나 빨간색은 구별 못하는 색맹이라고 한다.

우리 꽁지는 무지개를 보아도 아무런 감흥이 없겠구나.

강아지들이 보는 세상은 어떤 색일지 궁금하기도 하다.

산책을 나갈 때 그리 좋아하는데 아마 다채로운 풍경보다는 여기저기에서 코로 흘러들어오는 다양한 냄새와 향기들이 민감한 후각을 자극해서겠지.

과학 서적들을 읽으면 평소 생각해 보지도 않았던 것들을 새로운 시선으로 보게 되기도 하고 그냥 신기하다 정도로 생각하고 넘어갔던 것들에 대한 원리도 알 수 있어 눈이 뜨이는 느낌이 들어 좋다.

물리학은 무조건 어렵다 생각했는데 어려운 수식이 없어서 그런지 의외로 잘 읽혔다.

물론 어떤 부분에서는 한 번에 이해가 되지 않아 두세 번씩 읽을 때도 있었지만 읽으며 이해되는 느낌이 너무 좋았다. 시험에 대한 스트레스와 두려움이 없이 단순히 흥미를 위해 호기심을 위해 읽고 이해하니 그렇게 마음이 편할 수가 없다. 이것이 진정한 공부가 아닐까.

* 이 서평은 반니 출판사로부터 도서를 제공받아 작성되었습니다.