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반디앤루니스 리뷰

출판사 리뷰

그들의 실험은 세상을 어떻게 변화시켰나?

아인슈타인이 1922년 노벨물리학상을 수상한 것은, 20세기를 대표하는 상대성이론이 아니라 1905년에 발표한 간단한 광전효과에 관한 것이었다.
하전입자의 진로를 볼 수 있는 윌슨의 안개상자는 초등학교 학생도 간단히 만들 수 있는 장치지만, 그 후에 여러 사람에 의해 개량되어 버블 상자, 스파크 챔버 등으로 발전했고 이를 발명하고 개량한 사람 중 세 사람이나 노벨물리학상을 수상했다. 또 이것을 이용한 사람들 중에서도 여러 사람이 노벨 물리학상을 수상했다.
2002년 노벨화학상을 수상한 일본의 타나가 고이치는 전자공학을 전공한 계측기 제작회사인 시마주 제작소의 연구주임이었다.
이처럼 과거 100여 년 간의 노벨물리학상의 수상자들의 업적을 분석해 보면 극히 일부를 제외하고는 거의 전부가 실험적으로 물리학의 원리를 증명해 보인 데서나 응용한 데서 나왔다. 즉 이론보다는 실험적으로 증명함으로써 노벨상을 수상할 수 있었다. 이처럼 이론과 더불어 실험은 과학의 매우 중요한 한 축인 것이다.
그럼에도 우리나라의 물리학 교육은 너무도 이론에만 치우쳐 있는 것이 현실이다. 또 기초과학에 대한 연구나 이해보다는 지나치게 선진(先進)한 이론에 대한 동경과 선호를 중시하는 풍조를 지니고 있다. 저자는 이러한 것을 조금이나마 시정할 수 있는 기회를 학생들에게 부여하고자 이 책을 쓰게 되었다.

이 책은 열역학, 현대물리학, 고체물리학, 양자역학, 핵물리학 등의 분야에서 과학사적으로 의미 있는 중요한 실험과 원리들을 담고 있다. 그리고 그 이론적 배경, 역사적 배경, 사진, 도표, 그림 등을 실어 이해를 돕고 발견 발명의 뒷이야기를 소개해 재미있게 읽을 수 있도록 구성되었다. 또한 각 실험마다 그 결과에 대한 영향력들을 살펴봄으로써 이해의 수준을 쉽게 적용하였다.
이 책의 내용적인 수준은 미적분과 일반물리학, 전자기학 정도를 공부한 사람이라면 어려움 없이 읽을 수 있게 구성되었다. 또 복잡한 이론과 공식에 대한 지식이 없더라도 과학에 흥미를 가진 독자라면 누구나 관심을 가지고 볼 만한 내용들을 싣고 있다.
특히 과학고, 영재고를 진학하려는 학생이나 과학자를 꿈꾸는 청소년들이 이 책을 읽고 더 원대한 과학의 세계로 한 발 더 나아가기를 바란다.

브라운 운동(Brownian movement)은 1827년 스코틀랜드의 식물학자 브라운(Brown, Robert)에 의해 발견된 현상으로, 화분(꽃가루)과 같은 작은 물체가 물 위에 떠 있는 것을 현미경으로 보면 끊임없이 전후좌우로 움직이는 임의의(Random) 운동을 하는 것을 볼 수 있다. 그는 처음에는 화분은 생물체이므로 생명체에 의한 움직임으로 알았으나 그 후 먼지와 같은 무생물체도 같은 운동을 하는 것을 알았다. 그 후 이러한 현상은 브라운 운동이라 알려지게 되었으나 그러한 운동의 원인에 대해서는 전혀 설명할 수가 없었다.
1905년 스위스 특허국에서 일하던 아인슈타인이 처음으로 그러한 운동은 열에 의한 분자들의 운동임을 정량적으로 제시했고, 그로 인해 그때까지 물질이 원자나 분자로 구성되었다는 설에 대한 비관적인 견해를 바꾸고 원자와 분자의 존재를 인정하게 하는 계기를 만들었다.