물리학의 역사-생각하는 청소년을 위한-

낙하하는 사과에서, 세상을 잇는 신호까지

생각하는 청소년을 위한 두 번째 교양 수업

〉〉 AI 시대를 여는 Classic Insight 시리즈 AI 시대를 준비하는 지적 여정, 질문으로 세계를 읽다

‘AI 시대를 여는 Classic Insight 시리즈’는 단순한 지식 전달이 아니라, 과거의 위대한 질문 속에서 미래의 문제 해결력을 길러내는 교양 프로젝트다. 기술이 고도화될수록 인간에게 필요한 것은 더 이상 ‘정답을 빠르게 계산하는 능력’이 아니라, 새로운 문제를 발견하고 질문을 만들어내는 사고의 기반이다.

그 두 번째 여정이 바로 『생각하는 청소년을 위한 물리학의 역사』다. 이 책은 물리 개념을 나열하거나 공식을 암기시키는 책이 아니다. 문명과 기술의 바탕을 이룬 물리적 사유가 어떻게 태어났는지, 그 질문의 연쇄를 따라가며 물리학이 세계를 해석하는 언어가 되는 과정을 보여준다.

지은이 : 정완상

과학에 대한 호기심으로 서울대학교 무기재료공학과에 다 녔고,물리를 향한 마음이 더 커져 한국과학기술원(에서 이론물리학을 전공하며 석박사 학위를 받았다.세에 경상국립대학교 물리학과 교수가 되어 학생들에게 물리 사 랑을 전파하고 있다.초심을 잃지 않기 위해 꾸준히 연구하 며 현재까지 국제 학술지(저널)에 여 편의 논문을 게재했다.직접 만나는 학생뿐만 아니라 더 많은 학생에게 과학과 수학의 즐거움을 알려주고자 책을 통해 독자를 만나 고 있다.과학자가 들려주는 과학 이야기 시리즈]중 《아인 슈타인이 들려주는 상대성 이론 이야기》를 비롯한 권과 [과학공화국 법정 시리즈]권을 집필했다.최근에는 중학 교에서도 통하는 초등수학을 카툰으로 그린 개념 잡는 수학 툰 시리즈]를 출간했고,노벨상 오리지널 논문을 쉽게 풀어 낸 노벨상 수상자들의 오리지널 논문으로 배우는 과학 시리 즈]와 시대를 살아갈 청소년들을 위한 교양 과학서 시 대를 여는 시리즈]를 집필 중이다.수학과 과학의 다양한 이론부터 직접 집필한 책과 소설까지,폭넓은 콘텐츠를 함께 나누는 네이버 카페 정완상 교수의 수학ㆍ과학 창작 콘텐츠]를 운영하고 있다.

1장 | 속력과 낙하의 비밀

갈릴레오와 속력의 비밀

제논의 역설

아리스토텔레스의 운동론

갈릴레이 갈릴레오의 혁신

속력의 정의

갈릴레오의 경사면 실험과 사고 실험

아리스토텔레스의 낙하 법칙을 반박한 사람들

실험실에서 놀이공원으로, 드롭 타워

생각의 가지

2장 | 힘으로 보는 세계

운동 법칙의 발전과 중력

힘에 대한 아리스토텔레스의 생각과 그 한계

이븐 시나와 장 부리단의 새로운 전환

관성의 발견

힘의 평형과 스테빈

뉴턴, 거인의 어깨 위에서 고전 역학을 완성하다

중력 개념의 발전

사과, 뉴턴 그리고 중력

되돌아오는 성질, 탄성력의 비밀

구심력의 발견

마찰력

생각의 가지

3장 | 충돌, 운동량, 그리고 에너지

움직임을 재는 새로운 언어

운동량

충격력

물리학에 일을 도입한 데카르트와 하위헌스

비스 비바에서 운동 에너지까지

위치 에너지

생각의 가지

4장 | 소리의 물리학

음악에서 파동으로

피타고라스 음계

아리스토텔레스와 파동

현악기의 비밀과 빈첸초 갈릴레이

사바르 휠과 초음파의 탄생

소리의 매질과 음속

파동의 수학적 성질

도플러 효과

솔리타리 파동

생각의 가지

5장 | 보이지 않는 흐름의 힘

흐름 속의 과학

가득 차면 비워진다? 사이펀

유레카! 아르키메데스

근대 유체 역학의 태동

압력과 흐름의 법칙, 파스칼과 베르누이

마그누스 효과

잠수함의 원리

생각의 가지

6장 | 하늘을 꿈꾼 사람들

다빈치의 날개에서 라이트 형제까지

신화와 도약, 인간의 날개는 탑에서 시작되었다

연

날개옷을 입은 선구자들

르네상스 인간의 상징, 레오나르도 다빈치

새의 비밀에서 비행기의 설계도까지

열기구의 시대

양력의 발견

글라이더의 발명

하늘을 바꾼 날, 라이트 형제

라이트 형제 이후, 하늘을 향한 경쟁

헬리콥터의 발명

생각의 가지

7장 | 빛으로 본 세계

입자냐 파동이냐, 빛의 두 얼굴

거울과 렌즈에서 시작된 광학

고대 그리스의 광학

중세 시대의 광학

케플러와 데카르트의 광학 연구

빛의 입자설과 파동설

영의 이중 슬릿 실험

입자설과 회절 현상

생각의 가지

8장 | 불에서 열역학으로

불과 온도의 비밀을 쫓다

불에서 열, 그리도 온도계까지

화씨와 섭씨의 탄생

열팽창

열량

칼로릭 이론

줄, 열은 에너지라는 사실을 밝히다

열의 세 가지 이동방식

열역학 제1법칙, 에너지 보존의 법칙

열역학 제2법칙, 뜨거운 곳에서 차가운 곳으로

생각의 가지

9장 | 증기 기관의 역사

증기에서 시작된 기계 문명

고대 증기 기관의 탄생

르네상스의 상상력

증기 터빈의 초기 형태

근대 증기 기관의 혁신

제임스 와트의 등장

증기 자동차의 역사

증기선의 발명

증기 기관차의 발명

생각의 가지

10장 | 문명을 밝힌 전기

전기, 실험실에서 길을 찾다

신비로운 자연의 전기

르네상스부터 초기 근대까지, 전기의 부활

정전기 발생기의 등장

전선을 따라 흐르다, 전기의 전도

레이던병의 발명

전기를 하늘에서 끌어 내리다

쿨롱의 법칙

개구리 다리에서 발견된 전기의 비밀

볼타전지의 발명

옴의 법칙

정전기 유도를 이용한 정전기 발생기

생각의 가지

11장 | 전자기 유도의 발견

전류가 만든 힘의 언어

자석

나침반의 발명

중세의 자석 연구

자기장과 자기력선

길버트의 자석 연구

외르스테드, 전기와 자기를 잇다

앙페르, 전류 사이의 힘을 발견하다

마이클 패러데이, 세상을 전기로 묶다

반자성

스터전과 최초의 전자석

생각의 가지

12장 | 전자기파의 발견

보이지 않는 파동, 하늘을 타다

전신 이전의 통신과 샤프의 세마포어

전신기의 발명

전화는 어떻게 탄생했을까

특허 경쟁과 최초의 통화

전자기파의 발견

보이지 않는 빛, 적외선과 자외선

우연에서 탄생한 발명, 퍼시 스펜서와 전자레인지

하늘을 타고 날아간 무선 통신과 마르코니

대서양을 가로지른 전신의 꿈

생각의 가지

13장 | 전기가 만든 생활 혁명

문명의 또 다른 선택, 전기

전구의 태동

전구의 상업화, 그리고 텅스텐

직류와 교류, 그리고 문명의 선택

바퀴 위의 전기, 전기 자동차

플러그인 라이프, 가전의 역사

생각의 가지