도서 소개

빛은 왜 중력이 없는데도 휘어질 수 있을까? 옛 과학자들은 왜 전류의 방향을 오해했을까? 『쓸모 있는 물리학』은 우리가 살아가면서 한 번쯤 품게 되는 물리학에 관한 의문들을 쉽고 재미있게 풀어낸다. 날개가 만들어 내는 양력으로 날아가는 비행기, 주행하던 자동차가 갑자기 멈추지 못하는 이유, 인덕션 레인지에 숨겨진 교류 자기장의 원리까지, 우리가 매일 마주하는 현상 속에 숨겨진 물리 법칙과 원리를 생생하게 보여 준다.

이 책을 읽으면 각각의 물리 개념과 법칙이 정교한 퍼즐 조각처럼 맞물리면서 난해했던 물리 현상을 명쾌하게 이해할 수 있다. 또한 이 책은 우리가 그동안 잘못 알고 있던 지식을 바로잡아 지적 쾌감을 선사한다. 이를 위해 복잡한 수식과 어려운 용어는 최소화하고, 직관적인 설명과 다채로운 일러스트로 진입 장벽을 크게 낮췄다. 물리를 처음 접하는 청소년부터 학창 시절에 배운 지식을 새롭게 만나고 싶은 성인까지, 모두를 위한 매력적인 물리학 여행이 지금 시작된다!

  출판사 리뷰

★발매 직후 일본 아마존 물리학 분야 1위
★독서 커뮤니티 화제의 과학 교양서
★물리에 약했던 당신을 위한 ‘다시 배우는 물리’

평범한 일상을 쓸모 있는 물리학으로 재발견하다!
바쁜 현대인을 위한 가볍게 즐기는 물리 입문서

빛은 왜 중력이 없는데도 휘어질 수 있을까? 옛 과학자들은 왜 전류의 방향을 오해했을까? 『쓸모 있는 물리학』은 우리가 살아가면서 한 번쯤 품게 되는 물리학에 관한 의문들을 쉽고 재미있게 풀어낸다. 날개가 만들어 내는 양력으로 날아가는 비행기, 주행하던 자동차가 갑자기 멈추지 못하는 이유, 인덕션 레인지에 숨겨진 교류 자기장의 원리까지, 우리가 매일 마주하는 현상 속에 숨겨진 물리 법칙과 원리를 생생하게 보여 준다.
이 책을 읽으면 각각의 물리 개념과 법칙이 정교한 퍼즐 조각처럼 맞물리면서 난해했던 물리 현상을 명쾌하게 이해할 수 있다. 또한 이 책은 우리가 그동안 잘못 알고 있던 지식을 바로잡아 지적 쾌감을 선사한다. 이를 위해 복잡한 수식과 어려운 용어는 최소화하고, 직관적인 설명과 다채로운 일러스트로 진입 장벽을 크게 낮췄다. 물리를 처음 접하는 청소년부터 학창 시절에 배운 지식을 새롭게 만나고 싶은 성인까지, 모두를 위한 매력적인 물리학 여행이 지금 시작된다!

등속 직선 운동부터 플랑크 상수까지
고등학교 물리 교과서의 핵심 개념을 한 권에!

이 책은 고등학교 물리학을 크게 다섯 부분으로 나누고 흥미로운 일화와 함께 능숙하게 풀어낸다. 1장 ‘역학’에서는 물리학이 무게 대신 질량이라는 개념을 사용하는 이유를 시작으로 등속 직선 운동, 포물선 운동, 운동량 보존 법칙 등을 설명한다. 공간이 휘어져 있으면 빛도 휘어져 진행한다는 원리에 따라 신기루 현상을 물리학적으로 살펴보고, 에너지 보존 법칙에 대해서는 약 6,600만 년 전 유카탄반도에 떨어진 거대 운석이 어떻게 공룡을 멸종시켰는지를 설명한다. 특히 최신 물리학에서도 완전히 규명되지 않은 마찰력이 물리 교과서에 자주 등장하는 이유를 다양한 관점에서 조명한다.
2장 ‘전자기학’은 전하와 전류, 전기장, 쿨롱 법칙, 전자기파 등 전기와 자기의 질서를 탐구한다. 전자기학은 우리가 직접 보거나 듣거나 느낄 수 없어 접근하기 어려운 물리학 분야로 알려져 있다. 이 장에서는 쿨롱 법칙을 재미있는 비화와 함께 소개하며 독자의 호기심을 자극한다. 또한 에디슨과 테슬라의 ‘전류 전쟁’을 통해 두 과학자의 경쟁을 넘어 직류와 교류, 전력에 관한 지식을 알차게 전한다.
3장 ‘열역학’은 전자기학과 달리 체감할 수 있지만 실체가 없어 이해하기 어려운 ‘열’이라는 개념을 다룬다. 먼저 열역학적 관점으로 구름이 생성되는 조건과 기체의 압력 원리를 들여다본다. 이어서 열역학 제2법칙을 자세히 설명하며 열이 왜 저온에서 고온으로 이동할 수 없는지, 그리고 이 법칙이 물리학의 근본적인 문제와 관련된 핵심 원리인 이유를 구체적으로 짚어 낸다.
4장 ‘파동’은 “사람은 왜 소리를 볼 수 없을까?”라는 호기심으로 문을 연다. 이 장에서는 빛의 직진성과 함께 음과 빛의 파장 차이가 회절에 미치는 영향을 설명한다. 또한 허블이 우주 팽창을 발견할 때 이용한 도플러 효과가 일상생활에서 다양하게 쓰이는 사례를 소개하며 친숙하게 다가간다.
마지막 5장 ‘원자와 분자’에서는 핵심 개념을 중심으로 양자역학의 문턱을 낮춘다. 불확정성 원리를 소개하며 플랑크 상수의 독특한 발견 과정을 들려주고, 특정 속도로 날아가는 야구공도 파동성을 가진다고 보는 드브로이파를 소개하면서 이 개념이 왜 이해하기 어려운지 친절하게 덧붙인다. 이처럼 페이지를 넘길수록 복잡한 물리 개념들이 한층 더 친근하게 다가온다.

물리를 포기한 사람도, 다시 배우고 싶은 사람도
두려움은 내려놓고 물리학을 차근차근 즐겨 보자!

이 책은 지루하고 딱딱한 물리 법칙을 단순히 외우게 하지 않는다. 흥미진진한 추리 소설을 읽는 것처럼 “왜 그런 물리 현상이 일어나는가?”라는 근본적인 질문을 끝까지 집요하게 따라가며 지적인 성취감을 선사한다. 레시피를 숙지하면 복잡한 요리 과정이 쉬워지듯이, 물리의 기본 원리와 법칙을 제대로 알면 세상을 읽고 해석하는 눈이 완전히 달라진다. 특히 그동안 물리학이 어렵게만 느껴져서 배우기를 포기했거나 재미있게 배우고 싶었던 사람에게는 더할 나위 없이 좋다.
이 책을 읽는 순간, 평범하고 당연하게만 여겼던 일상이 물리학의 렌즈를 통해 더욱 선명해진다. 비 온 후에 멀리서 물웅덩이처럼 보이는 신기루, 거스름돈을 정확히 거슬러 주는 자동판매기와 음식을 데워 주는 전자레인지, 습한 대기와 강렬한 태양광으로 여름에 더 자주 나타나는 적란운, 냉매로 열을 교환하여 실내 온도를 조절하는 에어컨, 파장이 길어 건축물이 있어도 회절하여 전달되는 스마트폰의 전파까지, 일상의 모든 것이 신선한 관점으로 다시 보일 것이다. 『쓸모 있는 물리학』과 함께 깊은 이해와 발견의 즐거움이 가득한 물리학 세계로 떠나 보자.




이 책은 학창 시절에 물리를 공부하다 좌절했거나 이제라도 도전해 보고 싶은 사람들을 대상으로 하며, 물리 개념을 당연한 법칙처럼 제시하지 않는다.

질량이라는 개념은 우리가 체감할 수 있는 ‘무게’로 정의되지 않는다. 오히려 우리가 이해하기 어려운 ‘가속도’라는 개념을 먼저 고려해야 한다. “가속은 평소에도 잘 느낄 수 있어요”라고 반박할 수도 있지만 우리가 실제로 느끼는 것은 가속도가 아니라 ‘가속력’, 즉 가속도로 인해 발생하는 힘이다. _1장 역학

  작가 소개

지은이 : 다구치 요시히로
도쿄공업대학교에서 응용물리학을 전공하고 동 대학교 과학기술대학원에서 물리학 박사학위를 취득했다. 1996년 제12회 고단샤 과학출판상을 수상하며 학계의 주목을 받았고, 이후 기계학습을 응용한 바이오인포매틱스 연구에 몰두했다. 바이오인포매틱스 분야에서 탁월한 성과를 인정받아 스탠퍼드대학교와 엘스비어(Elsevier)사가 선정하는 ‘세계에서 가장 영향력 있는 연구자 상위 2%’에 2021년부터 2023년까지 3년 연속으로 이름을 올리기도 했다. 최근에는 다차원 데이터 분석을 위한 텐서 분해 연구에 집중하고 있으며, 주오대학 이공학부 교수로 재직 중이다.

  목차

들어가며

1장 역학
1 물리학은 질량이 전부다 (질량의 정의)
2 휘어져 있지만 사실은 직선 (등속 직선 운동)
3 무기와 역학은 불가분의 관계 (포물선 운동)
4 비행기는 어떻게 날 수 있을까? (양력)
5 트럭과 승용차가 충돌하면 피해가 큰 이유 (운동량 보존 법칙)
6 운석은 왜 폭발할까? (에너지 보존 법칙)
7 생각보다 난해한 마찰의 원리 (정지 마찰력과 운동 마찰력)
8 역학과 전자기학 사이 (중력과 전기력)

2장 전자기학
1 전류의 방향을 헷갈렸다! (전하와 전류)
2 점전하 사이의 전기력 (쿨롱 법칙)
3 브라운관에 담긴 미스터리 (전기장)
4 에디슨과 백열전구 (전류·전압·전력)
5 축전기는 어떻게 작동할까? (전기 용량)
6 우리가 잘 알지 못하는 전자기학적 힘 (로런츠 힘)
7 테슬라와 에디슨의 전류 전쟁 (직류와 교류)
8 전자기학과 열역학 사이 (전자기파)

3장 열역학
1 구름은 왜 생길까? (열역학적 관점의 구름 생성 과정)
2 심해어는 왜 깊은 수압에도 멀쩡할까? (압력)
3 옛 과학자들이 열소설을 믿었던 이유 (열역학 제1법칙)
4 맥스웰의 악마는 실존하지 않는다 (열역학 제2법칙)
5 아직 모터에 질 수 없다! (열기관)
6 에어컨은 어떻게 찬 바람을 내보낼까? (냉각기)
7 열은 파동이었다 (열전도)

4장 파동
1 사람은 왜 소리를 볼 수 없을까? (빛의 직진성)
2 우주와 야구의 의외의 접점 (도플러 효과)
3 알고리즘 체조로 배우는 굴절의 신비 (파동의 굴절)
4 뉴턴 링에서 양자역학까지 (입자설과 파동설)

5장 원자와 분자
1 정말 부조리한 불확정성 원리 (플랑크 상수)
2 이 세상의 모든 물질은 파동이다! (드브로이파)

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