도서 소개

우주가 숨겨둔 힘, 원자 속의 에너지를 찾아서. 과학을 가장 쉽고 흥미롭게 설명한 작가, 아이작 아시모프. 이 책에서 그는 원자의 구조, 방사능의 발견, 핵분열과 핵융합 그리고 핵에너지가 세상에 등장하기까지의 과학적 여정을 생생하게 그려낸다.

핵에너지를 이해하려면 반드시 짚고 넘어가야 할 과학 원리들이 아시모프 특유의 명료한 문체로 정리되어 있어, 학생부터 일반 독자까지 모두가 핵물리학의 큰 흐름을 자연스럽게 따라갈 수 있다. 핵에너지가 어떻게 발견되고, 어떤 원리로 작동하며, 앞으로 어떤 가능성을 가지고 있는지 탐구하는 이 책은 과학적 사고를 키우는 데에도 큰 도움을 줄 것이다.

  출판사 리뷰

아이작 아시모프가 펼쳐 보이는
과학의 가장 흥미로운 순간들

아이작 아시모프는 과학 지식을 가장 명확하고 친절하게 전달하는 저자로 손꼽힌다. 그는 복잡한 수식이나 전문 용어에 기대지 않고, 일상적인 언어와 정확한 비유를 통해 과학의 핵심을 드러내는 데 탁월한 능력을 지녔다. 이 책은 그런 저자의 장점이 가장 잘 드러나는 대중과학서로, 에너지라는 개념이 인간의 생활과 과학 속에서 어떻게 확장되어 왔는지를 차분히 설명한다.

과학사의 흐름 속에서 읽는 에너지의 역사

『원자는 어떻게 에너지가 되었을까?』는 나무를 태울 때 얻는 화학적 에너지에서 출발해, 전기와 열 그리고 마침내 원자의 핵에서 방출되는 막대한 에너지에 이르기까지의 과정을 하나의 흐름으로 엮는다. 저자는 에너지를 갑작스러운 혁명처럼 제시하지 않고, 인간이 이미 알고 있던 현상들이 어떻게 더 깊은 이해로 이어졌는지를 단계적으로 설명한다. 그 결과 독자는 핵에너지가 갑작스럽게 등장한 낯선 개념이 아니라, 오랜 과학적 탐구의 자연스러운 귀결임을 이해하게 된다.
특히 이 책의 강점은 추상적인 설명에 머물지 않는 데 있다. 예를 들어, 휘발유가 연소할 때 방출되는 에너지와 그에 따른 질량 변화가 왜 거의 느껴지지 않는지를 설명하면서, 저자는 아인슈타인의 유명한 방정식을 일상의 연료 소비와 연결한다. 또한 태양이 수십억 년 동안 빛과 열을 방출할 수 있는 이유를 핵융합 반응으로 풀어내며, 우리가 매일 마주하는 햇빛이 곧 핵에너지의 결과임을 자연스럽게 인식하도록 이끈다. 이런 구체적인 사례들은 독자가 과학을 ‘이해해야 할 지식’이 아니라 ‘이미 경험하고 있는 현실’로 받아들이도록 한다.

이 책은 화학과 물리, 원자 구조에 대한 사전 지식이 없어도 읽을 수 있으며, 동시에 과학의 논리를 성급하게 단순화하지도 않는다. 원자의 구조를 밝히려는 초기의 실험부터 20세기 핵물리학의 결정적인 순간들까지, 주요 과학자들의 발견과 시행착오가 서사적으로 펼쳐지며 과학이 발전해 온 과정을 생생하게 보여 준다. 그 과정에서 과학은 단순한 지식의 축적이 아니라, 질문과 실험, 실패와 통찰이 반복되며 진보해 온 인간 지성의 역사임을 자연스럽게 드러낸다. 또한 에너지라는 주제가 어떻게 인류의 세계관을 바꾸어 왔는지를 보여준다. 『원자는 어떻게 에너지가 되었을까?』 과학이 무엇을 밝혀왔는지를 전하는 동시에, 과학이 세상을 이해하는 방식을 흥미진진하게 보여주는 책이다.

1939년 이후 인류가 원자를 다루며 이룩한 일들만큼 환상적이거나 믿기 어려운 것은 없었다. 앞으로 무엇이 기다리고 있을지는 가늠조차 어렵다. 고갈되지 않는 에너지, 새로운 세계들 그리고 물리적 우주에 대한 끊임없이 확장되는 지식이 그 앞에 놓여 있을지도 모른다.

이른바 ‘원자설’은 1808년에 이르러서야 확고한 토대를 갖추게 되었다. 그해 영국의 화학자 존 돌턴은 원자에 대해 자세히 논의한 책을 출간했다. 그는 모든 원소가 각기 고유한 종류의 원자로 이루어져 있다고 주장했다. 한 원소의 원자는 다른 모든 원소의 원자와 다르며, 여러 원자들 사이의 가장 큰 차이는 질량, 즉 무게에 있다고 보았다.

에너지는 형태를 바꾸어 여러 번 전환될 수 있지만, 그 총량은 변하지 않는다. 에너지는 새로이 창조되거나 소멸되지 않는다. 이것이 바로 ‘에너지 보존 법칙’이다.

  작가 소개

지은이 : 아이작 아시모프
1920년 1월 2일 러시아의 페트로비치(Petrovichi)에서 출생하였으며 3살 때 가족이 미국으로 이주하였다. 1948년 컬럼비아 대학에서 생화학 박사 학위를 취득하여 보스턴대학교에서 생화학 교수를 역임하였다. 그러나 그를 정작 유명인으로 만든 것은 SF 소설이었다. 21세의 나이에 훗날 SF 소설의 초석이 되는 파운데이션 시리즈(Foundation Series)를 시작하였다. 그는 로봇, 엠파이어, 파운데이션 시리즈 등 수상 경력이 있는 SF 소설로 많은 사랑을 받았고 과학에서부터 셰익스피어, 역사에 이르기까지 다양한 주제에 대해 470권이 넘는 책을 저술하였다. 미국 과학 소설 및 판타지 작가 협회로부터 SF 소설의 그랜드 마스터라는 별명을 얻게 되었다. 50년 가까이 모든 연령층의 독자들에게 즐거움과 교훈을 선사하다가 1992년 4월 72세의 나이로 사망하였다. 대표작으로는 총 일곱 편으로 구성된 ‘파운데이션’ 시리즈를 비롯해『강철 도시』『벌거벗은 태양』등의 로봇 시리즈, 그리고 『우주의 기류』『별들은 먼지처럼』등의 은하제국 3부작과 네뷸러상과 휴고상을 모두 수상한『신들 자신』등이 있으며, 영화 <아이, 로봇>과 <바이센테니얼 맨>의 원작인「아이, 로봇」『200년을 산 사나이』가 있다. 아이작 아시모프는 휴고상, 네뷸러상 등을 수차례 수상했으며, 유수 대학으로부터 14개의 명예박사 학위를 받았다. 1971년에는 미국SF작가협회에서 ‘SF의 그랜드마스터’ 칭호를 받은 바 있다. 그리고 그의 이름을 딴 소행성, 과학 잡지, 초등학교가 있고, SF 및 교양과학 분야에 각각 그의 이름이 붙은 상이 있을 정도로 지금도 전 세계적으로 많은 명성을 유지하고 있다.

  목차

서문 … 7

∥제1부∥ 원자와 에너지 그리고 전기의 세계 … 9
원자량 … 12
전기 … 17
전기의 단위 … 17
음극선 … 19
방사능 … 23
원자의 구조 … 28
원자번호 … 33
동위원소 … 37
에너지 … 48
에너지 보존의 법칙 … 48
화학 에너지 … 51
전자와 에너지 … 56
태양의 에너지 … 58
방사능의 에너지 … 62

∥제2부∥질량과 에너지, 중성자, 원자핵의 구조 … 69
질량과 에너지 … 71
핵의 구조 … 79
양성자 79
양성자-전자 이론 … 81
핵 속의 양성자 … 86
핵 충돌 … 89
입자가속기 … 95
중성자 … 100
핵스핀 100
중성자의 발견 … 104
양성자-중성자 이론 … 108
핵 상호작용 … 112
중성자 충돌 … 119

∥제3부∥핵분열, 핵융합, 핵융합을 넘어 … 125
핵분열 … 127
새로운 요소들 … 127
핵분열의 발견 … 134
핵 연쇄반응 … 140
핵폭탄 … 148
원자로 … 156
핵융합 … 161
태양의 에너지 … 161
열핵폭탄 … 164
제어된 핵융합 … 168
핵융합을 넘어서 … 176
반물질 … 176
미지의 영역 … 182
부록 1: 아시모프 이후의 핵과 입자과학의 전개 … 186
부록 2: 핵에너지 이후의 에너지 … 187

  회원리뷰