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책소개

“주방에서나 우주에서나 물리학의 패턴은 똑같다!”
런던 대학교 물리학 교수이자 BBC 과학 다큐멘터리 진행자가
부엌에서, 정원에서, 길가에서 발견한 과학의 즐거움

블루베리는 푸른색인데 블루베리 잼은 왜 붉은색일까? 팝콘과 날씨의 공통점은 무엇일까? 전갈과 자전거를 타는 사람이 사막에서 함께 살아남는 방법은? 이 질문들은 우리에게 왜 중요할까?
우주의 온도에 대해서는 한 번도 생각해보지 않은 사람도 토스터를 보면 식빵이 왜 뜨거워지는지 알 수 있다. 《찻잔 속 물리학》은 이렇게 주방에서나 우주에서나 보편적으로 작용하는 물리학 법칙들을 통해 일상에서 마주치는 소소한 일들과 우리가 사는 더 큰 세상을 연결해보는 과학 에세이다. 기체법칙, 중력, 표면장력, 파장 등 세계를 움직이는 8가지 보편적 물리 법칙을 팝콘, 타워브리지, 거품 입욕제, 서핑 같은 우리 주변의 친근한 사물들을 매개로 만나볼 수 있다.
런던 대학교 물리학자이자 BBC 과학 다큐멘터리 진행자인 저자 헬렌 체르스키는 일상적인 행위와 자연 곳곳에 숨어 있는 과학의 경이로움을 발견하는 데 탁월한 재능을 보인다. 제빵 수업을 받거나 빨대로 음료수를 마시면서, 정원에서 달팽이를 관찰하거나 스프링보드에서 다이빙을 하면서 우리가 자주 접하면서도 깊이 생각해보지는 않았던 현상들에서 시작된 물리학 법칙이 가장 중요한 과학과 기술에 어떻게 적용되는지 쉽게 이해할 수 있도록 도와준다.

“세상은 물리학 패턴으로 이루어진 모자이크다.”
일상에서 과학을 배우는 것은 세상에 대한 지식을 얻는 지름길!

헬렌 체르스키는 바위마다 빗방울마다 모래 알갱이마다 숨어 있는 과학의 신비를 훌륭하게 밝혀준다.
- 조던 엘렌버그(《틀리지 않는 법》 저자)

헬렌 체르스키는 물리학의 기본 법칙들을 알면 세상은 장난감 상자가 된다고 말한다. 그녀의 발길은 집 안의 부엌에서 시작해 정원, 숲속, 바다를 거침없이 누빈다. 부엌에서 팝콘을 튀기며 기체법칙을 생각하고 정원에서 달팽이를 관찰하며 점성을 떠올린다. 또 폭풍이 일 때 해수면에서 생기는 물리학 현상을 연구하기 위해 배를 타고 바다에 나가서는 실험 장비용 배터리를 통해 전기에너지와 에너지보존법칙을 설명해준다.
그녀의 이야기는 시간을 넘나들며 이어진다. 1665년 현미경이라는 놀라운 장치의 잠재력을 소개한 최초의 과학 베스트셀러 《미크로그라피아》를 발표한 로버트 훅, 여성은 집에 있는 것이 당연했던 19세기 말 표면장력을 실험한 여성 사상가 아그네스 포켈스, 1930년대 로켓 우편을 실험한 게르하르트 주커 등 역사 속 과학자들의 이야기를 생생하게 되살려낸다.
특히 체르스키는 주방이나 정원, 길가에서 발견한 과학적 사실이 어린아이에게나 중요한 오락거리라고 말하는 사람들에게 물리학의 원리는 어디에서나 똑같이 작용한다는 점을 상기시키면서 일상에서 과학을 배우는 것이야말로 세상에 대한 지식을 얻는 지름길임을 강변한다. 과학을 잘 아는 사람이든 전혀 모르는 사람이든, 교실에서 어려운 물리학 수업을 듣는 것이 아니라 똑똑하고 매력적인 친구와 산책하며 이야기를 나누는 기분으로 이 책을 읽을 수 있을 것이다.

평범한 일상을 특별하게 해석하는 8가지 보편적 물리 법칙

‘제1장 팝콘과 로켓: 기체법칙’에서는 옥수수 알갱이를 팝콘으로 만들고 날씨를 변화시키는 기체법칙에 대해 알아본다. ‘제2장 올라간 것은 반드시 내려온다: 중력’에서는 다이빙, 식물이 자라는 방향, 저울, 티라노사우루스, 타워브리지 등을 통해 중력을, ‘제3장 작은 것이 아름답다: 표면장력과 점성’에서는 작은 세계에서 중력이나 관성보다 크게 작용하는 힘인 표면장력과 점성을 살펴본다. ‘제4장 최적의 순간을 찾아서: 평형을 향한 행진’은 물리학 세계의 유일한 목적지인 ‘평형상태’를 ‘제5장 파도에서 와이파이까지: 파장의 생성’은 서핑, 다이아몬드, 토스터, 돌고래 등을 통해 파동과 파장을 다룬다. ‘제6장 오리는 왜 발이 시리지 않을까?: 원자의 춤’에서는 브라운과 아인슈타인을 시작으로 원자에 대해 알아보고 ‘제7장 스푼, 소용돌이, 스푸트니크: 회전의 규칙’에서는 회전과 관계된 물리법칙들을, ‘제8장 반대편끼리 끌어당길 때: 전자기’에서는 우리를 둘러싸고 있는 전자기에 대해 살펴본다. 마지막으로 ‘제9장 우리는 무엇으로 사는가: 인간, 지구, 문명’에서는 이러한 물리학 법칙을 토대로 물리적 구조가 같은 인간, 지구, 문명의 세 시스템에 대해 이야기한다.

저자소개

런던 대학교 교수이자 물리학자, 해양학자, BBC 과학 다큐멘터리 진행자, 칼럼니스트.
케임브리지 대학교 처칠 칼리지에서 자연과학을 전공하고 실험물리학 박사 학위를 받았다. 이후 미국 최초 해양학 전문 연구소인 샌디에이고 스크립스 해양대학교에서 공부한 뒤 로드아일랜드 대학교 해양학 박사후연구원이 되었고 다시 영국으로 돌아와 사우샘프턴 대학교를 거쳐 런던 대학교에서 해양물리학을 가르치며 연구하고 있다. 《포커스》 칼럼니스트로 2014년 영국출판협회(Professional Publishers Association)에서 선정한 ‘올해의 칼럼니스트’ 최종 후보에 올랐으며 <가디언> 등의 매체에도 다수의 글을 기고했다. 또 BBC 과학 다큐멘터리 진행자로서 물리학, 대기 및 해양과학 등 광범위한 주제의 다큐멘터리에 정기적으로 출연하면서 대중에게 과학의 매력과 즐거움을 전파하기 위해 노력하고 있다.

목차

서문 일상과 우주를 연결하는 물리학

제1장 팝콘과 로켓: 기체법칙
단순한 것이 아름답다
향유고래가 숨 쉴 때 일어나는 일
살아 숨 쉬는 포카치아 반죽
남극 바람과 물 뿜는 코끼리의 공통점
기차와 로켓은 커다란 주전자다
날씨는 팝콘의 물리학으로 움직인다

제2장 올라간 것은 반드시 내려온다: 중력
하늘과 바다의 경계에서 일어나는 일
저울, 타워브리지, 공룡의 시소 타기
거품과 부력의 비밀
지구의 가장 큰 엔진

제3장 작은 것이 아름답다: 표면장력과 점성
푸른박새와 결핵
작은 세계에서, 점성의 파트너
쏟은 우유를 걸레로 닦을 수 있는 이유
자이언트 레드우드와 랩온어칩

제4장 최적의 순간을 찾아서: 평형을 향한 행진
달팽이와 케첩의 공통점
자연과 인간의 시간 척도
비둘기, 빗방울, 운하의 시간 척도
후버댐의 타이밍
머그잔, 개, 고층 빌딩의 흔들림
우주 생명체를 발견하는 법

제5장 파도에서 와이파이까지: 파장의 생성
하와이 왕족의 서핑
파동이 경계에 닿을 때 일어나는 일
토스터와 적외선 파동
돌고래와 소리의 세계
온실효과가 만든 균형
진주조개와 휴대전화

제6장 오리는 왜 발이 시리지 않을까?: 원자의 춤
브라운과 아인슈타인
젖은 옷과 할루미 치즈
얼음과 유리의 특징
온도계 눈금과 오리 다리의 차이
보이지 않는 열이 움직이는 법

제7장 스푼, 소용돌이, 스푸트니크: 회전의 규칙
자전거, 원심분리기, 피자 반죽의 마법
투석기로 장화를 날리다
스푸트니크와 식빵, 발레리나의 회전
에너지 저장고 플라이휠

제8장 반대편끼리 끌어당길 때: 전자기
우리는 전기로 둘러싸여 있다
오리너구리의 사냥법
이동할 뿐 사라지지 않는다
주전자와 텔레비전의 마법
전자들의 섬세한 춤
토스터의 진정한 재능
북극은 움직인다
대륙의 퍼즐 조각이 맞춰지다
전기와 자석의 우아한 춤

제9장 우리는 무엇으로 사는가: 인간, 지구, 문명
세포가 모여 만든 움직이는 기계
인간을 담고 있는 거대한 생명 그릇
과학과 기술의 찬란한 결정체

참고문헌

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