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관계의 과학 - 복잡한 세상의 연결고리를 읽는 통계물리학의 경이로움
김범준 지음 / 동아시아 / 2019년 12월
평점 :
🌟 다른 모든 이들과 마찬가지로 물리학자도 세상에 말을 한다.
『관계의 과학』에서는 우리의 일상과 친구 관계에서부터 사회 현상과 재해 등 자연현상까지 어떻게 작은 부분들이 전체로서의 사건이 되고 현상이 되는지 통계물리학의 방법으로 조명한다.
복잡한 세상의 숨은 규칙과 패턴을 연결망(Network)을 만들어 살펴보고, 연결고리를 찾아 전체의 의미를 읽는다. 통계물리학자의 시선에서, 세상의 숲을 보는 법을 안내한다.
<인터넷 서평중에서>
과학은 아름답고 복잡한 공동체가 추구해야 할 올바른 가치를 제시하기도 한다.
데이터와 수치해석은 세상을 타당하게 바라보는 근거와 눈이 된다.
대부분 사람들은 수학과 물리학이 삶에 관련이 없다고 생각하고 전공자 출신이 아니면 이쪽 공부를 멀리하는 경향이 있다.
특히 인문학 ,예체능계 출신들은 기본적인 뉴턴의 제3법칙도 모르는 이가 많다.
책의 말미에서 이 책은 이렇게 전한다. "물리학을 공부하라." 이는 합당하고도 뚜렷한 귀결이다.
읽는 이로 하여금 명령이 아닌 설득으로 받아들이도록, 우리는 언젠가라는 매 번 결국 세상을 읽어내는 도구를 배워야 한다라고...
물리학이 우리의 삶과 동떨어진 학문이 아니며, 현실 세상에 대한 물리학자의 고찰이 실제를 설명하기 때문이다.
또한, 물리학자가 한 인간으로서 세상을 읽어낸다는 합당한 사실을 현상해준다. 그래서 이 책의 독자는 놀랍게도 하나의 눈을 얻는다. 그것은 과학의 눈이요, 또는 물리학의 눈이다.
이 책의 저자 #김범준교수 는 통계물리학자 이지만 필자는 공학도 로써 기초과학인 응용수학과 물리학을 현장에서 적용 시킨다.
그럼 통계물리학이란 무엇일까?
통계물리학(統計物理學, statistical physics) 또는 통계역학(統計力學, statistical mechanics)은 입자가 매우 많거나 대상이 복잡한 물리계를 통계적인 방법으로 연구하는 물리학(物理學, physics)의 한 분야이다.
통계물리학이 제일 먼저 시작된 분야는 열역학(熱力學, thermodynamics)이다. 그래서 물리학과에서는 아직도 통계물리학을 가르칠 때 열 및 통계물리라는 과목으로 가르치고 있다.
고전적인 열역학은 에너지, 열, 일, 엔트로피라고 하는 거시적 물리량을 정의하고 그로부터 열기관의 열적 과정을 연구하였다.
열역학적 물리변수들인 압력, 부피, 온도 등이 열역학적 계에서 어떠한 관계를 갖는지 연구하는 것이 열역학이다. 이러한 열역학적 변수들은 내부에너지(internal energy), 헬름홀츠의 자유에너지(Helmholtz free energy), 깁스의 자유에너지(Gibbs free energy), 엔탈피(enthalpy) 등의 열역학 퍼텐셜과 관계를 맺고 있다.
1800년대 후반 열역학은 루트비히 에두아르트 볼츠만(Ludwig Eduard Boltzmann, 1844~1906)에 의해 원자 수준에서 이해되었으며 이것이 통계역학의 시작이다.
1900년대 초반에는 양자역학의 등장과 함께 양자계를 통계적으로 다룬 양자통계가 발전하였다.
현대 통계물리학은 고체물리학(固體物理學, solid state physics), 생물물리학(生物物理學, biophysics), 사회현상에 이르기까지 광범위한 복잡계를 기술하는 강력한 도구로 활용되고 있다.
마지막으로 기초과학이 약해서 늘상 일본이 수십번 노벨상을 탈때 멍하니 하늘만 바로보는 대한민국 사람들을 위해 이 책은 누구나 읽어야 할 책이다.
특히 문과 ,예체능계 출신 여성분들이 이런 책을 많이 읽어서 세상을 바라보는 시야가 달라지기를 바란다.
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