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상위 5%로 가는 물리교실 1 - 기초 물리(상) ㅣ 상위 5% 총서 1
신학수 외 지음, 이루다 그림 / 스콜라(위즈덤하우스) / 2008년 1월
평점 :
절판
물리. 비록 화학처럼 친숙하지 않은 이름이지만, 내가 좋아하는 분야가 물리가 아니더라도 이 책을 한 번 읽으니 물리에 관한 재미있는 사실들이 내 머릿속에 쏙 박혔다. 토끼와 거북이의 속력 이야기도 그렇고, 그림을 그려가면서 전혀 이해하기가 힘든 부분을 쉽게 이해시켜주었다.
제일 이해하기가 어려운 부분은 수레를 끌 때 힘에서 힘을 더하면 더 빨리 움직여야 할텐데, 이 힘이 더 작아지는 경우가 있다고 한다. 힘과 힘을 더해서 커져야지 작아지는 게 왠말이냐고? 작가님들은 매우 명쾌한 해설을 해주셨다. 만약 수레를 서로 반대방향으로 끈다면 어떻게 될까? 수레는 어느 한 쪽으로 끌려가기가 힘들것이다. 그래서 양쪽에서 힘이 작용하기는 하지만, 같은 방향이 아니라면 그 힘이 오히려 작아지는 것이다. 그래도 믿기지 않는다면 실험을 해볼 것을 추천한다. 물론 직접 실험을 할 사람은 없을 거라 믿는다.
토끼와 거북이에 관한 이솝 이야기는 토끼에 비해 훨씬 느린 거북이를 승자로 만들었다. 여기서 문제, 토끼와 거북이 중에서 누가 더 빠를까? 내 생각엔 소수가 토끼이고 다수가 이솝 이야기의 영향으로 거북이를 택할 것이다. 정답은 토끼다. 그 이유는 문제가 누가 경기에서 이겼을까?가 아닌, 누가 더 빠를까? 였기 때문이다. 실제 이야기에서도 토끼는 거북이에 비해 몇배나 빠른 속도로 단숨에 중간지점까지 간 이야기가 나오는데, 거북이는 비록 느리기는 하지만 쉬지 않고 꾸준히 올라오고 있다. 여기서 또 한 가지의 물리적 과학을 찾아볼 수 있다. 전체 경주 거리를 10km라 정하고, 토끼가 30분 당 이동하는 거리를 평균 3.5km라 하고, 거북이가 30분 당 이동하는 거리를 평균 1.5.km라고 해두자. 초반부터 속력을 낸 이들은 점점 힘이 빠질 것이고, 토끼는 물론 1시간 정도를 뛰다가 중간 지점에서 쉴 것이다. 그러다가 잠에 빠진 토끼를 제쳐두고 거북이는 계속 1km정도씩 계속 나가서 1시 30분에 일어난 토끼는 결승점에 거의 다다른 거북을 보고서 다시 속력을 낼 것이다. 하지만 아무리 빨리 뛰더라도 결승점 앞에 다다른 거북을 따라잡는 일은 정말 힘들다. 승리는 거북! 경기에서는 거북이 이겼다. 분당 평균 속도에서도 거북이 분당 6m정도를 더 앞섰다. 하지만 거북이도 지는 때가 있다. 초반에 가장 힘이 쎈 때를 중심으로 그들의 속도를 비교해 보자면 토끼의 속도가 거북이보다 훨씬 빠르다. 그래서 속력은 토끼가 빠르고, 경기는 거북이가 이겼다고 판단할 수 있다.
우리나라의 최초의 우주인 고산. 그가 탈 우주선의 시초는 바로 로버트 고더드다. 로버트 고더드는 물리학 교수가 되며 로켓을 쏘아올릴 계획을 시도했으나 다른 사람들과 뉴욕타임스는 진공 상태에서는 로켓이 나아갈 수 없다며 그를 비판했다. 찰스 린드버그(최초로 대서양을 비행기로 횡단한 사람)에게 후원을 받고 연구를 진행하다가 암으로 사망하였다. 그렇지만 그의 꿈은 현실이 되어 결국 우주를 향한 로켓이 개발되었고, 뉴욕타임스는 이미 죽은 로버트 고더드에 대한 사과를 하였다. 로켓에 대한 비판을 한 것은 자기 신문사의 잘못된 생각이었다고. 로버트 고더드는 비록 직접 이루지는 못했지만 우주에 대한 인간의 희망을 만들어 주었다.
물리에서는 참 재미있는 사실이 많다. 그 유명한 과학자 갈릴레이도 유명한 여러 물리적 사실들을 밝혀냈다. 어릴 적에는 나조차도 무거운 것이 먼저 떨어질 것이라 생각하였는데, 갈릴레이의 이야기를 듣고 500원 동전과 50원 동전을 통해 실험을 해보니 실제로 그런 결과가 나왔다. 물리를 지겨워하는 나였지만 이제는 아니다. 사람들에게 당당히 "전 물리를 좋아해요!"라고 말할 수 있게 된 것 같다.