파인만의 여섯가지 물리이야기

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#파인만의여섯가지물리이야기 #리차드파인만 #폴데이비스 #승산 #Six_Easy_Pieces

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많은 분들이 저처럼 #문과남자의과학공부 를 보고 이 책을 구매한 경우가 있을 것 같다. 기대의 눈높이도 유작가까지는 아니더라도 #김상욱 교수 정도의 대중적인 난의도를 생각하였을지 모르겠다. 일단, 난 그랬다. 하지만 1963년도에 나온 책이라는 점을 간과했다. 당시에는 파격적으로 쉬운 대중서였을지 모르겠으나, 2023년 많은 과학 커뮤니케이터들이 활동하는 이 시대엔 사실 조금 어려웠다. 😂

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사실 순수문과 출신으로 어려울 수 밖에 없겠다 싶기도 하다. 이 책은 칼텍의 공대 1,2학년을 대상으로 했던 파인만의 강의를 정리한 정리본이다. 어려분 부분은 빼고 쉬운 부분들 6가지만  골라서 초보자들을 위해 정리했다고 한다. 어떤내용인지 살펴보자.

제1강 움직이는 원자
파인만의 유명한 문장. 인류에게 단 한문장만을 남길 수 있다면, ‘ 세계는 원자로 만들어져있다’고 해야한다는 그 ‘원자’의 시작을 설명한다. 모든 물질은 원자로 구성되어 있고, 원자는 입자가 구성된다. 전자, 중성자, 양성자. 그럼 입자는 뭐지? 뭔진 정확히 몰라도 이 입자들이 땡기고 밀고 하는 일 때문에 세상의 일이 생긴다.

제2강 기초 물리학
지피지기면 백전백승이다. 물리학이 뭔지 알려준다. 아니 과학이 가지는 특성을 알려준다고 해야겠다. 가설은 실험으로 증명되야 객관적 사실로 인정되는 프로세스. 뉴턴은 중력을 증명했고, 아인슈타인은 상대성 이론으로 시간이 절대적인 것이 아니라는 사실을 증명해냈다. 그리고 인류는 가장 작은 세계를 쳐다보며 입자들 사이에 작용하는 힘을 연구하는 ‘양자역학’을 연구하고 있다. 양자역학을 위해선 ‘입자’를 이해해야하고 ‘입자’들은 진동수에 따라 다른 물질이된다.

제3강 물리학과 다른 과학과의 관계
모든 과학의 중심에는 물리학이 있다. 생물학의 생명연구, 지구과학의 지구의 역사 연구에도, 화학에도 천문학에서도 그 학문들은 중심엔 물리학이 있다고 이야기한다. 시간이 흐른 지금 #빅히스토리 가 유행하면서 방금 언급한 모든 과학이 긴밀히 연결되어 있다는 걸 쉽게 알 수 있다. 아. 단 ‘심리학’은 과학은 아니라고 주장한다. 😁

제4강 에너지의 보존
다들 알고 있다고 믿고 있는 ‘에너지보존의 법칙’을 미국 만화 주인공 데니스(?)의 예를 들어 설명하고 있다. 우리로 치면 뽀로로를 대상으로 설명한다고나 할까. 당시로서는 심각한 과학이론에 만화캐릭터가 등장하는 것이 신선하긴 했겠다 싶다. 음… 🤔 하지만 설명은 어렵다. 그냥 ‘에너지는
보존된다’ 만 알고 있는것으로 만족하련다.

제5강 중력
중력이 왜 생겨났는지는 파인만도 모른다. 하지만 전자기력, 강한핵력, 약한핵력, 중력의 4가지 힘 중 중력은 가장 약하지만 가장 넓게 적용되고 있다. 전 우주를 단 하나의 법칙으로 설명할 수 있는 통일장 이론을 그때부터 열심히 찾고 있다고 한다.

제6강 양자적 행동
다들 알고 계시겠지만 양자역학의 중요한 이론, ‘불확정성의 원리’를 나름 쉽게 풀어준다. 즉 양자차원에선 위치와 운동량을 동시에 측정할 수 없다는 것, 빛은 입자성과 파동성 두가지 성질을 가지고 있다는 것 등의 이야기를 담고 있다. 사실 이 파트 보다는 김상욱 교수의 ‘양자공부’가 훨씬 더 쉽게 설명된다. ☺️

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만만하게 봤다가, 완독하는데 시간이 걸렸다. 😅이해는 된다.  무려 60년전에 쓰여진 책이다. 대중의 눈높이에 맞춘 과학책의 시작이였던 것이다. 당시로서는 무척 혁명적인 책이였을 듯도 싶다. 일부 쉽게 이해되는 부분들도 있었지만 예시 자체가 미국적이고 지금보단 조금 딱딱해서 이해하기 어려운 부분들이 있었던 것 같다.

그래도 뭔가 몇개는 남는것이 있었다. 내가 피드에서 매번 주장하듯 과학이나 철학 등 어려운 분야는 비슷한 책을 여러권 읽어야 한다. 그런 반복학습 속에서 굳어버린 뇌도에도 조금씩의 지식이 쌓일 것이다. 그 과정의 한권을 읽었다. 다만 이쪽 지식이 많은 분들이 아니라면, 이 책보단  김상욱교수의 책들이 훨씬 이해하기 쉽다는 솔직한 의견을 드린다. 이 책과 같이 고민했던 파인만 전기를 택했으면 더 재미있을 뻔했다. 이론보다 신변잡기가 더 재미있는 법이다. ☺️

p45 " 물이 증기로 변하는 원리는 바로 이것이다. 온도가 올라가면 입자들의 운동이 격렬해지기 때문에 서로를 묶어두고 있던 입자들이 자유롭게 풀려나는 것이다.

p59 " 원자가 파트너를 바꾸고 새로운 분자로 다시 태어나는 과정들도 얼마든지 있다..... 원자가 파트너를 바꾸어 결합상태에 변화가 초래되는 이러한 반응들을 통칭 '화학반응'이라고 한다. "

p60 " 산소와 탄소가 결합할 때에는 한바탕 난리가 일어나서 주변의 다른 원자들에게도 그 여파가 전달된다. 즉, 운동에너지가 생성되는 것이다. 이 과정을 간단하게 표현하면 바로 '연소'가 된다. "

p79 " 원자들이 서로 가깝게 접근하면 서로 상대방의 내부구조를 '볼 수' 있게 되어 자신의 전하 배치가 달라지고, 그 결과 매우 강한 상호작용을 주고받게 된다. 그러므로 원자들 사이에 작용하는 힘의 근원은 '전기력'이라고 할 수 있다. "

p91 " 양자역학은 장과 파동, 그리고 입자라는 개념들을 하나의 실체로 통일시켜버렸다. "

p100 " 핵력과 상관없는 입자 두개가 있다. 바로 광자와 중력자이다. 광자는 전자기장을 매개하는 입자로서 흔히 '빛을 구성하는 입자'로 알려져 있으며, 중력자는 '중력의 구조가 양자역학적으로 전자기력과 비슷하다'는 가정하에 중력을 매개하는 입자로 추대된 상상 속의 입자이다. "

p109 " 생물학자들은 연구를 거듭한 끝에 신경이라는 것이 매우 얇고 복잡한 외벽을 가진 미세한 관(Tube)이라는 결론에 도달했다. "

p116 " 단백질이라고 해서 모두 효소는 아니지만, 모든 효소는 무조건 단백질이다. "

p123 " 헬륨은 태양에서 발견되어 지금과 같은 이름을 얻게 되었으며(태양의 신인 헬리오스의 이름을 따서 헬륨이라고 명명되었다-옮긴이), 테크로튬은 어느 차가운 별에서 발견되었다. "

p158 " 우리는 에너지를 '주어진 순간에 어떤 특정량을 세는 수단'으로 간주하지 않고, '수학적으로 정의되는 추상적인 양' 정도로 이해하고 있다. "

p199 " 상대성이론에 의하면, 에너지와 질량은 동일한 실체로서 에너지가 있는 곳에는 반드시 질량이 존재한다. 심지어는 빛조차도 질량을 갖는다. 빛은 에너지를 실어 나르기 때문이다. "

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