[2025-03] 궤도의 다시 만난 과학

제목 : 궤도의 다시 만난 과학

작가 : 궤도

출판사 : 페이지2

읽은기간 : 2025/01/13 -2025/01/19

 

과학을 잘 모르는데 쉽게 과학을 설명해주는 궤도님의 책.

어렵게 느껴지는 과학을 일상생활의 예를 들어가면 이해하기 쉽게 설명해주기 때문에 가볍게 읽으며 과학을 이해할 수 있다. 

물리, 확학, 생물, 지구과학 등 학교에서 배우는 과목으로 챕터가 나뉘어져 있어 학생들도 읽으면 도움이 많이 될 것 같다.

과학을 모르는 문과생은 꼭 읽어야 한다. 이제는 인문학과 과학이 따로 놀아서는 안된다. 

인문학도 과학적 사고가 필요하고, 과학도 인문학적 교양이 있어야 정상적인 사고를 하며 과학을 할 수 있으니까..

자기 잘난것만 알고 외골수인 과학자나 인문학자는 싫다.. 

 

p38 물리학에서 일은 힘에 이동거리를 곱한 것이라고 정의합니다. 다시 말해서 일이 성립되려면 일단 힘이 있어야 하고, 이동도 해야 합니다. 그런데 플랭크는 제자리에서 꼼짝하지 않습니다. 그래서 아무리 죽을 것 같이 힘들어도 일이 아닙니다.

p63 사실 전기와 자기는 서로 밀접한 관련이 있습니다. 전류가 흐르면 자기장이 생기고, 반대로 자석을 움직이면 전기가 발생하기도 합니다.

p68 우리가 우주상의 힘을 크게 네 가지로 분류하면, 강력, 약력, 중력, 그리고 전자기력으로 나눌 수 있습니다. 강력과 약력은 강한 핵력, 약한 핵력을 말하는데 눈으로 볼 수 있는게 아니기 때문에 일상생활에서 체감하기는 힘든 힘입니다. 중력은 만유인력이고, 전자기력은 전기력에 자기력을 합친 개념인데 자기력에 대해서는 이후에 다시 설명하겠습니다.

p79 CT는 방사선으로 몸의 내부를 촬영하지만, MRI는 전자석으로 강한 자기장을 형성한 다음 우리 몸속의 수소 원자핵을 자극해서 이미지를 얻어냅니다.

p104 미시세계는 근본적으로 불확정성을 가지고 있는데요, 이게 아주 중요합니다. 미시세계에서는 특정 쌍의 물리적 특성(예: 위치와 운동량)을 동시에 정확히 알 수 없습니다. 입자가 입자와 파동 두 가지 성질을 모두 가지기 때문이지요.

p114 방향이 바뀌면 속도도 바뀌니 가속 운동입니다. 이 물체가 이렇게 운동하는 이유를 천체가 잡아당기기 때문이라고 말할 수 있을까요? 그저 시공간이 휘어 있을 뿐입니다. 중력이라는 개념이 없어도 우주에서 벌어지는 일을 설명할 수 있게 된 겁니다.

p127 음극선 경로에 바람개비를 두면 바람개비가 돌아갑니다. 질량이 없으면 바랍개비가 돌아갈 일이 없겠죠. 음극선에 질량이 있다는 뜻입니다. 한마디로 금속에서 뭔가가 음극선 형태로 나왔는데, 그 무언가가 음전하를 띠고 가벼운 질량을 가졌다라는 것입니다.

p133 확률을 무수한 점으로 표현해 찍어 보면 원자핵 주변으로 전자가 구름처럼 퍼져 있는 모형이 되는 겁니다. 이때 원자핵 주위에서 전자가 발견될 확률을 나타낸 함수를 오비탈 또는 궤도 함수라고 부른다는 점까지 알려드립니다.

p143 전자에도 껍질이 있냐고요? 앞에서 원자 가운데 원자핵이 있고 주변에 전자가 돌고 있다고 말씀드렸었죠? 여기서 전자가 운동하는 궤도를 전자껍질이라고 합니다. 가로줄인 주기는 전자가 들어있는 전자 껍질의 개수가 같은 원소들끼리 모아놓은 거에요.

p152 이 원소들을 하나씩 보면 헬륨을 제외하고는 가장 바깥쪽에 있는 전자껍질, 그러니까 전자가 움직이는 궤도들 중에서 가장 바깥쪽에 있는 궤도에 속한 전자가 모두 8개입니다. 신기하게도 원자는 제일 바깥쪽 전자껍질에 전자가 8개가 있는 상태를 만들고 싶어합니다.

p160 금속을 망치 같은 것으로 두드리면 부서지지 않고 얇아지면서 늘어납니다. 이온 결합한 물질이 외부에서 힘을 주면 부서지는 것과 다르게 금속 결합한 물질은 부서지지 않고 늘어나죠. 금속 양이온들이 배열이 달라져도, 자유 전자들이 사이를 오가면서 문제없이 결합을 유지해 주기 때문입니다.

p165 서로 다른 두 개의 비금속 원자가 만났다고 생각해 봅시다. 그럼 둘 중 하나에 전자가 치우치기 쉽습니다. 전자를 더 잘 끌어당기는 원자 쪽으로 치우치죠. 보통 주기율표에서 오른쪽 위로 갈수록 전자를 잘 끌어당기는 원자입니다.

p177 요즘엔 산화를 어떻게 정의하고 있을까요? 물질이 반응할 때 전자를 빼앗기면 산화된다고 합니다. 반대로 전자를 얻어오면 환원된다고 하고요.

p180 그 짧은 시간에 우리 몸의 세포와 조직에 엄청난 영향을 미칩니다. 앞뒤를 가리지 않고 우리 몸의 분자를 산화시키거든요. 세균을 공격하는 것까지는 좋은데 거기서 멈추지 않고 몸의 세포까지 공격합니다. 그래서 노화나 면역 저화, 암 등을 유발한다고 하죠.

p206 종의 개념은 생물학에서 굉장히 중요한 개념입니다. 다른 종과 생식적으로 격리된 자연 집단을 말하죠. 다시 말해 같은 종이라고 부르려면 서로 교배해서 자손을 낳았을 때 그 자손도 번식할 수 있는 생식 능력을 가져야 합니다.

p217 어느날 갑자기 이유 없이 목이 긴 기린이 태어났습니다. 그 녀석은 운좋게도 높은 곳의 나뭇잎까지 먹을 수 있었고, 덕분에 목이 긴 기린의 자손들이 더 많이 살아남아서 우세종이 됐습니다. 이것이 자연 선택 개념에 맞는 생각입니다.

p250 지구의 공전과 자전 속도 역시 생명체에게 적합한 환경을 제공합니다. 하루와 계절의 변화를 통해 지구는 온도를 일정하게 유지해서 생명체가 살기에 적합한 기후를 조성하죠. 지구가 지금의 모습으로 유지되고 있는 데에는 수많은 우연과 필연이 얽혀 있습니다.

p265 맨틀은 주로 암석이지만, 외핵은 주성분이 철이나 니켈같이 전도성이 큰 금속입니다. 지구가 자전할 때 외핵의 물질들도 같이 회전하면서 지구의 자기장을 만들죠. 이것이 다이나모 이론이라고 하는데 지구의 자기장을 설명하는 가장 유력한 이론입니다.

p285 태풍에 이름을 붙이는 이유는 여러 개의 태풍이 동시에 왔을 때 구분하기 위해서입니다. 1900년대 초반 호주에서 예보관으로 일하던 클레멘트 래기가 평소 싫어하던 정치인이나 주변 사람 이름을 태풍에 붙인게 시작이라고 합니다.

p304 리비트는 변광성의 주기와 밝기의 관계를 연구하다가 주기가 같은 변광성은 실제 밝기가 같다는 걸 알게 됩니다. 주기가 짧은 별들은 더 어두운 별이고, 긴 별들은 더 밝다는 걸 알게 된 것이죠. 이런 변광성이 은하마다 있기 때문에 밝기를 가지고 거리를 측정할 수가 있는 겁니다.

p306 세페이드 변광성이나 1a형 초신성, 또 빛의 파장 길이 같은 다른 측정 방식을 교차 적용하면서 별의 거리를 점점 확장해 가며 재고 있습니다. 사다리를 한 단계 오르고 또 한 단계 오르듯이, 하나를 토대로 조금씩 더 멀리 측정하는 이런 방식을 우주 거리 사다리라고 부른다는 점도 팁으로 알려드립니다.