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수학과 과학사로 풀어가는 노벨 과학상 수상 오리지널 논문에 도전하다! 수식과의 정면 승부 인류 역사상 가장 아름답고 혁명적인 과학 논문 제대로 맛보기 이 책의 특징은 논문에 사용된 ‘수식’을 그대로 가져왔다는 것이다. 시중의 교양과학 서적들은 수식을 배제한 채 역사적 배경이나 설명만 나열한 경우가 많다. 숫자나 수학 기호만 보아도 머리가 아파 책을 덮어 버릴 독자를 미리 배려(?)한 탓이리라. 그러나 이 책은 그 수식에 정면 승부를 걸었다. 노벨 과학상 수상 논문에는 당연히 수식이 계속해서 등장한다. 이 식들을 배제하고 논문을 읽는 것은 수박 겉핥기일 뿐이다. 수학은 과학의 언어라는 말이 있다. 과학을 이해하기 위해서는 과학의 언어인 수학을 알아야 한다. 수학이 바탕이 되어야 과학 내용을 온전히 내 것으로 만들 수 있다. 너무 욕심내지는 말자. 한 번에 이 내용을 다 이해하지 못해도 좋다. 무려 천재 아인슈타인이 쓴 논문인데 어떻게 단숨에 이해할 수 있겠나. 재미있는 과학사 이야기로 술술 따라와도 괜찮다. 아인슈타인이 위대한 이론을 탄생시킨 그 바탕만 어렴풋이 이해해 보는 건 어떨까? 수식은 눈으로 술술 읽어가도 좋다. 내용이 이해될 때 다시 반복해서 읽어보면 성취감이 더 크게 다가올 것이다. 책 뒤편에는 오리지널 논문의 영문본도 실려 있다. 저자와의 만남에서 접한 수식이 눈에 들어오는 뿌듯함도 맛볼 수 있으리라 기대한다. 과학에 미래를 건 학생들이여, 과학을 사랑하며 세상을 바꿔가는 시민들이여. 인류 역사상 가장 아름답고 혁명적인 생각이 담긴 논문에 도전하자.

세상에서 가장 쉬운 과학 수업 특수상대성이론 갈릴레이의 고전역학에서 아인슈타인의 특수상대성이론까지 문과생도 쉽게 이해할 수 있는 ‘특수상대성이론’ 일대일 수업! 그동안 양자역학과 상대성이론에 관한 책은 무수히 쏟아져 나왔다. 그런데 대부분 관련된 역사 이야기들 중심으로 쓰여 있다. 이제는 수식을 피하지 말고 천재 과학자의 오리지널 논문을 이해하게 되길 바라며 이 시리즈가 기획되었다. 이 책에는 논문에 담긴 수식을 풀어가는 과정이 그대로 등장한다. 물론 어려운 내용도 있지만 고등학교 수준의 수학만 알면 이해할 수 있도록 친절하게 설명하였다. 학생과 정교수의 일대일 대화를 따라가다 보면 수식에 두려움이 있는 문과생도 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 이 책은 26세 청년 아인슈타인의 특수상대성이론 최초의 논문(1905년)에 초점을 맞추었다. 논문의 이해를 돕고자 첫 번째 만남에서 갈릴레이와 뉴턴 역학을 역사적으로 다루었고, 두 번째 만남에서는 광속을 측정한 사람들과 에테르를 믿었던 과학자들의 이야기를 하였다. 이를 통해 세 번째 만남에서 아인슈타인의 논문 1부를 강의하였다. 네 번째 만남에서 전자기학의 역사, 다섯 번째 만남에서 맥스웰 방정식 및 파동의 성질을 논의했다. 이를 토대로 여섯 번째 만남에서 논문 2부를 강의하였고 마침내 E=Mc² 공식에 도달한다. 책의 뒤쪽에는 논문 영문본을 실어 오리지널 논문에 대한 간접 체험을 할 수 있도록 하였다. 과학도를 꿈꾸는 학생, 양자역학과 상대성원리를 좀 더 알고 싶은 사람, 학생들에게 위대한 논문을 소개하려는 과학 선생님, 〈인터스텔라〉를 능가하는 SF 영화를 만들고 싶어 하는 영화 제작자나 웹툰 작가 등 과학에 관심을 가진 많은 사람들에게 이 시리즈를 추천한다. 이 시리즈 전20권에는 역대 노벨 물리학상 수상자들이 모두 등장한다. 세상에서 가장 쉬운 과학 수업 방사선과 원소 위대한 퀴리 가문의 탄생부터 주기율표의 완성까지 새로운 발견과 그 숨겨진 이야기 ‘방사선과 원소’ 과학자들은 우연히, 혹은 끊임없는 실험에 의하여 새로운 발견을 해내고, 그 결과를 논문으로 기록하여 세상에 펼쳐 보인다. 논문은 그들의 연구 결과가 담긴 집약체이며, 이론의 출발점이라고 할 수 있다. 어렵게만 느껴지는 과학 논문을 일반인은 물론 청소년 독자들도 쉽게 읽을 수 있도록 풀어낸 〈노벨상 수상자들의 오리지널 논문으로 배우는 과학 시리즈〉가 여기에 펼쳐진다. 《세상에서 가장 쉬운 과학 수업 방사선과 원소》는 마리 퀴리가 남편과 함께 노벨 물리학상을 받은 최초의 논문(1898년)과 단독으로 노벨 화학상을 받은 첫 번째 논문(1898년)에 초점을 맞추었다. 두 논문은 새로운 자연 방사능 원소 두 개(폴로늄과 라듐)를 발견한 내용이다. 이와 관련하여 인공 방사선이지만 최초의 방사선인 X선을 발견한 뢴트겐의 논문과 그것을 있게 한 방전관 발명의 역사를 다루었고, 방전관에서 찾아낸 톰슨의 전자 발견 이야기도 곁들였다. 여기에 등장하는 노벨상 수상자들이 주로 실험 물리학자이므로 수식보다는 실험 장치와 실험 방법에 중점을 두었다. 책의 뒤쪽에는 논문 영문본을 실어 오리지널 논문에 대한 간접 체험을 할 수 있도록 하였다. 이 책에는 위대한 발견을 한 과학자들의 에피소드와 함께, 논문을 완성하기까지 반복되는 실험을 통해 결론을 도출하는 과정이 그대로 등장한다. 간혹 수식이 필요한 어려운 부분도 있지만 고등학교 수준의 내용만 알면 이해할 수 있도록 친절하게 설명하였다. 학생과 정교수의 일대일 대화를 따라가다 보면 수학이나 과학에 두려움이 있는 독자들도 쉽게 이해할 수 있을... 것이다. 세상에서 가장 쉬운 과학 수업 양자혁명 플랑크의 양자 입자에서 아인슈타인의 광전효과까지 반도체 ㆍ 초전도체 원리의 시작, 양자론 속으로 ‘양자혁명’ 현대물리학의 거인인 플랑크는 양자라는 입자를 처음 발견했다. 그는 이 입자가 고전 물리학의 입자와는 다르게 불연속적인 에너지가 허용되는 신기한 성질을 지니고 있다고 주장했다. 그는 1900년 양자론 논문으로 갈릴레이와 뉴턴이 완성한 역학 이론을 과감하게 뒤엎었다. 〈노벨상 수상자들의 오리지널 논문으로 배우는 과학 시리즈〉 중의 3권인 《세상에서 가장 쉬운 과학 수업 양자혁명》은 빛이 광자라는 알갱이로 이루어져 있고, 광자가 가질 수 있는 에너지가 어떤 최소 에너지의 정수배가 된다고 가정하는 것으로 시작한다. 이후 플랑크 논문의 영향으로 기존의 물리이론은 수정되었고, 핵물리학이나 소립자물리학도 양자론을 채택하는 등 고체물리학 역시 양자론의 개념을 받아들이게 된다. 플랑크 논문은 양자 시대를 활짝 연 문으로 이후 뉴턴의 역학은 양자역학으로 수정되었고, 보어가 올바른 원자모형을 만드는 데 큰 영향을 끼쳤다. 《세상에서 가장 쉬운 과학 수업 양자혁명》은 플랑크의 양자론에 초점을 맞추었다. 플랑크가 양자론 최초의 논문을 완성한 시점에서 이 논문을 쓰기 위해 공부했던 열역학 이야기를 역사적으로 재미있게 풀었다. 동시에 플랑크가 사람들에게 알려주고 싶어 했던 것을 그의 오리지널 영문 논문으로 자세히 소개했다. 이 책에는 위대한 발견을 한 과학자들의 에피소드와 함께 수식이 등장한다. 어렵다고 느낄 필요 없이 고등학교 수준의 수학 내용만 알면 이해할 수 있도록 친절하게 설명하고 있다. 정교수와 물리군의 일대일 대화를 따라가다 보면 수학이나 과학에 두려움이 있는 독자들도 쉽게 이해할 수 있게 된다. 세상에서 가장 쉬운 과학 수업 원자모형 고대의 기본원소 이론부터 보어의 양자 이론까지 눈으로 볼 수 없는 물질을 모형으로 만들어 원자 성질과 내부 구조를 설명하다 모형은 눈으로 보기 어렵거나 내부 구조 등을 설명하기 위해 만든다. 이처럼 원자모형은 원자가 관계하는 여러 가지 현상을 설명하고 그 구조를 직관적으로 이해하기 쉽도록 모형적으로 생각한 원자구조 형태다. 원자모형은 최근 개발된 최첨단 현미경을 이용하면 물질 내에서 원자가 어떻게 배열되었는지 관찰할 수 있지만 양성자와 전자로 구성되어 있는 원자 내부를 들여다볼 수 없다. 따라서 원자의 내부 구조를 연구하기 위해서는 모형으로 여러 가지 원자모형을 제시하고 이 연구를 바탕으로 원자의 성질을 예측하기도 한다. 최초의 원자모형은 돌턴이 제시한 원자모형이다. 돌턴은 원자는 더 이상 쪼개지지 않는 가장 작은 알갱이라고 주장했다. 〈노벨상 수상자들의 오리지널 논문으로 배우는 과학 시리즈〉 중의 4권인 《세상에서 가장 쉬운 과학 수업 원자모형》은 고전 물리학으로 설명할 수 없는 현상이 존재할 수 있다는 사실을 보여준 중요한 사건을 다룬다. 따라서 보어의 원자모형은 양자물리학으로 한 발짝 더 다가가는 중요한 나침반이 되었다. 이 책에서는 고대 원소론부터 양자역학으로 발전하기까지 역사적인 흐름으로 흥미진진하게 풀었다. 더불어 톰슨, 러더퍼드, 보어의 오리지널 영어 논문을 통해 그 시대 속 물리학자들의 고심과 연구 결과를 생생하게 느낄 수 있다. 이 책에는 위대한 발견을 한 과학자들의 에피소드와 함께 수식이 등장한다. 어렵다고 느낄 필요 없이 고등학교 수준의 수학 내용만 알면 이해할 수 있도록 친절하게 설명하고 있다. 정교수와 물리군의 일대일 대화를 따라가다 보면 수학이나 과학에 두려움이 있는 독자들도 쉽게 이해할 수 있게 될 것이다. 이 책은 시리즈(전 20권)로 기획되었으며 역대 노벨 물리학상 수상자들이 모두 등장한다. 세상에서 가장 쉬운 과학 수업 불확정성원리 광학의 역사부터 슈뢰딩거 방정식의 탄생까지 미시 세계 탐구의 관문, 양자역학의 문을 연 불확정성원리 과학의 새로운 시대를 불러온 혁명적인 논문 속으로! 〈노벨상 수상자들의 오리지널 논문으로 배우는 과학〉 시리즈 다섯 번째 책. 양자역학의 문을 연 하이젠베르크의 불확정성원리를 중심으로 양자역학의 탄생 과정을 자세히 다룬다. 논문을 풀어가며 수식을 외면하지 않되, 이론의 역사적 배경들과 함께 자연스럽게 이해를 돕는다. 1924년부터 1926년까지 3년 동안은 양자역학이 형성되는 시기로 훌륭한 이론 물리학자들이 대거 등장한다. 이 책에서는 1924년 드브로이의 물질파 논문, 1925년 하이젠베르크의 불확정성원리 논문, 1925년 보른과 요르단의 불확정성원리 논문, 1926년 슈뢰딩거의 슈뢰딩거 방정식 논문에 관한 내용을 차례로 소개한다. 독자들의 이해를 돕기 위해 먼저 광학의 역사로 이야기를 시작했다. 빛이 입자인가 파동인가의 논쟁은 아주 긴 시간 이어져 왔다. 그 종지부를 찍은 드브로이의 물질파 이론은 이듬해 하이젠베르크가 불확정성원리 논문을 발표하는 데 큰 역할을 했다. 하이젠베르크와 거의 비슷한 시기에 불확정성원리를 연구한 보른과 요르단의 이야기도 곁들였다. 또한 대학교 2학년 때 배우는 푸리에 급수, 해석역학의 역사를 고등학교 수준의 수학으로 설명하여 책에 전개된 논문의 이해를 도왔다. 이 책을 통해 양자역학 초기 영웅들의 이야기를 그들의 논문과 함께 살펴보면서 노벨 과학상을 꿈꾸는 우리의 마음가짐이 어떠해야 할지 되새기는 기회가 될 것이다. [노벨상 수상자들의 오리지널 논문으로 배우는 과학 시리즈](출간 예정 목록) 1권 : 아인슈타인(1921년 노벨 물리학상) - 특수상대성이론 2권 : 마리 퀴리(1903년 노벨 물리학상, 1911년 노벨 화학상) - 방사선과 원소 3권 : 플랑크(1918년 노벨 물리학상) - 양자혁명 4권 : 보어(1922년 노벨 물리학상) - 원자모형 5권 : 하이젠베르크(1932년 노벨 물리학상) - 불확정성원리 6권 : 아인슈타인(1921년 노벨 물리학상) - 브라운운동 7권 : 왓슨과 크릭(1962년 노벨 생리의학상) - DNA 구조 8권 : 디랙(1933년 노벨 물리학상) - 반입자 9권 : 찬드라세카르(1983년 노벨 물리학상) - 별의 물리학 10권 : 바딘(1972년 노벨 물리학상) - 반도체 물리학 11권 : 아인슈타인(1921년 노벨 물리학상) - 일반상대성이론 12권 : 유카와 히데키(1949년 노벨 물리학상) - 핵력 13권 : 폴링(1954년 노벨 화학상, 1962년 노벨 평화상) - 화학결합 14권 : 파인먼(1965년 노벨 물리학상) - 양자전기역학 15권 : 피블스(2019년 노벨 물리학상) - 우주팽창과 암흑물질 16권 : 글라우버(2005년 노벨 물리학상) - 양자광학 17권 : 홀데인(2016년 노벨 물리학상) - 양자물질 18권 : 하셀만(2021년 노벨 물리학상) - 기후 물리 19권 : 차일링거(2022년 노벨 물리학상) - 양자정보 20권 : 겔만(1969년 노벨 물리학상) - 쿼크모형 ★ 전국 과학교사모임 추천도서 ★ 노벨상 수상 오리지널 논문 영문본 수록 이과생을 위한 과학탐구 대비는 당연히 기본! 문과생에게도 필수인 국어 비문학 과학 지문 철저 대비 최근의 수능 시험(모의평가, 학력평가를 비롯한)은 문제의 지문이 점점 길어지는 추세에 있다. 과학탐구 영역의 문제도 간단히 개념을 묻거나 계산 결과를 도출하는 것에서 그치지 않고 실험 과정을 상세히 나열하거나 과학사적 배경을 설명하기도 한다. 수능 국어 영역의 비문학에서도 과학 분야의 지문이 종종 등장한다. 그런데 비문학 지문을 읽다가 시간 배분을 제대로 못하고 낭패를 보는 경우가 많다. 왜 그럴까? 바로 배경 지식 때문이다. 방대한 양의 지문을 빠르게 읽는 데 가장 도움이 되는 것은 그 내용이 익숙한지의 여부에 달려 있다. 이 책에서는 논문 해설의 중심 줄기를 바탕으로 그 바탕이 된 이론들의 과학사를 함께 다룬다. 이론을 발견한 과학자의 생애, 새로운 발견에 대한 에피소드를 함께 읽으며 자연스럽게 관련 지식을 습득할 수 있다. 뉴턴이 말했던 “내가 멀리 볼 수 있었던 것은 거인의 어깨 위에 있었기 때문이다.”를 기억하자. 아인슈타인이 남긴 논문은 그의 엄청난 노력의 결과물이다. 논문을 읽으며 아인슈타인이 씨름했던 문제들과 마주하면서 그의 연구 과정은 어떠했을지도 느껴보자. 이 책을 디딤돌 삼아 더 멀리 앞으로 나아갈 당신을 응원한다.

■ 특수상대성이론 차례 추천사 천재 과학자들의 오리지널 논문을 이해하게 되길 바라며 드디어 시간이 움직이다! _호킹 박사 깜짝 인터뷰 첫 번째 만남│아인슈타인 이전의 물리학 아리스토텔레스의 운동론 _돌이 땅에 떨어지는 그럴듯한 이유 고전역학의 창시자 갈릴레이 _지루한 설교 덕분에 대단한 발견을! 갈릴레이, 속력을 정의하다 _두 물체의 빠르기는 어떻게 비교할까? 고전역학을 완성한 뉴턴 _거인의 어깨 위에서 미분과 적분의 발견 _한없이 가까워지고 무한히 잘게 나누기 미분으로 순간속도를 정의하다 _내 차의 속도는 얼마나 변했을까? 뉴턴의 세 가지 운동법칙 _지금처럼 쭈욱 가보자고! 갈릴레이의 상대성원리 _가로수가 뒤로 가는 것처럼 보이는 이유 일과 운동에너지 _물체를 움직이는 힘에 대하여 두 번째 만남│영웅 아인슈타인의 등장 빛의 속력을 측정한 과학자들 _너는 너무나 빨라! 에테르 논쟁 _잘은 모르지만 존재해야만(?) 한다 마이컬슨·몰리의 실험 _에테르를 찾아보자! 로런츠·피츠제럴드 수축 _잘못된 신념이 만들어 낸 억지 이론 마흐의 역학 비판 _시간이 먼저냐 운동이 먼저냐 아인슈타인의 학창 시절 _천재성을 꽃피운 환경의 중요성 세... 번째 만남│논문 속으로 1부 특수상대성이론 논문의 개요 _혁명적인 두 가지 가설 테일러, 함수를 급수로 나타내다 _함수를 전개식으로 나타내는 마술 정지해 있는 막대기의 길이 재기 _빛으로 캐치볼을! 등속도 v로 움직이는 막대기의 길이 재기 _내가 보는 빛의 이동 거리는? 길이와 시간의 상대성 _너와 나의 시간은 다르다 아인슈타인의 속도 덧셈 _빛의 속도에서는 이 규칙을! 네 번째 만남│전기를 연구한 사람들 정전기로부터 시작된 전기 연구 _일상의 불편을 예사로 넘기지 않다 클라이스트와 레이던병 _전기를 모아 보자! 쿨롱의 법칙 _두 전하 사이의 법칙에 대하여 전지의 발명 _서로 다른 금속판 사이에 무슨 일이? 전기장 _전기력 게임을 할 준비가 되었다! 가우스의 법칙 _핵심으로 가는 어려운 길목 전위(전기퍼텐셜) _중력과 닮은 전기력의 성질 다섯 번째 만남│전기와 자기의 비밀 자기장 _거대한 자석, 지구 전류의 자기 작용 _전류가 흐르면 나침반이 움직인다?! 앙페르의 법칙 _전류와 전류 사이에 작용하는 힘 패러데이의 전자기 유도 법칙 _자석이 움직이면 무슨 일이 일어날까? 맥스웰 방정식 _전자기에 대한 완벽한 방정식 빛은 전자기 파동 _광속으로 움직이는 파동에 대하여 도플러 효과 _파동의 진동수를 다르게 느끼다 여섯 번째 만남│논문 속으로 2부 빈 공간에서 맥스웰 방정식의 상대성이론 _두 관찰자는 맥스웰 방정식을 어떻게 묘사할까? 상대론적 도플러 효과 _두 관찰자는 전자기파의 위상을 어떻게 볼까? 질량 에너지 관계식 E=Mc² _하이라이트 공식의 탄생 만남에 덧붙여 On the Electrodynamics of Moving Bodies _아인슈타인 논문 영문본 위대한 논문과의 만남을 마무리하며 이 책을 위해 참고한 논문들 수식에 사용하는 그리스 문자 노벨 물리학상 수상자들을 소개합니다 ■ 방사선과 원소 차례 과학을 처음 공부할 때 이런 책이 있었다면 얼마나 좋았을까 천재 과학자들의 오리지널 논문을 이해하게 되길 바라며 노벨상 5개, 위대한 퀴리 가문의 탄생 _이렌 퀴리 깜짝 인터뷰 첫 번째 만남│방전관에서 발견된 X선 백열전구를 발명한 사람들 _더 밝게, 더 오래 빛나도록 데이비, 아크등을 발명하다 _전구보다 먼저! 세계 최초의 전기 조명기구 가이슬러와 방전관 _다양한 색깔과 모양으로 빛을 내다 크룩스관의 등장 _방전관 속의 빛의 정체를 찾아서 레나르트의 유리창 _음극선의 비밀을 밝혀라 X선을 발견한 뢴트겐 _제1회 노벨 물리학상 수상자 노벨상의 탄생 _인류에 공헌한 사람들에게 X선의 정체를 밝힌 사람들 _노벨상을 놓친 불운한 천재 물리학자 두 번째 만남│전자의 발견과 전하량 측정 톰슨과 캐번디시 연구소 _실험 물리학에 대한 투자와 노벨상 수상 전자의 발견 _음극선은 왜 휘어질까? 전자의 전하량을 측정한 밀리컨 _물방울 대신 기름방울로! 세 번째 만남│20세기 최고의 여성 과학자 마리 퀴리 우라늄에서 방사선을 발견한 베크렐 _4대가 물리학자인 집안 폴란드의 마리아 스크워도프스카 _역경에도 꺾이지 않은 학업에의 열정 파리의 여대생 마리, 피에르 퀴리를 만나다 _연구와 인생의 단짝 토륨과 방사능 _검은 광물에서 나오는 방사선 공동 연구를 시작한 퀴리 부부 _피치블렌드 광석의 수수께끼를 풀어 보자! 폴로늄의 발견 _더 강한 방사능 물질을 찾아내다 라듐의 발견 _두 번째 새로운 방사능 원소와 노벨상 수상 마리 퀴리, 노벨 화학상을 수상하다 _순수한 라듐 분리와 원자량 측정 네 번째 만남│노벨상 이후의 마리 퀴리와 방사능 연구의 영웅들 라듐의 빛과 그림자 _만병통치약에서 재앙의 시작으로 세 종류의 방사선 _러더퍼드와 가이거의 연구 마리 퀴리와 제1차 세계대전 _1그램의 라듐을 구하기 위해 다섯 번째 만남│두 번째 퀴리 부부와 인공 방사성 원소 주기율표의 탄생 _비슷한 성질끼리 모여라! 마리 퀴리의 장녀, 이렌 퀴리 _특별한 교육법의 수혜자 중성자의 발견 _당구공을 움직이려면 쌀알이 아니라 당구공이 필요해 인공 방사성 원소 _수정된 가설 그 이상의 의미 여섯 번째 만남│새로운 원소 발견과 원자핵 분열 러더퍼드의 원자핵 모형 _중성자 발견 이전의 원자핵에 대한 생각 동위원소 _같은 듯 다른 원소들 중성자 발견 후 원자핵의 연구 _원자핵의 본모습을 찾다 누락된 원소들 _주기율표의 빈칸을 채워라 초우라늄 원소 _과학계가 공인한 원소 118번까지 제2차 세계대전과 원자폭탄 _엄청난 에너지와 괴물 같은 무기의 탄생 원자력 발전 _유용성과 위험성을 지닌 양날의 칼 만남에 덧붙여 On a New Kind of Rays _뢴트겐 논문 영문본 Cathode Rays _톰슨 논문 영문본 On a New Radioactive Substance Contained in Pitchblende _퀴리 1 논문 영문본 On a New, Strongly Radioactive Substance, Contained in Pitchblende _퀴리 2 논문 영문본 위대한 논문과의 만남을 마무리하며 이 책을 위해 참고한 논문들 노벨 화학상 수상자들을 소개합니다 ■ 양자혁명 차례 추천사_008 과학을 처음 공부할 때 이런 책이 있었다면 얼마나 좋았을까 물리학적 사고 성장사의 경험을 한번에 정리한 책 천재 과학자들의 오리지널 논문을 이해하게 되길 바라며 세상을 뒤바꾼 역학이론의 탄생 _펜지어스 박사 깜짝 인터뷰 첫 번째 만남│양자론의 아버지, 플랑크 눈에 보이지 않은 힘을 탐구한 헬몬트 _공기가 여러 가지 기체라고? 의심 많은 화학자 보일 _기체의 압력과 부피의 관계를 밝히다 샤를의 법칙 _처음으로 기구를 타고 하늘을 날다 공기의 성분을 발견한 과학자들 _눈에 보이지 않는 기체의 발견 돌턴의 원자 이야기 _기체 분자설 분자설의 주인공 아보가드로 _모든 기체의 분자의 수는? 두 번째 만남│열역학의 영웅들 기체운동론의 선구자 줄 _신혼여행에서도 이어진 실험 열역학 제1법칙의 탄생 _무더운 날 냉커피가 점점 뜨거워지는 이유는? 엔트로피와 열역학 제2법칙 _열은 뜨거운 곳에서 차가운 곳으로 이동한다 열역학 제1법칙과 제2법칙의 연결 _편미분의 이용 조합의 수 _경우의 수를 헤아리는 4가지 방법 통계역학의 개척자 볼츠만 _엔트로피를 확률과 통계에서 찾다 볼츠만 인자의 탄생 _에너지가 무한대로 가면 0이 된다 세 번째 만남│흑체복사의 영웅들 일곱 개의 빛 _우리 눈에 보이는 빛의 원리 프라운호퍼, 분광학의 문을 열다 _스펙트럼 흡수선의 발견 키르히호프의 법칙 _빛의 흡수와 방출의 비는 일정하다 슈테판, 열복사의 신비를 풀다 _지구가 뜨거워지는 이유 전쟁으로 탄생한 빈의 공식 _물체의 색은 어떻게 결정될까? 빈, 보라 공식을 찾다 _파장이 짧은 빛 레일리-진즈의 빨강공식 _실험적 그래프를 수식으로 풀다 플랑크의 양자혁명 _완벽한 이론으로 불완전함을 이기다 네 번째 만남│플랑크의 논문 속으로 팩토리얼과 적분의 연결 _부분적분의 활용 스털링 근사식 _매우 큰 N으로 공식을 세우다 오일러가 푼 제타함수와 소수 관계 _무한급수의 합에 도전하다 플랑크의 기묘한 가설 _새로운 알갱이의 탄생 양자 시대의 서막 _플랑크상수를 파헤치다 다섯 번째 만남│광자의 존재를 알아낸 과학자들 아인슈타인, 플랑크 논문을 완성하다 _광전효과를 설명하다 콤프턴 효과 _양자의 존재를 밝힌 강력한 한 방 만남에 덧붙여 On an Improvement of Wien’s Equation for the Spectrum _플랭크 1 논문 영문본 On the Theory of the Energy Distribution Law of the Normal Spectrum _플랭크 2 논문 영문본 On the Law of the Energy Distribution in the Normal Spectrum _플랭크 3 논문 영문본 A QUANTUM THEORY OF THE SCATTERING OF X-RAYS BY LIGHT ELEMENTS _콤프턴 논문 영문본 위대한 논문과의 만남을 마무리하며 이 책을 위해 참고한 논문들 수식에 사용하는 그리스 문자 노벨 물리학상 수상자들을 소개합니다 ■ 원자모형 차례 추천사 천재 과학자들의 오리지널 논문을 이해하게 되길 바라며 … 013 세상을 놀라게 한 원자모형 이론의 탄생_ 오거 보어 박사 깜짝 인터뷰 … 015 첫 번째 만남│돌턴의 원자설이 나오기까지 탈레스의 기본원소_ 탐구심으로 전쟁을 멈추다 … 022 4원소설_ 물질을 이루는 물, 불, 공기, 흙 … 029 고대의 원자론_ 더 이상 쪼갤 수 없는 작은 입자 … 036 마법과 과학 사이의 연금술_ 돌맹이도 금이 되나요? … 039 근대화학의 아버지 돌턴_ 원소의 원자는 둥글다 … 049 두 번째 만남│뉴턴의 원운동 벡터 알아보기_ 크기와 방향으로 정의하다 … 058 삼각함수의 역사_ 코사인 법칙 … 071 뉴턴의 구심력_ 왜 달은 땅으로 떨어지지 않을까? … 084 원운동을 위한 구심력의 크기_ 반지름이 작을수록 큰 운동이 필요하다 … 092 각속도와 각운동량_ 여러 자연현상을 나타낼 때에도 사용한다 … 099 세 번째 만남│톰슨의 원자모형 원자모형의 역사_ 토성 모형과 자두 푸딩 모형 … 110 전기장의 세기 구하기_ 가우스 법칙 … 113 톰슨의 논문 속으로_ 원자 속에 골고루 섞여 있는 전자 … 117 네 번째 만남│러더퍼드의 원자모형 러더퍼드의 원자핵_ 최초로 원자핵의 존재를 밝혀낸 모형 … 134 러더퍼드의 원자모형_ 끈기와 노력으로 결실을 맺다 … 139 다섯 번째 만남│보어의 원자모형 발머의 공식_ 수소원자의 방출 스펙트럼 … 156 보어의 발견_ 러더퍼드 원자모형을 뒤엎다 … 161 보어의 논문 속으로_ 불연속적인 에너지 … 167 에너지의 양자화_ 원자모형으로 알아본 각운동량 양자화 … 179 만남에 덧붙여 The London, Edinburgh and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science_ 톰슨 논문 영문본 … 184 The Scattering of a and b particles by Matter and the Structure of the Atom_ 러더퍼드 논문 영문본 … 213 On the Constitution of Atoms and Molecules_ 보어 논문 영문본 … 230 위대한 논문과의 만남을 마무리하며 … 254 이 책을 위해 참고한 논문들 … 256 수식에 사용하는 그리스 문자 … 257 노벨 물리학상 수상자들을 소개합니다 … 258 ■ 불확정성원리 차례 추천사 천재 과학자들의 오리지널 논문을 이해하게 되길 바라며 양자역학의 문을 열다 _파인먼 박사 깜짝 인터뷰 첫 번째 만남│광학의 역사 스넬의 법칙 _빛의 반사와 굴절 페르마의 최소 시간 원리 _스넬의 법칙을 증명하다 훅의 법칙과 단조화 진동 _원래대로 돌아가자! 뉴턴의 입자설과 하위헌스의 파동설 _빛은 입자일까, 파동일까 영의 실험과 빛의 파동설 _밝고 어두운 무늬를 관측하다 전자기파의 발견 _무선 통신의 시작 두 번째 만남│물질의 이중성 드브로이, 물질의 이중성을 주장하다 _파동과 입자의 성질을 모두! 물질파와 보어의 원자모형 _파동이 소멸하지 않는 조건 물질파의 발견 _실수가 만들어 낸 위대한 결과 세 번째 만남│푸리에 급수와 푸리에 변환 오일러 공식 _삼각함수와 지수함수의 관계 푸리에 급수 _주기함수를 사인과 코사인으로 나타내기 복소수로 나타낸 푸리에 급수 _한 걸음 더 나아가자 네 번째 만남│불확정성원리 논문 속으로 하이젠베르크의 젊은 시절 _새로운 양자 이론의 등장 전야 하이젠베르크와 보른의 대결 _행렬역학의 삼총사 하이젠베르크의 불확정성원리 _불연속 대 연속 보어의 양자화 조건에 대하여 _새로운 곱셈 규칙의 적용 양자 단조화 진동 문제 _양자론에서 나타나는 불연속적 위치의 이동 보른의 불확정성원리 _위치와 속도에 주목하다 다섯 번째 만남│해석역학의 역사 오일러의 변분법 _두 점 사이의 최단 경로 라그랑주의 해석역학 _변분법을 역학에 적용하다 해밀턴의 방정식 _다른 방식으로 역학을 기술하다 해밀턴-야코비 방정식 _작용이 만족하는 방정식 여섯 번째 만남│슈뢰딩거 방정식의 탄생과 불확정성원리의 완성 슈뢰딩거의 등장 _새로운 방정식의 발견 슈뢰딩거의 논문 속으로 _양자역학을 지배하는 방정식의 탄생 하이젠베르크-보른-요르단 관계식과 슈뢰딩거 방정식 _다르게 보이지만 결국 같은 것 보른의 확률 해석과 에렌페스트의 기댓값 _복소수 문제의 해결 슈뢰딩거, 양자역학으로 단조화 진동을 풀다 _하나의 답을 찾아서 불확정성원리의 완성 _동시에 정확하게 측정할 수 없다 하이젠베르크의 강연 _현미경 렌즈로 물체를 보는 가상 실험 만남에 덧붙여 On the Quantum Reinterpretation of Kinematical And Mechanical Relationships _하이젠베르크 논문 영문본 An Undulatory Theory of the Mechanics of Atoms And Molecules _슈뢰딩거 논문 영문본 위대한 논문과의 만남을 마무리하며 이 책을 위해 참고한 논문들 수식에 사용하는 그리스 문자 노벨 물리학상 수상자들을 소개합니다

정완상 [저]

1962년 서울에서 태어났다. 1985년 서울대학교 무기재료공학과를 졸업하고, 1992년 KAIST에서 초중력 이론으로 이론물리학 박사 학위를 취득하였다. 1992년부터 국립 경상대학교 기초과학부에서 학생들을 가르치고 있다. 전공 분야는 중력 이론과 양자대칭성 및 응용수학으로, 현재까지 수학, 물리 분야의 국제학술지에 100여 편의 논문을 발표하였다. 2000년에는 진주 MBC 생방송 '생활 속의 물리학' 코너에 고정으로 출연하였다.