[인상깊은 문구]밤의 물리학

<<밤의 물리학>>

다케우치 가오루

꿈꾸는 과학 옮김

㈜사이언스 북스

1판 1쇄 찍음 2008년 10월 22일

1판 1쇄 펴냄 2008년 10월 31일

평가:  편하게 읽기 좋은 책, 전문적 지식보다는 발상의 전환을 생각해볼 수 있는 계기를 제공하는 것 같다.

제 0장 나이트 사이언스

나이트 사이언스: 갑자기 번득이는 아이디어로 논리를 찾아보기 힘든 생각을 출발점 삼아 연구를 시작하는 경우도 많다.

제 1장 우주론 여행

P37 “뉴턴 역학은 상대성 이론의 근사이다. (뉴턴 역학은 양자역학의 근사이기도 하다.) … 초끈이론의 저에너지 상태 근사를 구하면 아인슈타인의 이론이 나온다.”

P52~P53 “뉴턴의 사과 이야기만큼이나 이 일화도 사실 여부가 불확실하다. 아무래도 <조지 가모브 물리 열차를 타다> 시리즈로 유명한 (사실은 대폭발 이론을 제창한 것으로 더 유명한) 조지 가모브가 자서전에 이 일화를 실었는데, 이 책 때문에 일생일대의 실수를 한탄하는 아인슈타인의 이미지가 세상에 널리 퍼진 게 아닐까 한다.

사실 아인슈타인이 남긴 문헌에는 이러한 문구가 아니라 좀더 학술적인 문구, “앞으로 관측 데이터가 정밀해지면 우주 상수의 부호와 크기를 결정할 수 있을 것이다.”만 있다.

단지아인슈타인이 벨기에의 신부이자 우주론 학자였던 조지 르메트르(Georges Lemaitre)에게 보낸 편지에 우주 상수를 넣었던 것을 다음과 같이 후회하는 내용은 있다.

“이렇게 추악한 일이 이 우주에 일어나고 있다는 사실을 믿을 수 없었습니다.”

-       호두껍질 우주에 대한 책을 읽어보자

-       아서 스텐리 에딩턴 수비술 -> 디랙 거대수 가설 알아보자

제 2장 현대 물리학 여행

(P120) 초끈 이론 핵심: “우주를 구성하고 있는 소립자는 그보다 더 작은 끈의 진동 상태”

-       (P121) 전하가 서로 가까워질수록 작용하는 힘은 커진다. 만약 두 전하 사이의 거리가 0이 되면 어떻게 될까? 무한대가 된다! 중력의 법칙 역시 이 무한대의 문제를 갖고 있다.

현대 물리학에서는 이 무한대의 문제가 아주 중요하다. 초끈 이론의 발상은 여기에서 나온다. 전하를 크기가 없는 점입자라고 보는 것이 문제이니, 점을 잡아 늘여선(=끈)으로 만들면 문제가 해결되지 않을까? 바로 이러한 생각이 초끈 이론의 출발점이다.

(P126) 호킹: “양자 우주론에서 인류 원리는 필수적이다. 만약 인류 원리가 존재하지 않는다면 우리는 왜 11차원과 같은 다른 차원이 아니라 4차원에 살고 있는 것인지 대답할 수 없다. 인류 원리는 2차원 공간 같은 단순한 공간은 지적 생명체 같은 복잡한 구조물에는 충분하지 않다고 대답한다. 한편 공간이 4차원 이상이라면 중력과 전자기력이 역제곱보다 빠르게 약해진다. 이러한 물리 법칙의 지배를 받는 우주에서 행성은 별의 주위를 안정적으로 돌지 못하고 전자 또한 원자핵의 주위를 안정적으로 돌지 못한다. 따라서 우리와 같은 지적 생명체는 4차원에 존재할 수밖에 없다. 나는 인류 원리 이외의 다른 설명을 생각할 수 없다.”

P128 중력과 거리의 관계에 따른 행성의 공전 궤도

제 3장 과학자도 인간인걸

물리학자

1.     실재주의: 물리학 수식의 배후에는 어떠한 물체가 실재한다. 물리학이란 이 실재를 밝히는 것이다.

2.     실증주의: 물리학의 수식은 실험을 해석하기 위한 것에 지나지 않는다. 물리학은 실재를 논할 수 있는 학문이 아니다.

-       존 호건 – 과학의 종말 읽어보자

[인상깊은 문구]유엔미래보고서 2025 State of The Future

<<유엔미래보고서 2025 State of The Future>>

박영숙,제롬글렌,테드 고든, 엘리자베스 플로레스큐 지음, 교보문고, 2012년 2월 29일

p32
개발도상국의 각국 정부는 점차 1인 기업, 1인창업, 1인 교역업체, 소기업에 대한 지원을 강화할 것이다.

p107
IEEE(국제전기전자기술자협회 Institute of Electrical and Electronics Engineers)의 회장이며 드렉셀대학교 컴퓨터공학부 학장인 모세캄(Moshe Kam) 박사는"앞으로의 공학교육은 통섭, 프로페셔널리즘, 지속가능한 사회 구성, 리더십, 원활한 의사소통, 팀워크, 기업가정신을 갖춘 인재를 키워야 한다"고 주장했다.

p257

예멘은 물이 없는 최초의 수도가 될 것으로 보인다.
세계 식수의 8%를 보유한 중국은 전 세계 인구의 22%에 해당되는 중국인들에게 마실 물을 제공해야 하는 과제를 안고 있다.
세계 식수의 5%를 보유한 인도는 전 세계 인구의 17%에게 마실 물을 공급하고 있다.


P174 에너지 수확 전문가 (Energy Harvester)

P198 양자 컴퓨터 전문가 (Quantum Computer Expert)

[인상깊은 문구]우리역사 과학기행

우리역사 과학기행

문중양 지음

초판 1쇄 펴낸날 2006년 4월 20일

초판 2쇄 펴낸날 2006년 5월 1일

펴낸곳 도서출판 동아시아

01.  한국인의 하늘과 땅, 그리고 세계

첨성대: 천문을 묻는 활동뿐만 아니라 불교적, 토속 신앙적 염원을 담은 제단 또는 조영물의 역할 또한 하였다.

석굴암: 우리가 현재 말하는 ‘석굴암’이라는 말은 승방을 의미하므로 적합하지 않으며 석굴이라고 해야 한다. 신라 석공들은 과학적인 방법으로 자연과 숨쉬게 석굴을 지었으나, 일제 때의 잘못된 보수 공사, 군사 혁명 정권의 강력한 의지에 의해서 결로 현상이 일어났다. 이들은 예술적인 가치는 알아보았으나, 과학적인 가치는 못 알아 봤었다고 저자는 말하고 있다.

고분벽화: <천상열차부야지도>와 ‘기토라 천문도’, 그리고 고구려 고분의 천장에 그려진 별자리 그림을 통해서 고구려인들이 중국과는 별개의 천문 관측 활동과 천문관의 전통을 지녔음을 알 수 있다. 그러나 현재 ‘동북공정’이라는 중국의 프로젝트로 인해 고구려의 문화와 역사를 중국에 포함시키려는 움직임이 있다.

천상열차분야지도: 조선시대의 ‘천문’은 천문학(Astronomy)의 의미뿐 아니라 점성술(Astrology)의 의미도 동시에 지니고 있었다. 조선 왕조가 새로이 개창된 지 불과 4년 만에 <찬상열차분야지도>를 제작한 것은 요임금과 순임금이 펼쳤던 모범적인 정치를 펴나갈 것임을 만 천하에 알리는 상징적인 의미를 띠었다. 즉 <천상열차분야지도>는 조선시대 천문학의 표준이었고, 조선 왕조의 권위를 상직적으로 표현했던 것이다.

조선의 세계 지도: 지도란 정확한 지리 정보만 가지고 있다는 사실만으로 평가를 내릴 수 없다. 그 이유는 지도 속에 그 시대의 세계관이 곁들어있기 때문이다.

02.  제왕학으로서의 과학 기술

금속 활자: ‘직지심체요절’의 발굴과 소개는 고려 금속 활자의 실체를 온 세계인들에게 보여 준 쾌거였다. 그러나 최근 한국의 금속 활자는 서적의 대중화와 지식의 확산 등을 통한 한국 중세 사회의 변혁을 이끌어 내지 못했다는 비판을 받는다. 하지만 구텐베르크의 인쇄술이 유럽 사회에서 지녔던 역사적 역할이 중세 사회의 극복과 자본주의적 서적의 대량 생산이었다면, 한국의 금속 활자는 조선 왕조의 안정적 정착과 유교 문화의 형성이라는 시대적 역할과 역사적 의의를 갖는 것이다. 즉 한국 사회의 요구에 부흥해 만들어진 기술인 것이다.

간의와 일성정시의: 자주 독립국으로서의 자존심과 위상을 확보하기 위한 세종의 노력에 만들어진 관측 기구들이다.

앙부일구: 조선의 앙부일구는 중국의 앙의의 획기적인 기능이었던 일월식 관측 기능이 빠지고 시각을 측정하는 해시계 기능만을 살려 소규모로 만든 간편한 기구였다. 앙의는 황제의 권위를 드높이는 천문기구인 반면, 앙부일구는 백성을 정치의 근본으로 삼는 민본정치의 산물이라고 볼 수 있다.

훈민정음: 훈민정음이란 우리말의 표기 체계인 한글의 본래 이름이자 책이름이기도 하다. 훈민정음(해례본)은 현재 인류가 사용하는 수많은 언어들 중에서 창제 과정과 그 원리에 대해 상세히 서술하고 있는 유일한 문헌이다. 훈민정음 문자의 기원설에는 여러가지가 있으나 현재로써는 발음기관의 모양을 본떠서 문자를 만들었다는 주장이 가장 우세하다.

3. 나라를 지키는 과학기술

수표와 수표교: 세종 때 만들어진 측우기는 유럽 최초인 카스텔리(Castelli)의 우량계(1639년 발명)보다 무려 198년이나 앞서는 세계 최고의 정량적 우량계로 매우 독창적인 발명이었다. 이에 비해 하천 수위계인 수표는 중국에 이미 수칙이라는 수위계가 발명되어있었다. 그러나 중국의 것을 모델로 하면서도 100배나 더 정밀하게 측정할 수 있는 수표로 변형 개발해 제작했다.

신기전과 화차: 화차의 등장은 1370년대 최무선의 독자적인 화약 개발이 이루어 진 이후, 태종대와 세종대의 비약적인 기술 진보를 통해 중국식 화포를 조선식으로 개량하여 신식 무기로 재무장하는 등 100 년 동안 이루어진 화약 무기 개발 노력의 결과물이다.

거북선: 막힌 공간에 무기들을 장착한 채 지휘를 하면서 움직여야 했기에 기동성과 위력 면에서 판옥선에 비할 바가 못되었다. 그러나 돌격선으로서 일본 수군의 전열을 흐트러뜨리는 데 효과가 있었다. (임진왜란 동안 3~4척의 거북선만을 제작했다.)

화성: 중국의 대규모 성들이 보통 10m 높이를 넘어서는 데 비해 화성은 4m이다. 이는 화양 병기 발달사의 흐름과 함께 만들어진 것으로 화성은 화포를 이용한 전투 방식의 형태로 지어진 성이다.

4. 전통과 서양의 만남

천하도: 17세기 이후 서양식 세계 지도를 처음 본 조선의 사대부들은 큰 충격을 받았을 것이다. 중국 중심의 직방 세계에서 드넓은 세계로의 확장, 또 구형의 지구 모양 등은 당시 사대부들에게 있어서는 받아들이기 힘들었을 것이다. 이로 인해 기이한 모습의 천하도가 나왔다. 이는 전통 과학의 소멸과 근대 과학의 등장이 매우 복잡한 과정을 거쳐 일어났다는 것을 보여준다.

서양식 해시계: 조선 후기에는 서양식 해시계들이 조선 초기의 해시계들을 대체했다.

서양: 아스트로라베 => 중국: 간평의 평혼의 => 조선: 해시계(간평일구, 혼개일구)

혼천시계: 시간의 기능과 하늘의 형상을 보여주는 기능을 가진 시계는 찾아볼 수 없다. 이는 관상수시를 수행하는 제왕학의 첫 번째 실천이었다. (서양의 문물 유입, 약화되는 왕권 등으로 새로이 재무장해야 하는 역사적 배경으로 탄생하였다.) 혼천시계는 세종대의 혼천의, 자격루 등 기계 시계 제작 전통을 훌륭히 계승했으며 시보 장치 부분이 결합된 발전된 형태였다.

혼천전도: 과학적 가치는 없으나 조선인에 의해 제작된 유일한 독창적인 천문도로서 전통 천문도와 서양식 천문도의 중요한 내용들이 녹아 들어가 있다.