[다산북스/책 증정] 『모든 계절의 물리학』을 저자 & 편집자와 함께 읽어요!

향팔

향팔님의 문장 수집: "어니스트 러더퍼드 덕분에 우리는 이제 모든 원자가 중심의 원자핵과 그 주위 공간을 차지한 전자로 이루어져 있다는 사실을 알고 있다. 그런데 이때 원자 안에 묶여 있는 전자는 특별한 성질을 띠고 있다. 전자의 에너지는 양자화되어 있다. '에너지가 양자화되어 있다'는 말은 해당 에너지의 값이 연속적이지 않다(불연속적)는 의미다. 그래서 에너지 사이의 간격도 일정하지 않다. 에너지층이 높아질수록 이 간격은 더 좁아진다. 에너지가 양자화된 상황에서 전자가 할 수 있는 행동이라고는 낮은 에너지층과 높은 에너지층을 오르내리는 것밖에 없다. 그리고 이렇게 전자가 양자화된 에너지층 사이를 이동하는 것을 퀀텀점프라고 한다. 하지만 전자가 마냥 자유롭게 에너지층 사이를 오갈 수 있는 것은 아니다. […] 높은 에너지층으로 올라가기 위해서는 부족한 에너지를 외부에서 공급받아야 하고, 낮은 에너지층으로 내려가기 위해서는 갖고 있던 에너지의 일부를 포기해야 한다. 이때 전자가 포기한 에너지가 빛으로 방출되는 것이다."

“ 고전역학에서 에너지는 전자의 속도에 따라 어떤 값도 가질 수 있는 연속적인 값이다. 하지만 양자화된 에너지는 특정한 값만 가질 수 있는 불연속적인 값이다. 전자가 좁은 공간에 갇히면 마치 건물 층처럼 특정한 값만 갖게 되는데, 원자 안에 있는 전자도 그러하다. 원자라는 좁은 공간에 갇힌 것이니 이때 전자의 에너지는 양자화된다. 이렇게 양자화된 전자의 에너지를 앞서 사무실 형광등에서 언급한 '에너지층energy level'이라고 한다(표준 번역은 '에너지 준위'지만, 여기에서는 쉽게 에너지층이라고 하겠다). ”

『모든 계절의 물리학 - 보이지 않는 세상을 보는 유쾌한 과학의 세계』 116-117쪽, 김기덕 지음

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향팔

Book선아님의 대화: 사진을 올렸습니다.

오오 선크림의 두 가지 종류 설명 감사합니다. 혹시 이 그림을 제가 퍼가도 될까요?

Book선아

향팔님의 대화: 오오 선크림의 두 가지 종류 설명 감사합니다. 혹시 이 그림을 제가 퍼가도 될까요?

@향팔 : 선크림 제품을 하나 구매하여 성분을 찾아보는 것을 더 추천드리고 싶어요. 저의 작은 견해를 토대로 얘기 드려봅니다. 왜냐하면 더 좋은 삶의 방향성 자신에게 더 도움이 되는 방향으로 선택이 되었으면 해서요. 제 자료는 AI자료를 첨부한 자료보다 시간적 여유 충분함을 갖고 하나씩 차근차근 성분을 찾아보고 더 좋은 선크림을 선택해 사용되셨음하는 바램이에요. 저의 작은 글에 공감해 주셔서 감사합니다.

Book선아

“ p139 우리몸에 붙어 있는 살은 대부분 물로 이루어져 있다, 그러니 살은 원자번호 1번인 수소와 8번인 산소가 대부분인 물질인 셈이다. 당연히 엑스선도 효과적으로 투과된다, 반면 뼈에는 원자번호가 20번인 칼슘을 포함해 여러 무기질이 포함되어 있어서 엑스선을 막아낼 수 있다. 말하자면 병원에서 보는 엑스선 사진에서는 뼈가 밝고 하얗게 나오지만, 사실 우리가 보고 있는 것은 엑스선을 가린 '뼈 그림자'인 것이다. Q.🔍 왜 살(연부조직)은 엑스선이 잘 통과할까? 우리 몸의 대부분(특히 근육·지방 같은 연부조직)은 물(H₂O)이 큰 비중을 차지합니다. 물은 주로: 수소(H, 원자번호 1) 산소(O, 원자번호 8) 👉 이렇게 원자번호가 낮은 원소들로 이루어져 있어요. 원자번호가 낮다는 건 → 전자 수가 적다 → 엑스선을 흡수하거나 막는 힘이 약하다는 뜻입니다. 그래서 엑스선이 쉽게 통과합니다. ➡️ 결과: 👉 살은 X-ray에서 어둡게(투명하게) 보입니다. Q.🦴 왜 뼈는 하얗게 보일까? 뼈에는 대표적으로 칼슘(Ca, 원자번호 20)이 많이 포함되어 있습니다. 그리고 인(P), 마그네슘 등 다양한 무기질도 포함되어 있죠. 👉 특징: 원자번호가 큼 → 전자 수 많음 → 엑스선을 강하게 흡수/차단 ➡️ 결과: 👉 엑스선이 통과하지 못해서 밝고 하얗게 보입니다. 엑스선 사진은 실제 “몸을 직접 보는 것”이 아니라: 👉 엑스선이 통과한 정도의 차이를 보는 것 즉, 살 → 엑스선 통과 → 어둡게 뼈 → 엑스선 차단 → 밝게 👉 그래서 우리가 보는 건 “뼈 자체”가 아니라 = 엑스선을 막아서 생긴 ‘그림자’” 💡 한 줄 정리 👉 엑스선 사진은 ‘물질의 밀도와 원자번호 차이로 생긴 그림자 이미지’이다. ”

『모든 계절의 물리학 - 보이지 않는 세상을 보는 유쾌한 과학의 세계』 김기덕 지음

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화제로 지정된 대화

다산북스

안녕하세요 : ) <모든 계절의 물리학> 그믐 모임지기입니다😎 2주차 때도 여러 분들이 깊이 있는(?) 과학 이야기를 나누시는 모습을 보며 저는 또 모임지기로서 감동의 눈물과 함께... 일개 '과좀알'로서 땀을 조금 삐질 흘렸습니다😅 저희가 지난주에 '2장. 여름' 장을 읽어서 그런지 지난주는 날씨가 정말 여름 같더라구요ㅎㅎ... 그래서 저는 저희가 '3장. 가을' 장을 읽으면 이 더위가 조금은 누그러질 수 있을까... 하면서 책장을 넘겼답니다. (추울 땐 덥길 바라고, 더울 땐 춥길 바라는 지극히 인간적인 모습이지요ㅎㅎ....^^?) 이번주엔 '3장. 가을'을 읽을 차례인데요, 여러분들과 이런 질문들로 함께 책 이야기를 나눠보고자 해요💬 ― 1. 하늘이 파란빛인 이유는 빛의 산란 방식 때문이라고 나오는데요, 얼마 전 호주에서 먼지 때문에 아주 새빨간 하늘이 나타났다는 뉴스를 본 기억이 나더라구요. 만약 우리가 파란 하늘이 아니라 다른 색의 가을 하늘을 만나게 된다면 어떨까? 하고 상상해 보려던 차에 그런 뉴스를 보니 파란 하늘이 가장 좋을 것 같다는 결론에 이르른... 그래도 저는 같은 파란색이라면 바다처럼 아주 새파란 하늘은 어떨까 싶기도 했는데, 여러분은 혹시 계절마다 빛의 파장이 달라진다면 가을엔 어떤 색의 하늘을 한번 보고 싶다 하는 그런 것이 있으셨을까요? 2. 3장에서 작가님은 카누를 타시죠ㅎㅎ 카누가 물에 뜨려면 부력이 정말 중요한데, 저는 문득 이런 생각이 들더라고요... 인생도 물처럼 흐르기도 하고 넘실대기도 한데, 이 인생이라는 물 위에 '나'라는 배가 안정적으로 뜨려면 우리는 마음의 무게를 어떻게 가지고 가야 좋을까요? 저는 쓸데없는 생각을 줄여서 무게를 늘리지 않는 게 파도에 휩쓸리지 않는 법 아닐까 싶긴 한데요ㅎㅎ,, 과학책 북클럽에서 뜬금없이 인생의 이야기를 꺼내는 게 참... '문과 100%' 인간 같은 느낌이지만, 이 질문은 여러분과 한번 꼭 나눠보고 싶었어요...😊 ― 여러분은 <모든 계절의 물리학> 3장을 읽으며 어떤 생각이 드시나요? 책을 읽은 뒤 제 질문에 답을 해주셔도 좋지만, 책을 읽으면서 그때그때 떠오르는 생각과 기분 등을 자유롭게 말씀해 주셔도 좋습니다 : ) 편안하게 여러분의 생각을 들려주세요🤗

Book선아

“ 과좀알 모임지기님 한 주 동안 잘 지내셨나요? 아련히 떠오르는 지난 가을 하늘은 맑고 청명한 하늘 빛이 되었던 것 같아요. p167 전자예너지에 갇히다. 이른 새벽부터 부산하게 달리러 갈 준비를 했다.9월에 아인슈타인의 고향인 독일 울름에서 ' 아인슈타인마라톤' 이 열리는데 직장 동료와 함께 참가하기로 약속했기 때문이다. 그래서 마라톤을 완주하기 위해 매일 아침 연습을 같이하기로 했다. Q독일 울름은 어떤 도시인가요? - 독일의 울름은 남부에 위치한 도시 , 독일 남부, 바텐뷔르템베르크 주에 속함 - 바로 옆에는 바이에른 주의 도시 뉴울름이 있음 - 두 도시는 도나우강을 사이에 두고 마주보고 있음 - 조용하고 깨끗한 전동 + 학문 중심도시 - 세계적으로 유명한 과학자 알베르트 아인슈타인의 출생지 - 아인슈타인 마라톤은 " 울름 중심(대성당) 에서 시작해 도나우강과 뉴울림까지 달리는 , 평탄하고 아름다운 코스의 국제 마라톤" ”

『모든 계절의 물리학 - 보이지 않는 세상을 보는 유쾌한 과학의 세계』 김기덕 지음

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오가애

“ 이론상으로는 야구 선수의 팔이 두 배로 길어지면 절반의 힘으로도 같은 속도의 공을 던질 수 있다. 같은 힘이라면 팔다리가 긴 선수가 유리한 것이다. 그래서 그런지 강속구를 던지는 투수들을 보면 대부분 180센티미터 후반대나 190센티미터의 장신인 경우가 많다. 미국 메이저리그에서 활약했던 류현진 선수의 키도 190센티미터가 넘고, 세계 최고의 투수 오타니 쇼헤이 선수의 키도 193센티미터다. ”

『모든 계절의 물리학 - 보이지 않는 세상을 보는 유쾌한 과학의 세계』 김기덕 지음

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오가애

유격수, 투수, 번트 치러 대타로 나오는 타자, 홈런 치는 타자... 선수들의 포지션에 따라 신체 능력이 다르게 보일 거 같아요. 키가 작은 투수가 변칙적인 플레이로 어떻게 경쟁력을 만들어가는지도 궁금해지고요.

박씨

“ 세상이 주기율표에 있는 원자들로 이루어져 있는 만큼 자연의 기본 단위는 원자 안의 전자들이 갖는 에너지다. 광자가 넓은 우주를 홀로 떠다닌다면 광자의 에너지가 크든 작든 상관없을 것이다. 빛도 파장이 다르면 물질에 대한 반응에서 각자 다른 특성을 갖게 된다. 광자의 에너지 또한 빛이 물질과 상호작용할 때 그 의미가 있다. ”

『모든 계절의 물리학 - 보이지 않는 세상을 보는 유쾌한 과학의 세계』 125~126쪽, 김기덕 지음

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Book선아

“ p188 낮에 하늘을 올려볼다 볼때도 우리는 하늘을 본다기보다 위에서 내려오는 방향의 빛을 본다. 하지만 조금 전에 말했던 것처럼 태양광 이외에 하늘에서 직접 쏟아지는 빛은 없다. 게다가 태양광은 파랗지도 않을뿐더러 태양이 위치한 방향에서만 내리쬐므로 지구의 하늘 전체를 빛나게 할 수도 없다. ㄱ래서 하늘의 색은 과거의 물리학자들에게도 난제였다. 이 난제를 해결하던 그들은 연구 과정에서 어떤 중요한 현상을 깨닫게 되는데, 바로 ' 빛의산란' 이었다. 어늘 날 영국의 물리학자 존 레일리가 하늘이 파란색인 이유를 설명하기 위해 연구를 계속하다 공기 분자에서 일어나는 빛의 산란 현상을 발견했다. 그래서 공기 분자와 충돌해 모든 방향으로 산란하는 태양광을 두고' 레일리산란' 이라고 한다. 레일리 산란에 따라 태양의 직사광선은 공기 분자를 만나 여기저기 퍼지고 , 그 덕분에 우리는 태양을 직접 보지 않고도 낮의 밝은 하늘을 볼 수 있는 것이다. ”

『모든 계절의 물리학 - 보이지 않는 세상을 보는 유쾌한 과학의 세계』 김기덕 지음

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향팔

“ 직진하던 빛은 물체에 부딪히면 그 방향이 바뀐다. 그래서 가장 간단하지만 특별한 현상이 ‘빛의 반사’다. 거울같이 매끈한 표면에 빛이 들어오면 들어온 각도 그대로 반사되어 반대로 튕겨져 나간다. 하지만 많은 물체의 표면은 거칠다. 이런 경우 빛이 표면에 닿으면 모든 방향으로 퍼진다. 조명이 넓은 방 한가운데에만 있어도 구석에서 책을 읽을 수 있는 이유도, 방안의 여러 물체에 부딪혀 산란된 빛이 책의 거칠거칠한 종이 표면에 맞아 다시 산란되어 우리 눈에 들어오기 때문이다. 모두가 반짝반짝하고 매끈한 표면을 좋아하겠지만, 사실은 오히려 거친 표면 덕분에 세상이 빛날 수 있는 것이다. ”

『모든 계절의 물리학 - 보이지 않는 세상을 보는 유쾌한 과학의 세계』 189-190쪽, 김기덕 지음

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향팔

“ […] 빛은 모든 방향으로 퍼져 나가지만 그렇다고 모든 빛이 똑같은 정도로 퍼지지는 않는다. 하늘의 파란색은 레일리산란의 이런 특성 때문에 생긴 것이다. 레일리산란에는 이를 설명하기 위한 방정식이 있는데, 그 방정식을 보면 가시광선 영역에서는 빛의 파장 길이가 짧을수록 산란이 더 잘 일어난다. 즉 빨간색 빛은 산란이 잘되지 않고, 파란색 빛은 산란이 더 잘된다. 그래서 우리 눈에 들어오는 빛도 파란색 계열의 비율이 더 높고, 자연스럽게 하늘 역시 파란색으로 보이는 것이다. ”

『모든 계절의 물리학 - 보이지 않는 세상을 보는 유쾌한 과학의 세계』 190-191쪽, 김기덕 지음

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향팔

“ 초전도 물질은 일정한 온도 아래에서는 전기저항이 0으로 뚝 떨어지고, 내부 자기장을 모두 밀어내는 '마이스너효과' 현상을 보인다. 보통 물질에 전기를 흘리면 전기저항 때문에 에너지가 손실되는데, 초전도체에서는 에너지 손실이 발생하지 않는다. 오히려 이 마이스너효과 때문에 자석 위에 둥둥 뜨는 현상이 관측되기도 한다. (p.200) 물리학자로서 물리학에서 가장 위대한 발견을 꼽는다면 나는 초전도 현상과 양자 홀효과를 꼽고 싶다. 특히 초전도 현상을 꼽은 이유에는 그 현상 자체가 놀랍다는 점도 있지만, 내게는 무엇보다 인류가 기술적 한계를 극복하고 순수하게 실험을 통해서 발견한 것이라는 부분이 크게 다가왔다. (p.203) ”

『모든 계절의 물리학 - 보이지 않는 세상을 보는 유쾌한 과학의 세계』 김기덕 지음

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