물리학자 김범준이 알려주는 장난감 속 물리 이야기

베스트셀러 《세상물정의 물리학》과 유튜브 〈과학을 보다〉, 〈범준에 물리다〉로 많은 사랑을 받는 물리학자 김범준 교수의 책 《김범준의 물리 장난감》이 새로 나왔다. 김범준 교수는 장난감을 수집하는 남다른 취미가 있다. 그에게 장난감은 귀여운 수집품인 동시에 눈으로 직접 확인하며 물리 법칙을 깨칠 수 있는 훌륭한 교육 도구다. 오랜 시간 모아온 그의 다채로운 장난감 컬렉션이 《김범준의 물리 장난감》을 통해 세상에 공개된다. 누구나 책을 읽다 보면 신기한 장난감들을 구경하는 재미와 함께, 어렵고 딱딱하게만 느껴졌던 물리학 원리도 자연스레 익힐 수 있게 된다. 책장을 덮을 때쯤이면 나만의 물리 장난감 컬렉션을 만들고 있을지도 모른다.

서울대학교 물리학과에서 초전도 배열에 대한 이론 연구로 박사 학위를 받았으며 현재 성균관대학교 물리학과 교수로 재직 중이다. 물리학자의 눈으로 본 세상사와 사람 이야기에 관한 다수의 책과 칼럼을 썼다. 한국출판문화상(2015)을 받은 《세상물정의 물리학》외에도《관계의 과학》《김범준 선생님이 들려주는 빅데이터와 물리학》《내가 누구인지 뉴턴에게 물었다》《복잡한 세상을 이해하는 김범준의 과학 상자》《보이지 않아도 존재하고 있습니다》등을 썼다.《한국 스켑틱》등의 매체에 칼럼을 연재하고〈어쩌다 어른〉〈책 읽어드립니다〉같은 방송에 출연했으며 현재 유튜브 채널 〈범준에 물리다〉를 운영하며 과학의 즐거움을 알리는 커뮤니케이터로서의 역할도 하고 있다.

작디작은 티끌 같은 인간이 과학이라는 도구로 광막한 우주를 이해할 수 있다는 사실에 경외감을 느끼는 사람이다. 특히 오늘날 우리 우주를 바로 이런 모습으로 만든 물리학의 상수들을 연구하며 보편성과 영원에 대해 사유하게 됐다. 과학은 세상의 중심이 인간이 아니라는 교훈을 주지만 우주 어디에서나 같은 값이 존재한다는 사실은 평범하고 외로운 인간에게 위안이 될지도 모른다. 그런 보편적인 진리를 향한 열정을 독자의 마음에도 불러일으키고자 한다.

PART 1 힘 겨루고 운동하는 물리 장난감

1. 아슬아슬한 평형의 비밀: 무게 중심과 중심 잡는 새 013
2. 무거운 공이 가벼운 공을 밀어내면?: 탄성 로켓과 운동량 보존 법칙 022
3. 내가 회전하는 건 추진력을 얻기 위해서다: 각운동량과 팽이 039
4. 처음엔 어렵지만 계속하기는 쉬운 이유: 마찰력과 게이지 블록 050
5. 물과 공기의 엄청난 힘: 압력과 마그데부르크의 반구 061
6. 압력과 중력의 균형으로 탁구공 띄우기: 베르누이의 원리와 분무기 073
7. 가장 효율적이고 튼튼한 다리를 만드는 법: 현수선의 역학적 평형과 광안대교 079
8. 직선이 가장 빨리 가는 길은 아니다: 최단시간 곡선과 구르는 바퀴 092
[물리 장난감 DIY] 중력과 부력이 만들어 내는 하모니 : 부력과 물고기 잠수함 103

PART 2 열과 에너지를 운반하는 물리 장난감

9. 보이지 않는 에너지를 찾는 법: 에너지 보존 법칙과 뉴턴의 진자 177
10. 동전이 세로로 서지 않는 이유: 에너지 바닥 상태와 마술 주사위 127
11. 작은 응결핵의 파급 효과: 과냉각과 액체 주머니 손난로 135
12. 온도와 압력과 부피의 단순하고도 복잡한 관계: 열팽창과 핸드 보일러 144
13. 물에 젖으면 몸이 차가워지는 이유: 기화열과 물 마시는 새 152
14. 온도 차로 만들어 내는 친환경 에너지: 열역학 법칙과 스털링 엔진 160
[물리 장난감 DIY] 무거우면 떠오르는 이상한 세상: 낟알계와 브라질너트 효과 171

PART 3 보고 듣고 느끼는 물리 장난감

15. 빛은 가장 빠른 길을 알고 있다: 최소 시간의 원리와 개구리 알 187
16. 마술 아닌 물리 법칙으로 공중 부양하기: 정상파와 음파 부양기 202
17. 모래알로 그림을 그리는 파동의 비밀: 공명과 두피 마사지기 216
18, 웅덩이에는 왜 무지개가 나타날까: 빛의 간섭 · 회절과 DVD 디스크 228
19. 언제 어디서나 일식을 관찰하는 법: 일식과 바늘구멍 사진기 240
20. 로또 당첨자 수로 판매량을 추측할 수 있다?: 확률 · 통계와 골턴 보드 248
21. 100년 동안의 실험: 물질의 상태와 퍼티 260
[물리 장난감 DIY] 껌 종이로 전기 회로 만들기: 전기 저항과 껌 종이 실험 267

SPECIAL 놀이공원의 거대 장난감에 숨은 물리: 퍼텐셜 에너지와 롤러코스터, 전자기 유도와 자이로드롭