청소년 및 일반인들에게 ‘과학책 읽는 문화’를 심어주려고 기획된 한국과학문화재단 과학문화총서의 다섯 번째 책으로, 과학 관련 전공자가 아닌 이들에게는 멀리 동떨어진 낯선 영역의 일로 생각되는 '물리법칙'이 우리 생활과 얼마나 밀접한 연관을 맺고 있는지 보여주고 있다. 물리법칙은 우리 삶의 곳곳에 작용하고 있으며, 지난 수천 년 동안 연구자들은 우리 삶과 세계 속에 가득한 물리법칙들의 일부를 발견하고 규명했을 뿐이다.

저자는 물리법칙을 이해하는 것이 바로 삶과 세계를 이해하는 시발점이 될 수 있다며, 물리법칙과 물리세계에 대한 이해는 이 시대를 살아가는 사람들에게 필수적으로 요구되는 일이라고 말한다. 이 책은 힘과 운동, 물질과 에너지, 원자와 소립자, 별과 우주, 크기와 숫자라는 다섯 영역으로 물리 세계를 나누고, 각 영역 안에서 고전이론부터 최신이론까지 ‘핵심 용어’의 흐름을 짚어주고 있다.

연세대학교에서 핵물리학을 전공하여 박사학위를 받았으며, 대덕연구단지의 한국원자력연구소에서 다목적 연구용 원자로를 설계했다. 미국, 캐나다, 일본에서 입자가속기를 이용하여 핵자 및 소립자에 대한 국제공동연구에 참여했다. 연세대학교 의과대학 방사선종양학과에서 의학물리를 전공하고 방사선 진단 및 치료 장치와 핵의학 영상 장치들을 이용해 암환자들에 대한 3차원 입체조형치료를 시뮬레이션하는 연구를 했으며, 서울보건대학 방사선과 교수를 지냈다. 현재 과학 콘텐츠를 개발하고 연구하는 한국과학정보연구소장으로 일반인들을 위해 과학을 쉽고 재미있게 설명해주는 과학저술가로 활동하고 있다.

또한 연세대학교 산악부와 악우회 멤버로 유럽의 알프스, 네팔 히말라야의 동계 에베레스트, 인도 히말라야의 탈레이사가르, 파키스탄 히말라야의 낭가파르밧, 트랑고타워, 우준브락을 등반했으며 캐네디언 로키, 몽골의 알타이산맥, 아프리카의 킬리만자로, 남극대륙의 최고봉 빈슨 매시프를 등반했다. 대한산악연맹에서 한국청소년오지탐사대 대장을 역임했으며 대한민국 체육훈장과 대한체육회 연구상을 수상했다. 국내에서 처음으로 연세대학교 교양체육으로 스포츠클라이밍을 개설했으며 산림청과 국립공원관리공단 직원들을 대상으로 등산에 관한 강의를 했다. 월간 <산>, 월간 <사람과 산>, 월간 <기업나라>에 칼럼들을 연재했으며 중국의 양수오, 태국의 프라낭과 치앙마이 등에서 해외 스포츠 클라이밍을 했다. 월간 <사람과 산> 편집위원, 코오롱등산학교 강사, 대한산악연맹 학술편집위원, 한국산악회 산악학술위원장을 맡았으며, 현재 (사)한국대학산악연맹 수석부회장과 (사)백두대간하늘길의 트레킹등산학교 교장을 맡고 있다.

저서로는 『물리법칙으로 이루어진 세상』『겨울산행과 빙벽등반』외 다수가 있으며, 다양한 잡지에 과학칼럼을 연재하고 있다.

감여는 글｜익숙한 세상을 지배하는 낯선 물리법칙들

1. 힘과 운동으로 이루어진 세상
우주의 질서를 엿보다 _ 케플러의 법칙
운동의 본질에 접근하다 _ 자유낙하운동
거인의 어깨 위에 올라서다 _ 뉴턴의 운동법칙
자연에 숨겨진 힘의 정체를 밝히다 _ 만유인력의 법칙
운동을 알면 물리가 보인다 _ 운동량보존법칙
에너지는 형태만 바뀔 뿐이다 _ 에너지보존법칙
자연은 효율적으로 일한다 _ 최소작용의 원리
전기와 자기는 동전의 앞뒷면 _ 전자기력

2. 물질과 에너지로 이루어진 세상
극저온의 세계와 자기부상열차 _ 초전도
빛의 증폭이 만들어낸 3차원 가상현실 _ 레이저
제4의 물질이 우주를 창조하다 _ 플라즈마
나노기술이 미래를 바꾼다 _ 나노
세상에 공짜는 없다 _ 열역학 제1법칙
열은 뜨거운 곳에서 차가운 곳으로 흐른다 _ 열역학 제2법칙
자연은 무질서를 좋아한다 _ 엔트로피
한 알의 모래에서 세계를 본다 _ 카오스

3. 원자와 소립자로 이루어진 세상
진공 속에서 태어난 물질 _ 원자론
새로운 원소를 예측하다 _ 원소의 주기율표
어둠 속에서 불을 밝히다 _ 플랑크의 양자론
원소들도 다이어트를 한다 _ 방사능과 방사선
자연이 보여주는 통일성과 대칭성 _ 원자모형
아인슈타인과 음주측정기 _ 광전효과
신도 주사위놀이를 한다 _ 불확정성원리
입자들의 개성은 각양각색 _ 배타원리
파동과 입자의 이중성 _ 물질파이론
같기도 하고 아니 같기도 하고 _ 행렬역학과 파동역학
상호 배타적인 것은 상보적이다 _ 상보성의 원리
세상에서 가장 강한 힘 _ 핵력
약하지만 핵을 붕괴시키는 힘 _ 약력
자연의 궁극적인 기본 물질은 무엇일까 _ 소립자
물질의 바다를 항해하다 _ 쿼크이론

4. 별과 우주로 이루어진 세상
태초에 빛이 있었다 _ 특수상대성이론
시공간에서 펼쳐지는 우주 교향곡 _ 일반상대성이론
빛조차 삼켜버리는 어두운 별 _ 블랙홀이론
우주는 점점 멀어진다 _ 우주의 기원
우주 탄생의 시나리오 _ 빅뱅이론
우주의 요람에서 무덤까지 _ 별의 진화
만물의 이론 혹은 수학적 아이디어 _ 초끈이론

5. 크기와 숫자로 이루어진 세상
물리량의 표준을 정하다 _ 국제단위계
달은 왜 떨어지지 않을까 _ 만유인력상수
제5의 힘은 존재하는가 _ 중력가속도
자연은 진공을 싫어한다? _ 대기압
물질의 특성을 가진 최소단위 _ 아보가드로수
참을 수 없는 존재의 뜨거움 _ 열의 일당량
양자역학과 고전역학의 연결고리 _ 플랑크상수
누가 빛의 흐름을 붙잡는가 _ 빛의 속도
미시세계는 불연속적이다 _ 전자의 전하량

부록｜과학용어 사전