우주 최고의 불가사의는 우리가 우주를 이해할 수 있다는 것이다. ― 아인슈타인

문송할 것 없다, 이 책을 읽어라!

아인슈타인이란 이름을 들어보지 않은 사람은 없다. 아인슈타인하면 상대성이론, 상대성이론하면 E=MC2이다! 그런데 이 식은 도대체 무슨 뜻일까?

시간이 뭔지 모르는 사람은 없다. 공간도 마찬가지다. 하지만 대부분의 사람은 시간과 공간의 본 모습을 모른 채 평생을 살아간다. 시간은 누구에게나 일정한 속도로 흐르며, 공간은 텅 빈 채 균질한 상태로 놓여 있다고 생각한다. 물질은 물질, 에너지는 에너지라고 생각한다. 그렇지 않다면 어떨까? 시간이 누구에게나 항상 일정한 속도로 흐르는 것이 아니며, 공간은 휜 상태로 존재하고, 에너지와 물질은 동등하다면?

이 책은 중학과정(!)을 정상적으로 공부한 사람이라면 누구나(심지어 문과 출신도!) E=MC2이라는 수식과 상대성이론을 이해할 수 있도록 쉽게 풀어 쓴 교양과학서다. 고전물리학, 수학 등 필요한 도구는 모두 책 속에 있다. 이해하려는 의지와 약간의 시간, 종이와 펜만 준비하면 된다. F=ma에서 E=mc2이 마법처럼 유도되는 순간, 세상과 우주가 전혀 다르게 보일 것이다.

서울대학교 자연대학 화학과를 졸업하고 미국 애크런대학교에서 레이저분광학으로 박사학위를 받았다. 미국 피츠버그대학교에서 박사후과정을 지냈으며, 국립순천대학교 화학교육과 교수로 재직했다. 현재 과학 문화의 저변 확대에 많은 관심을 갖고 폭넓은 번역 및 집필 활동을 하고 있다. 지은 책으로 『중학수학 바로 보기』, 『고중숙 교수의 과학 뜀틀』, 『아인슈타인, 시간여행을 떠나다』 등이 있고, 옮긴 책으로 『무, 영, 진공』, 『상대성이란 무엇인가』, 『물리학 특강』, 『우주, 또 하나의 컴퓨터』, 『수학자는 어떻게 사고를 하는가』, 『무의 수학 무한의 수학』 등이 있다.

머리말

제1장 길잡이
1. 결과부터 살펴볼까요?
2. 필요한 것 ? 수학과 물리, 그리고 마음 자세

제2장 기초 다지기 ? 뉴턴의 운동법칙
1. 출발점： F?=?ma
(1) 제1법칙：관성법칙
(2) 제2법칙：가속법칙
(3) 제3법칙：작용반작용법칙
[쉼터] 뉴턴： 최고의 과학자?수학자, 최후의 연금술사

제3장 힘과 에너지
1. 힘
2. 운동량
3. 일과 에너지
(1) 일
(2) 에너지
[쉼터] 국제단위계

제4장 수학여행
1. 벡터
(1) 벡터의 기본 개념
(2) 벡터의 연산
[쉼터] “속도”와 “속력”
2. 미분
(1) 미분의 기본 개념
(2) 미분의 의미
(3) 미분표
(4) 함수곱의 미분
3. 적분
(1) 적분의 기본 개념과 의미
(2) 미적분의 기본정리
(3) 적분표
(4) 부분적분
4. 하나만 더： 합성함수 미분
[쉼터] 우리 교육 과정의 통합과 개혁

제5장 물리학의 역사
[쉼터] “계”에 대하여

제6장 변화와 보존(I) - 운동량과 에너지
1. 운동량보존법칙
2. 에너지보존법칙
(1) 역학적 에너지보존법칙
(2) 일반적 에너지보존법칙
[쉼터] 운전대만 잡으면
(3) 퍼텐셜의 이해
[쉼터] 중력위치에너지의 기준점

제7장 변화와 보존(II) - 열역학
1. 제0법칙： 열평형법칙
2. 제1법칙： 에너지보존법칙
3. 제2법칙： 엔트로피증가법칙
4. 제3법칙： 엔트로피기준법칙
[쉼터] 삶이란...

제8장 빛이 있으라
1. 빛의 본질
2. 빛의 속도
3. 빛의 종류
[쉼터] 오른손법칙과 왼손법칙
4. 맥스웰방정식
(1) 맥스웰방정식의 이해
(2) 진공광속의 유도
[쉼터] 왜 사람들은 오른손을 더 많이 쓰게 되었을까?

제9장 특수상대성이론
1. 실마리
2. 특수상대성이론의 2대 가정
(1) 가정(postulate)이란 무엇인가
(2) 상대성원리
[쉼터] 과학과 믿음
(3) 광속일정원리
(4) 안개 속의 데이트： 시공 관념의 재정립
[쉼터] 아인슈타인의 유감
3. 특수상대성이론의 4대 귀결
(1) 동시상대성
(2) 시간지연
(3) 길이수축
(4) 질량증가
4. 도착점： E??=?mc2?
5. 특수상대성이론의 역설들
[쉼터] 아인슈타인： 최고의 과학자, 최후의 철학자

부록
1. 일반상대성이론 맛보기
2. 양자역학 맛보기
(1) 양자의 의미
(2) 이중성원리
(3) 불확정성원리
(4) 확률해석원리
[쉼터] 과학과 철학
주요 수치
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