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『페렐만이 들려주는 생활 속 과학 이야기』는 우리가 가지고 있는 과학적 지식을 깨닫게 하고 심화시키며, 그 과학적 지식들이 실제 생활에서 어떻게 응용되는지를 보여준다. 그것들을 위해서 재미있는 이야기, 공상과학 소설 등의 예를 가지고 만들었다.

교양과학의 아버지 야콥 페렐만

세계에 교양과학이라는 말이 존재하게 되고 과학이 교양으로서 모든 사람들이 읽을 수 있는 책이라고 생각하는데 가장 혁혁한 역할을 한 사람이 바로 야콥 페렐만이다. 그는 이미 1920년대에 교양과학의 필요성을 역설했고, 30년대 활발한 저작활동을 통해서 세계적으로 유명하게 되었다. 그는 2002년 <푸앙카레의 추측>을 풀어내서 전 세계를 깜짝 놀라게 한 러시아의 물리학자 그레고리 페렐만의 할아버지이기도 하다.
그의 책은 전 세계에서 1000만권 이상 팔림으로써 그 힘을 여전히 과시하고 있다.
대한민국에 그의 책이 소개되기 시작한 것은 20년이 조금 넘는다. 독자들은 그의 책에 꾸준한 관심을 가지고 있으며, 특히 논술 수학 또는 논술 과학과 연계될 수 있다는 장점을 가지고 있다.

써네스트 출판사에서 낸 <페렐만의 살아있는 수학>시리즈 (총 4권)은 성인들에게는 교양과학으로서의 역할을 충실히 이행하는 한편 초등학교 고학년과 중고등생들에게는 수학을 암기로 하는 것이 아니라 이해를 통한 서술이 가능하다는 것을 보여주는 좋은 책이 되었다. 독자들은 페렐만의 수학책을 통해서 단순한 수학공식이 아니라 수학의 역사와 이론을 배울 수 있었기 때문에 꾸준히 사랑을 받아온 것이다.
써네스트는 2012년부터 페렐만의 또다른 교양과학책들을 내기 시작하였고, 그 첫번째가 <페렐만의 살아있는 물리학>이었으며, 두 번째가 바로 이 책 <페렐만이 들려주는 생활 속 과학 이야기>이다.

빗방울은 맞아도 왜 아프지 않을까?

일반적인 상식으로 모든 속도에는 가속도가 붙게 되어 있다. 즉 중력의 힘으로 끌어당김을 당하는 빗방울이 저 하늘 높은 곳에서 떨어지게 된다면 그 거리에 의해서 엄청난 힘을 가져야 하는 것이 당연하다. 그런데 사실 우리 머리 위로 떨어지는 빗방울은 속도도 그렇게 빠르지 않고 힘도 그렇게 크지 않다. 왜 그런 것일까?
한번쯤 생각해볼 만한 일이다.
이 책을 읽게 되면 여러분은 왜 빗방울을 머리에 맞아도 아프지 않으며 속도도 일정한 수준이 되면 멈추어 서는지 알게 된다.
이외에도 3D 화면이 어떻게 탄생되었는지도 이 책을 통해서 알 수 있다. 사람들은 3D영화가 최근에 들어서 만들어진 것이 아닌가 생각하지만 그 이론은 이미 거의 100년전에 나와 있었다는 사실에 놀라지 않을 수 없을 것이다.
그 밖에도 재미있는 많은 과학의 역사를 볼 수 있으며, 우리가 상식적이라고 생각하는 것이 얼마나 비과학적인지도 이 책은 독자들에게 알려준다.

저자서문 / 과학적 사고력을 키워주는 책
편집자 서문/ 고등학교 가기 전에 꼭 알아야 할 과학의 기본원리

CHAPTER 1. 우리가 보는 것을 믿을 수 있을까?
-시각과 공간
?사진이 없던 시절 ?최초의 사진-은판사진 ?사진 보기에도 요령이 있다! ? 사진을 볼 때 최적의 거리는? ? 확대경의 신기한 작용 ? 사진을 확대시키자 ? 극장에서 가장 좋은 자리는? ? 화보 잡지 애독자들을 위한 팁! ? 그림 보는 방법 ? 입체경은 무엇에 쓰는 물건일까? ? 우리 몸의 입체경/ ? 한쪽 눈 보기와 양쪽 눈 보기 ? 간단하게 모조품 가려내기 ? 거인들의 눈에는 세상이 어떻게 보일까? ? 입체경으로 바라본 우주 ? 세 개의 눈으로 본다 ? 광택은 왜 생기는 것일까? ? 빨리 움직일 때는 어떻게 보일까? ? 색안경 끼고 보기 ? '그림자의 기적' ? 색깔의 변화 ? 책의 높이 ? 시계탑에 걸린 시계의 크기 ? 흰색과 검은색 ? 어떤 글자가 더 검게 보일까? ? 살아 있는 초상화 ? 꽂혀 있는 선들과 또 다른 착시현상 ? 근시를 가진 사람들은 어떻게 볼까?

CHAPTER 2. 우리는 물을 어떻게 마실까?
-액체와 기체
?커피포트 주둥이의 과학 ? 고대인들이 몰랐던 것 ? 액체의 압력이… 위로 향한다! ? 어느 것이 더 무거울까? ? 액체의 자연적 형태 ? 산탄의 모양은 왜 둥글까? ? “밑 빠진" 술잔 ? 석유의 재미있는 특성 ? 물에 가라앉지 않는 동전 ? 체에 담긴 물 ? 기술을 발전시킨 거품 ? 가짜 '영구기관' ? 비눗방울 ? 두께가 가장 얇은 것은? ? 손에 물을 안 묻히고 물속 동전 꺼내기 ? 우리가 물을 마시는 원리는 무엇일까? ? 개량된 깔때기 ? 나무 1톤과 쇠 1톤 ? 무게가 전혀 나가지 않는 사람 ? 영원히 작동하는 시계

CHAPTER 3. 끝이 뾰족한 물건은 왜 콕콕 찌르는 것일까?
- 중력과 무게
?일어서 보세요! ? 걷기와 뛰기 ? 달리는 열차에서 뛰어내리는 요령 ? 탄환을 손으로 잡다 ? 수박 폭탄 ? 고무줄처럼 변하는 체중 ? 물체는 어디에서 더 무거울까? ? 물체가 떨어질 때 그 물체의 무게는 얼마나 될까? ? 포탄을 타고 달로 가다 ? 쥘 베른의 달여행
? 정확하지 못한 저울로 정확한 무게 측정하기 ? 자기자신보다 더 강하다 ? 끝이 뾰족한 물건은 왜 콕콕 찌르는 것일까? ? 레비아탄처럼

CHAPTER 4. 연이 하늘 높이 날아오를 수 있는 이유는 뭘까?
- 매질의 저항
? 총알과 공기 ? 원거리 사격 ? 연이 하늘 높이 날아오를 수 있는 이유는 뭘까? ? 살아 있는 글라이더 ? 동력 없이 비행하는 식물 ? 스카이다이버들의 비산개낙하 ? 부메랑

CHAPTER 5. 귀뚜라미는 어떻게 빨리 도망다닐까?
- 소리와 청각
?메아리를 찾아서 ? 소리로 거리 측정하기 ? 소리 거울 ? 극장에서 울리는 소리 ? 바다 밑바닥에서 울려 퍼지는 메아리 ? 곤충의 윙윙거리는 소리 ? 귀뚜라미가 우는 곳은 어디?
? 청각에 관한 신기한 경험 ? 복화술의 기적

간단하게 모조품 가려내기
두 장의 완전히 똑같은 그림, 가령 검은색 정사각형을 똑같이 그려 놓은 두 장의 그림이 있다고 하자. 만일 두 그림을 입체경으로 본다면 우리 눈에는 각각의 그림과 완전히 똑같은 하나의 그림, 즉 하나의 검은색 정사각형이 보이게 될 것이다(각각의 정사각형 안에 하얀 점이 찍혀 있다면 이 하얀 점까지도 하나의 점으로 합쳐져 보이게 된다). 그런데 여기서 잠깐! 둘 중 어느 한쪽의 정사각형에서 중앙의 하얀 점을 옆으로 약간 옮겨 놓으면 아주 뜻밖의 효과가 나타난다. 하나의 점으로 합쳐져 보이는 것은 마찬가지인데 이번에는 그 위치가 정사각형의 가장자리가 아닌 정사각형의 앞이나 뒤가 된다는 점이다. 두 그림이 갖는 아주 사소한 차이도 입체경 속에서는 충분히 ‘깊이감(impression of depth)을 만들어낼 수 있다.
그래서 위조지폐나 위조된 신분증을 가려낼 때 이런 방법이 사용되는데, 가령 진폐와 위폐를 나란히 놓고 그것을 입체경으로 들여다보면 아무리 절묘하게 위조된 지폐라 해도 얼마든지 가려낼 수 있다. 지폐 위의 글자나 선들이 배경의 앞 또는 뒤에서 드러나기 때문에 두 지폐가 갖는 아주 사소한 차이도 쉽게 눈에 띄는 것이다.
거인들의 눈에는 세상이 어떻게 보일까?
사물이 아주 멀리, 가령 450m 이상 떨어져 있으면 두 눈 사이의 거리는 더 이상 시각적 인상에 영향을 주지 못한다. 그래서 멀리 있는 건물과 산 그리고 멀리 보이는 풍경 등은 우리 눈에 평면적으로 보일 수밖에 없는 것이다. 같은 이유로, 하늘에 떠 있는 천체들 역시 모두 동일한 거리에 놓여 있는 것처럼 보이지만 실제로 달은 다른 행성들보다 훨씬 더 가까운 곳에 있고 또 행성들은 항성들보다 아주 가까운 곳에 있다.
450m 이상 떨어져 있는 사물을 육안으로 본다면 우리는 전혀 입체감을 느낄 수가 없다. 두 눈동자 사이의 거리 6cm는 450m라는 거리와 비교했을 때 턱없이 짧은 거리에 불과하기 때문에 결국 오른쪽 눈과 왼쪽 눈에 똑같은 상이 맺히게 되는 것이다. 따라서 이런 조건에서 촬영된 입체적 사진들이 완전히 동일하고 또 입체경으로 봐도 아무런 입체감을 느낄 수 없는 것은 당연한 일이다.
하지만 방법이 전혀 없는 것은 아니다. 예를 들어 멀리 떨어져 있는 하나의 대상을 두 지점에서 촬영하는 방법이 있는데 이때 두 지점간의 거리는 두 눈 사이의 ‘정상 거리’보다 훨씬 더 멀어지게 된다. 이렇게 촬영된 사진을 입체경으로 보면 우리는 두 눈 사이의 거리가 ‘정상 거리’보다 훨씬 멀 경우에만 볼 수 있는 그런 풍경을 보게 된다. 입체사진 촬영의 비밀이 바로 여기에 있는 것이다.
이쯤 되면 여러분은 ‘두 개의 경통(鏡筒)을 갖는 장치를 만들면 되겠다’는 생각을 하게 될 것이다. 여러분의 생각이 맞다. 바로 그런 장치를 이용함으로써 우리는 마치 실물을 보듯 입체적인 풍경을 볼 수 있는 것이다. 실제로 그런 장치(입체 망원경)가 존재하는데, 두 개의 경통(鏡筒) 사이의 거리가 두 눈의 정상 거리보다 더 멀고 또 두 개의 이미지가 반사 프리즘을 통과하여 우리 눈에 들어오는 구조로 되어 있다(그림 12). 이 장치를 들여다볼 때의 기분은 정말이지 말로 표현하기가 어렵다. 자연의 모든 풍경이 더 이상 평면에 갇혀 있지 않고 완전히 탈바꿈해 버리는 것이다. 멀리 있는 산들이 입체적으로 보이고, 나무, 암벽, 건물 그리고 바다 위의 배들이 모두 동그랗게 보이며 또 주위의 모든 것들이 광활한 공간 속에 펼쳐진다. 이제 여러분은 평범한 경통(鏡筒)으로 보면 움직이지 않는 것처럼 보이는 배가 실제로 움직이는 장면을 목격하게 된다. 옛이야기 속의 거인들이 지상의 풍경을 바라보았던 그런 식으로 말이다.
망원경의 배율이 10배이고 두 대물렌즈간의 거리가 두 눈동자 사이의 정상 거리보다 6배 더 멀다면(즉, 6.5×6=39cm) 우리가 지각하는 이미지는 육안으로 볼 때보다 6×10=60배 더 깊이감을 얻게 된다. 25km라는 먼 거리에서도 사물이 선명한 입체감을 얻게 되는 원리가 바로 여기에 있는 것이다.
토지측량인과 선원들 그리고 포병과 여행자들에게는 이런 망원경이 정말 중요한 역할을 한다. 특히 거리를 측정할 수 있는 눈금자까지 갖춰져 있다면 더욱 그렇다(입체거리계).
자이스(Zeiss: 독일 광학정밀기기 제조회사--옮긴이) 프리즘 쌍안경으로도 이와 비슷한 효과를 볼 수 있다. 왜냐하면 두 대물렌즈간의 거리가 두 눈 사이의 정상 거리보다 더 멀기 때문이다(그림 13). 이와 반대로 극장 관람용 쌍안경의 경우에는 입체감을 떨어뜨리기 위해 두 대물렌즈간의 거리가 더 짧아지는데, 이것은 무대장치가 따로 떨어져 있다는 느낌을 주지 않기 위해서이다.