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별걸 다 재는 단위 이야기로 과학의 기초를 쌓는다!

모든 사물을 측정할 수 있는 단위를 통해 종횡무진 과학의 세계를 여행하는 『별걸 다 재는 단위 이야기』. 인류의 지혜와 과학이 응축된 단위는 과학을 쉽고 재미있게 공부할 수 있는 훌륭한 안내자다. 미터, 킬로그램, 몰, 헤르츠, 비트, 칼로리 등의 단위를 하나씩 되짚다 보면, 단위에는 이 시대를 살아가는 사람이라면 누구나 알고 있어야 할 교양으로서의 과학 지식과 흥미로운 이야기가 가득 담겨 있음을 확인할 수 있다.

특히 이 책은 과학의 굵직한 사건을 나열하기 보다는 소소한 이야깃거리지만 흥미로운 이야기로 재미를 더한다. 단위를 위해 일생을 바친 과학자들의 삶은 물론, ‘열역학 제2법칙’ ‘톰슨의 원자설’ ‘아보가드로 법칙’과 같은 과학사의 전환점이 된 중요한 과학원리 등 예상치 못한 흥미로운 이야기와 만날뿐만 아니라, 20세기 문제적 음악 존 케이지의 《4분 33초》와 ‘절대온도’의 관계를 파헤쳐보고, 셰익스피어의 희극 《베니스의 상인》에 등장하는 인육 1파운드가 얼마큼인지 추리해보면서 문학, 예술, 과학의 통섭을 경험할 수 있다.

◎ 과학이 만들어낸 인류 최고의 발명품, 단위
별걸 다 재는 단위로 과학을 종횡무진 여행한다!
인류의 지혜와 과학이 응축된 단위는 과학을 쉽고 재미있게 공부할 수 있는 가장 훌륭한 안내자이다. 미터, 킬로그램, 몰, 헤르츠, 비트, 칼로리 등의 단위를 하나씩 되짚다 보면, 과학의 뼈대가 절로 튼튼해진다. 단위에는 이 시대를 살아가는 사람이라면 누구나 알고 있어야 할 교양으로서의 과학 지식과 흥미로운 이야기가 가득 담겨 있다.
이 책은 과학이라는 큰길을 향해 직진하기보다는 과학 안팎의 작은 샛길들을 종횡무진 누빈다. 이 책이 안내하는 샛길을 따라 천천히 걷다 보면 단위를 위해 일생을 바친 과학자들의 삶은 물론, ‘열역학 제2법칙’ ‘톰슨의 원자설’ ‘아보가드로 법칙’과 같은 과학사의 전환점이 된 중요한 과학원리 등 예상치 못한 흥미로운 이야기와 만나게 된다. 또한, 20세기 문제적 음악 존 케이지의 《4분 33초》와 ‘절대온도’의 관계를 파헤쳐보고, 셰익스피어의 희극 《베니스의 상인》에 등장하는 인육 1파운드가 얼마큼인지 추리해보면서 문학, 예술, 과학의 통섭을 경험하게 된다.
과학 공부를 어디서부터 어떻게 시작해야 할지 막막하다면, 단위의 여정에 동참해보자. 바이러스부터 우주까지 세상 모든 것을 측정하기 위한 단위의 여행을 통해, 과학 공부의 엉킨 실타래가 술술 풀릴 것이다.
ㆍ 미터는 프랑스혁명 때문에 생겨났다!
ㆍ 마라톤 코스 42.195km는 높은 분의 갑질로 정해졌다!
ㆍ 영국 왕 헨리 1세의 신체 사이즈는 어떻게 단위가 되었을까?
ㆍ 수학자들이 화이트데이에 파이를 선물하는 까닭은?
ㆍ 체온계는 왜 42°C까지만 잴 수 있을까?
ㆍ 《오즈의 마법사》에서 도로시의 집을 날려버린 토네이도의 세기는?
ㆍ 튀김 덮밥 한 그릇이면 목욕물을 데울 수 있다!
ㆍ 왜 순금은 100K가 아니고 24K일까?
ㆍ 《토이 스토리》의 주인공 ‘버즈 라이트이어’ 이름에 들어 있는 단위는?
ㆍ 돈을 물 쓰듯 쓰는 사람 vs. 돈을 석유 쓰듯 쓰는 사람, 누가 먼저 망할까?

| 출판사 서평 |
◎ 과학이 만들어낸 인류 최고의 발명품, 단위
너무 익숙해서 의식하지 못할 뿐, 단위는 우리의 모든 일상을 함께 한다. 시간을 약속하고, 제한 속도에 맞춰 운전하고, 정해진 규격의 종이에 인쇄하고, 통화하고, 무게와 부피를 비교해 장을 보는 우리의 일상은 초(s), 미터(m), 헤르츠(Herz), 킬로그램(kg) 등 일일이 헤아릴 수 없이 많은 단위에 둘러싸여 있다. 단위 안에서의 생활은 숨 쉬듯 자연스럽다. 인류의 지혜와 과학이 응축된 단위는 과학을 쉽고 재미있게 공부할 수 있는 가장 훌륭한 안내자이다.
1789년 프랑스 혁명이 절정기에 달했던 그해, 과학계에서는 또 다른 혁명이 일어나고 있었다. 바로 ‘모든 시대, 모든 사람을 위한’ 새로운 도량형의 질서를 세우는 혁명이었다. 혁명 전 프랑스에서 사용하던 단위는 약 25만 개에 달했다. 제멋대로인 도량형은 영주들이 세금을 자의적으로 거둬들이는 수단으로 악용되었고, 그 피해는 고스란히 힘없는 평민의 몫이었다. 혁명 세력은 구체제를 타파하고 자유와 평등을 구현하는 핵심이 ‘도량형 통일’이라고 생각했다. 그 결과, 현대적 단위의 출발점이라고 할 수 있는 ‘미터’가 탄생했다.
미터라는 단위 안에는 ‘지구’가 들어 있다. 1미터는 지구 둘레를 4000만 분의 1로 나눈 값이다. 새로운 길이의 표준을 정하기 위해 많은 과학자들이 머리를 맞댄 끝에 찾아낸 것이 지구다. 지구는 어느 한 시대와 권력에 속하지 않고, 변하지 않는 인류의 공통 유산이기 때문이다. 과학자들은 혁명의 소용돌이와 전쟁이라는 위험 속으로 들어가 직접 지구의 길이를 쟀다. 그렇게 걷고 또 걸은 시간이 자그마치 6년이다. 이렇게 힘들게 기준을 구한 미터는 발전하는 과학기술을 수용하며 몇 차례 보완을 거쳐, 현재는 ‘빛의 속도’로 정의된다.
미터라는 단위가 어떻게 생겨나서 사용되는지를 살펴봄으로써 지구의 크기와 삼각측량법, 빛의 속도 등 과학 지식뿐만 아니라, ‘자유·평등·박애’라는 프랑스대혁명의 명제가 현실에서 어떻게 구현되었는가를 알게 된다. 이처럼 우리 생활 깊숙이 스며든 단위를 하나씩 되짚다 보면, 과학의 뼈대가 튼튼해질 뿐만 아니라 교양의 깊이까지 깊어진다.

◎ 단위를 알면 세상이 보인다!
금 함유량을 나타내는 ‘캐럿(Karat)’이라는 단위가 있다. 단위 기호는 ‘K’이다. 18K란 금이 24분의 18(75%)을 차지하고 나머지 24분의 6(25%)은 은이나 구리 같은 다른 금속이 섞인 것을 의미한다. 이 책에 담긴 과학지식의 함유량을 캐럿으로 표시하면, 18K다. 나머지 6K는 과학, 역사, 문화, 사회, 예술, 경제, 사람 이야기다.
이 책은 과학이라는 큰길을 향해 직진하기보다는 과학 안팎의 작은 샛길들을 종횡무진 누빈다. 이 책이 안내하는 샛길을 따라 천천히 걷다 보면 단위를 위해 일생을 바친 과학자들의 삶은 물론, ‘열역학 제2법칙’ ‘톰슨의 원자설’ ‘아보가드로 법칙’과 같은 과학사의 전환점이 된 중요한 과학원리 등 예상치 못한 흥미로운 이야기와 만나게 된다.
또한, 문학과 예술, 과학의 통섭을 경험하게 된다. ‘후지타 스케일’이라는 토네이도의 강도 단위를 살펴보다가 《오즈의 마법사》에서 도로시 집을 날려버린 토네이도의 강도를 추리해보는가 하면, 셰익스피어의 희극 《베니스의 상인》에서 악독한 유대인 고리대금업자 샤일록이 빚의 대가로 요구한 인육 1파운드가 얼마큼인지 가늠해보면서 파운드 단위와 서서히 가까워진다. ‘척’ ‘촌’처럼 길이를 재는 오래된 단위를 살펴보다가 애니메이션 《샌과 치히로의 행방불명》 속 ‘치히로’의 이름을 풀이해보기도 한다. 태양마차를 몰다가 대지를 불태운 죄로 제우스의 벼락을 맞고 죽은 파에톤과 비통함에 나무가 되어버린 어머니의 사연으로 감성이 촉촉해지면, ‘암페어’라는 전류량을 나타내는 단위와 만난다.
과학은 우리 생활과 동떨어져 존재하는 것이 아니라 우리와 항상 함께한다. 특히 생활 깊숙이 스며든 단위는 더욱 그러하다. 그래서 단위 안에는 과학뿐만 아니라 역사, 문화, 사회, 경제, 사람 이야기가 공존한다. 순금은 무르기 때문에 다른 금속과 혼합했을 때 쓰임새가 더 많아진다. 마찬가지로 단위를 둘러싸고 있는 흥미로운 이야기들을 함께 살펴봄으로써, 더 많은 사람이 과학과 친해질 수 있다.

◎ 단위를 통해 과학 공부의 엉킨 실타래가 술술 풀린다!
‘인치(inch)’는 성인 남성의 엄지손가락 폭에서 유래됐고, ‘에이커(acres)’는 황소 한 마리를 부려 하루에 갈 수 있는 땅의 면적을 가리킨다. 이처럼 역사가 오래된 단위와 달리, 첨단과학기술을 바탕으로 현대에 등장한 단위들은 좀처럼 가늠하기 힘들다. 일률의 단위 ‘줄(J)’은 다음과 같이 정의된다. ‘1뉴턴의 힘으로 물체를 1미터 이동했을 때 한 일’. 책장을 넘기는 순간, 잊기 딱 좋은 정의다! ‘작은 사과 한 알을 손에 들고 1미터 정도 들어 올릴 때 필요한 에너지가 1줄이다’라고 정의하면 어떤가? 이 책은 731kcal인 튀김 덮밥 한 그릇의 열량은 목욕물을 데울 수 있는 정도, 4000칸델라(cd)인 대형 LED TV의 밝기는 거실에 촛불 4000개를 밝혀둔 정도 등 단위의 실체가 피부에 와 닿도록 구체적인 비유를 들어 설명한다.
이 책은 단위를 설명할 때 어원에서부터 출발한다. 빛을 발하고 있는 물체의 밝기를 나타낼 때 사용하는 단위인 ‘칸델라(candela)’는 라틴어로 ‘빛나다’라는 뜻으로, 양초를 뜻하는 영어 ‘캔들(candle)’의 어원이다. 1칸델라(cd)는 1제곱미터의 공간 안에 켜져 있는 초 한 개의 밝기와 같다. 단위의 어원을 알면 개념을 이해하기가 쉬워진다.
물리, 생물, 화학, 지구과학, 천문학 등 단위는 과학 전 분야에 걸쳐 활약한다. 단위에는 이 시대를 살아가는 사람이라면 누구나 알고 있어야 할 교양으로서의 과학 지식과 흥미로운 이야기가 가득 담겨 있다. 이 책은 광활한 우주에서부터 바이러스와 같은 미시세계까지 세상 모든 것을 측정하기 위한 단위를 통해 과학을 종횡무진 여행한다. 과학 공부를 어디서부터 어떻게 시작해야 할지 막막하다면, 단위의 여정에 동참해보자. ‘단위’라는 이야기꾼 안내자와 함께라면 과학 공부의 엉킨 실타래가 술술 풀릴 것이다.

머리말 | 과학이 만들어낸 인류 최고의 발명품, 단위

1장. 만물을 재는 단위
ㆍ 프랑스혁명이 준 선물 _ 미터
자유·평등·박애의 상징, 미터 / 만인에게 공평한 척도를 찾기 위한 자오선 측정 원정대의 모험 / 도량형의 고립된 섬, 미국 / 자 없이 1m를 재는 방법
ㆍ 문명 발달의 증표 _ 단위의 접두어
“우아 우아 아”는 숫자 5? / 세상 모든 양을 표시할 수 있는 일곱 개의 단위와 스무 개의 접두어 / 거대한 기가(giga), 난쟁이 나노(nano) / 지갑 속 자로 센티미터 가늠하기 / 3M은 회사 이름이지 3미터가 아니다!
ㆍ 하얀 재킷에 묻은 얼룩 같은 단위 _ 킬로그램
세상에서 가장 귀한 보물 / 술통의 개수를 세던 것에서 유래된 톤 / 세상 모든 킬로그램의 어머니, 국제 킬로그램 원기 / 씨앗, 무게의 기준이 되다 / 킬로그램의 기준을 만들고 단두대의 이슬로 사라진 ‘근대 화학의 아버지’ 라부아지에 / 질량과 무게, 무엇이 다를까? / 질량에 대한 감 기르기 / 인공 구조물로 정의되는 마지막 단위
ㆍ 벼 이삭 끝에 난 수염만큼 짧은 시간 _ 초
인생을 바꿀 수도 있는 1초 / 철도 때문에 세계 표준시가 생겼다? / 프랑스, 영국에 본초자오선을 빼앗기다! / 1초가 61초?
ㆍ 뜨겁고 차가운 느낌을 수치화 _ 켈빈, 섭씨, 화씨
온도를 음악으로 표현한 남자 / 산업혁명이 낳은 켈빈온도 / Hi~ Mr. 섭이수 / Hi~ Mr. 화륜해 / 불볕더위와 열대야, 무엇이 더 더울까? / 체온계는 왜 42°C까지만 잴 수 있을까?
ㆍ 프로메테우스의 모든 불을 측정하다! _ 칸델라, 루멘, 룩스
촛불 한 개의 밝기 / 인류의 두 번째 불을 꺼트린 LED / 전교 1등 공부방의 비밀 / 빛이 빼앗아간 것들
ㆍ 호박을 닦다 발견한 전기를 측정하다! _ 암페어
호박이 전기의 어원이 되기까지 / 재고 없는 전기, 모든 전기는 신상이다! / 고압의 정전기에 감전되지 않는 이유
ㆍ 밤하늘의 별보다 많은 것을 세기 위한 단위 _ 몰
‘다스’와 ‘몰’은 비슷하다? / 너무 작고 너무 많아서 필요한 몰 / 세계에서 가장 긴 이름으로 기네스북에 오른 과학자
ㆍ 가늠할 수 없는 아주 작은 세계 _ 마이크로미터, 나노미터
우동, 냉국수, 소면, 그 한 끗의 차이! / 먼지와 미세먼지는 어떻게 다를까? / 작지만 거대한 바이러스의 세계 / 1000조 분의 1미터의 미시 세계, 원자

2장. 삶을 풍요롭게 해주는 단위
ㆍ 면적을 나타내는 서얼 신분의 단위들 _ 제곱미터, 아르, 헥타르
단위도 레고 블록처럼 조립한다? / 제곱미터와 킬로미터 사이 어디쯤 / 면적의 기준, 다다미와 도쿄돔
ㆍ 우유부터 검은 황금까지, 부피를 재다! _ 리터, 세제곱미터, 배럴
손안의 ‘1리터’를 느껴보자 / ‘ℓ’는 이 세상에 없는 단위 / 물의 질량과 리터의 관계 / 부피를 재는 적통 단위, 세제곱미터와 세제곱센티미터 / 돈을 물 쓰듯 쓰는 사람 vs. 돈을 석유 쓰듯 쓰는 사람, 누가 먼저 망할까?
ㆍ 달아 높이곰 돋아사 _ 월, 주
단위가 되기에는 2% 부족한 ‘월’ / 년을 지배하는 것은 태양, 월을 지배하는 것은 달 / 목요일은 ‘토르의 날’ / 요일의 차례는 어떻게 정했을까?
ㆍ 벚꽃이 떨어지는 속도, 초속 5센티미터 _ 미터 매 초
‘빠름’을 측정하는 단위, m/s / ‘느림’을 측정하는 단위 / 갑질로 정해진 마라톤 코스 길이 / 속도 문제가 어렵다면, ‘예를 들면’이라고 생각해보자! / ‘역에서 0분 거리’라는 부동산 광고 문구가 없는 이유 / 인공위성이 떨어지지 않고 지구를 돌기 위한 속도 / 단위 더하기 단위, 조립단위
ㆍ 세계가 만일 100명이 사는 마을이라면 _ 퍼센트, 퍼밀, ppm
100분의 몇? / %에 0을 하나 더 붙이면 퍼밀 / 소금처럼 짠 은행 금리에 새로운 단위를 제안하다!
ㆍ 3월 14일에 수학자들은 파이를 선물한다? _ 도, 라디안, 스테라디안
3월 14일은 파이 데이 / 각도는 어떻게 표시하는가? / 국제단위계의 각도 단위는 ‘라디안’
ㆍ 눈과 귀의 감각을 측정하는 단위 _ 디옵터, 헤르츠
안과계의 혁명을 가져온 고리 / 안경원에서 이야기하는 디옵터는 무엇일까? / 통신기술의 혁명을 이끈 쓸모없는 발견? / 조용하지만 치명적인 소리, 저주파 소음
ㆍ 디지털 세상의 단위들 _ 비트, 바이트
애플사 로고에 영감을 준 비트 / HDD의 표기 용량과 실제 용량이 다른 까닭은? / 컴퓨터를 사용한다면 알고 있어야 할 단위들

3장. 오랫동안 삶을 지배한 단위
ㆍ 단위의 출발점, 몸 _ 척, 촌
손에서 나온 ‘척’과 ‘촌’ / 관우의 키는 정말 9척이었을까? / 척과 촌의 확장 / 《센과 치히로의 행방불명》에서 치히로의 뜻은 1000미터?
ㆍ 주량이 한 근이면 술꾼일까 아닐까? _ 관, 근, 평
짤랑짤랑 동전에서 유래된 단위 / 중국에서는 주량도 근 단위로 말한다! / 도요토미 히데요시가 만든 ‘평’
ㆍ 한 알의 알곡에서 시작된 단위 _ 홉, 작, 되, 말
최신 전기밥솥에도 ‘홉’이 쓰인다! / 10홉의 쌀로 후지산의 높이를 재다! / 피리가 홉의 기준이 되다! / 어른이 1년 동안 먹는 쌀이 1섬
ㆍ 왕의 신체 사이즈가 곧 척도! _ 인치, 야드, 피트, 마일
사람 몸이 곧 자 / 아무 몸이나 기준이 될 수 없다! / 발을 기준 삼아 만든 피트와 마일
ㆍ 《베니스의 상인》에 나온 1파운드는 얼마큼일까? _ 파운드, 온스
인육 1파운드의 질량 / 파운드의 단위 기호는 왜 lb일까? / 질량도 재고 부피도 재는 전천후 단위 ‘온스’ / 우리 주변의 파운드와 온스
ㆍ 영원한 사랑의 무게 _ 트로이온스, 캐럿
인류가 가장 귀하게 여기고 사랑한 원소, 금 / 순금은 왜 100K가 아닌 24K일까? / 모순덩어리 보석, 다이아몬드
ㆍ 지구를 느끼는 데 필요한 _ 해리, 노트
아득히 먼 수평선의 거리는? / 대항해시대에 생겨난 단위, 해리 / 일본이 중국보다 넓다? / 매듭 개수로 배의 속도를 재다!

4장. 별걸 다 재는 단위
ㆍ 갈릴레오와 뉴턴은 가까이 있다! _ m/s2, 갈, 뉴턴
산책자의 속도, 안단테 / 시속 300km/h로 달리는 신칸센, 속도 변화가 없다면 가속도는 0! / 저위도 지방으로 가면 저절로 다이어트가 된다? / 갈릴레오가 옳았다! / 갈릴레오의 바통을 이어받은 뉴턴
ㆍ 식탁 위의 단위 _ 칼로리, 줄
튀김 덮밥 한 그릇이면 목욕물을 데울 수 있다! / 국제단위계의 에너지 단위는 줄 / 산업혁명에 불을 지핀 ‘와트’와 ‘마력’
ㆍ 『오즈의 마법사』에서 도로시의 집은 왜 날아갔을까? _ 파스칼, 후지타 스케일
30mm/h의 비는 양동이로 물을 쏟아 붓는 것 같은 양! / 태풍의 위력을 알 수 있는 헥토파스칼 / 왜 토네이도는 항상 미국 중부에서 발생할까?
ㆍ 당신의 혈압, 안녕하십니까? _ 수은주밀리미터
건강의 척도, 혈압 / mmHg, 이건 뭐지? / 혈압계의 ‘숨은 공로자’, 토리첼리
ㆍ 퍼센트의 외도? _ 기울기를 나타내는 단위
하늘로 가는 길의 비밀 / 도로의 기울기와 선로의 기울기 / 지붕의 기울기를 표시하는 촌
ㆍ 대자연의 용틀임을 측정하는 단위 _ 진도, 규모
진도 8과 진도 9가 없는 이유 / 지진이 일어날 때 방출되는 에너지의 양, 규모
ㆍ 광활한 우주에서 우리는 어디쯤 있을까? _ 천문단위, 광년
태양과 지구는 얼마나 떨어져 있을까? / 빛이 1년 동안 가는 거리 / 우리의 만남이 ‘기적’인 까닭
ㆍ 별이 빛나는 밤을 위한 단위 _ 파섹, 등급
자로 잴 수 없는 먼 거리는 어떻게 측정할까? / 중학교 중퇴자 베셀, 최초로 별까지 거리를 재다! / 광년으로도 잴 수 없는 더 긴 거리를 재는 파섹 / 밤하늘에서 가장 밝은 별은 무엇일까?
ㆍ 귀를 쫑긋 세우면 포착할 수 있을까? _ 마하, 데시벨
번개가 먼저 번쩍인 후 천둥소리가 들리는 이유 / 마하1은 얼마나 빠른 걸까? / 나뭇잎 나부끼는 소리는 20dB
ㆍ ‘야누스의 얼굴’과 같은 에너지를 위한 단위 _ 베크렐, 그레이, 시버트
방사능과 방사선은 무엇이 다를까? / 방사선을 흡수한 쪽을 위한 단위

부록 | 단위 사전