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이 책은 우리의 호기심을 자극해
과학적 사고력과 통찰력은 물론
통합적으로 사고하는 힘을 길러준다

삶에 지식을 더하고, 사고 습관을 길러주는,
일상에서 배우는 수학과 물리

수많은 호기심과 끊임없는 궁금증은 우리의 평범한 일상을 신나고 재미있게 만든다. 그래서 우리는 하나의 주제로 여러 가지를 생각할 수 있다. 그 예로, 본문에 실린 다양한 주제 중 ‘일기예보는 왜 자주 틀릴까?’가 있다.
우리는 일기예보를 보면서 예보가 맞을 확률과 맞지 않을 확률에 대해 이야기하거나 예보 결과에 대해 궁금해할 때가 많다. 자연의 섭리에 관한 것 외에 우리는 이 주제에서 숨어 있는 수학 문제를 끄집어낼 수도 있다. 또 이 책에서는 수학뿐 아니라 수학과 연계한 물리학도 함께 엿볼 수 있다. 수학, 물리, 과학으로 구성된 3개의 큰 주제 속에서 역사, 인물, 문화도 함께 배우며, 어느 주제를 먼저 읽든 당신의 지적 호기심은 이 책으로 인해 가득 채워지게 될 것이다. 더불어, 책에 실린 43개의 다양한 주제는 당신이 학교에서 배웠던 지식과 연계해 폭넓고 다양한 과학적 사고와 통찰력을 키워줄 것이다.

3개의 주제를 연계해서 수학, 물리, 과학을 보다 쉽게, 보다 재미있게!
- 누구나 쉽게 읽을 수 있는 과학 대중 입문서

이 책은 비슷하면서도 다른 수학-물리-과학이라는 3개의 큰 주제에 대해 이야기하고 있다. 그래서 우리 주위에서 흔히 접하거나 학교에서 배웠던 것들을 알기 쉽고 간단하게 설명하고, 큰 주제 속에서 세분화한 작은 주제들 역시 재미있고 흥미로운 이야기들이어서 어느 이야기부터 읽든 정해진 순서가 없다.
우리는 ‘수학’이나 ‘물리’를 생각하면 갑자기 머리가 지끈지끈 아픈 것 같다는 착각을 하곤 한다. 이 책은 그런 엄살 심한 독자의 걱정거리를 잠재우기 위해 다양한 일러스트와 표 등으로 가득하고, 자세한 설명이 필요한 부분에선 수많은 ‘수포자’를 위해 도표와 그래프를 곁들이고 있다. 그래서 절대 책 제목만 보고 지레 무서워할 필요 없다. 또 교과서에서 배웠던 것들을 머릿속으로만 이해하는 것이 아닌, 머릿속에 저장된 지식을 끄집어내 현실과 접목한다. 아마 이야기를 읽다 보면 ‘아!’하고 감탄사를 뱉으며, 예전에 배웠던 것들을 떠올리게 될 것이다.

호기심을 자극하는 3개의 주제 속 이야기들
- 우리에게 익숙한 수학 이야기, 교과서에서는 만날 수 없는 물리 이야기,
생활 속에서 알아보는 과학 이야기

PART I 우리에게 익숙한 수학 이야기는 수학편을 다루고 있다. ‘수학은 머리 아프고 재미없는 학문’이라고 생각하는 경우가 많은데, 이 책에 나오는 수학은 그런 생각을 탈피하는 데 초점을 맞췄다. 원주율 π, 아르키메데스와 거북이의 경주, 자주 먹는 피자로 수학 공부하기 등 친숙한 소재를 선택한 것도 저자의 깊은 뜻이 담겨 있다. 그래서 책을 읽으며 수학이라고 해서 다 재미없고 딱딱한 것만은 아니라는 것을 알게 된다.

PART Ⅱ 교과서에서는 만날 수 없는 물리 이야기는 교과서에서 배웠던 물리 이론을 우리 주변에서 벌어지는 현상에 적용하는 데 중점을 두었다. 그래서 머리로만 기억하는 지식과 이론을 현실에 접목시켜 독자들의 재미와 흥미를 유발하고, 물리학과 가까워질 수 있게 했다. 이 부분에 나오는 내용들은 학교에서 배우지 못했던 것으로, 나침반은 왜 남쪽을 가리키는지, 라디오 주파수 FM과 AM은 무슨 뜻인지, 블랙홀은 이름처럼 검은색인지 등을 이야기하고 있다.

PART Ⅲ 생활 속에서 알아보는 과학 이야기는 생활에서 쉽게 찾아볼 수 있는 이야기를 다루고 있다. 분야 역시 천문학, 생물학, IT 등 폭넓게 다루고 있어, 독자가 심심할 틈이 없게 한다. 별이 흑백으로 보이는 이유, 비색맹인 부부 사이에서 태어난 아기가 색맹인 이유, 핸드폰 터치스크린의 원리 등이 대표적이다. 저자는 과학 이론을 동원해서 설명하면서도 최대한 쉽고, 적재적소에 일러스트를 넣어 이 분야에 관심이 없던 독자들도 과학과 친숙해질 수 있게 했다.

PART I. 우리에게 익숙한 수학 이야기

01 세계 최초의 공부 깡패 _10
02 아킬레스는 거북이를 따라잡을 수 있을까 _16
03 사실과 거짓 _24
04 3.1415926… _29
05 피자로 수학을 배우다 _34
06 한 번에 ‘田’자를 그릴 수 있을까 _40
07 1+1을 연구하는 과학자들 _46
08 최고의 아마추어 과학자는 누구일까 _51
09 어떻게 쪽지를 전달할까? _58
10 평행선은 존재할까? _64
11 사차원공간이란? _72
12 수학자는 도박장에서 돈을 딸 수 있을까? _83
13 일기예보는 왜 자주 틀릴까 _90
14 개인 주식 투자자가 항상 손해 보는 이유는? _96
15 새치기 운전자는 왜 생길까? _103

PART II. 교과서에서는 만날 수 없는 물리 이야기

01 에너지는 어디에서 올까? _110
02 빛의 속도를 측정하는 방법 _119
03 아르키메데스는 지구를 들어 올릴 수 있을까? _126
04 천체 간의 거리는 얼마나 멀까? _134
05 나침반은 왜 남쪽을 가리킬까? _144
06 가정용 전기는 어떻게 만들까 _152
07 누가 더 대단할까? _160
08 SOS는 어떤 의미일까? _171
09 FM과 AM은 무슨 뜻일까? _179
10 엑스레이로 찍은 첫 번째 사진 _186
11 양자란 무엇일까? _193
12 파동일까 입자일까? 그것이 문제로다 _199
13 슈뢰딩거의 고양이는 죽었을까 살아 있을까? _208
14 블랙홀은 검은색일까? _215
15 원자폭탄은 어떻게 만들까? _224
16 칩을 만들기 어려운 이유가 뭘까? _233

PART III. 생활 속에서 알아보는 과학 이야기

01 하늘은 왜 파랄까? _244
02 별은 왜 흑백으로 보일까? _251
03 비색맹인 부부 사이에서 색맹 자녀가 태어나는 이유는? _257
04 쌍무지개는 어떻게 생길까? _266
05 왜 길 위에 물이 있는 것처럼 보일까? _274
06 어느 쪽이 비를 더 많이 맞을까? _282
07 전기레인지는 어떻게 음식을 가열할까? _289
08 전자레인지는 어떻게 음식을 가열할까? _295
09 전기밥솥으로 물을 끓여도 될까? _304
10 핸드폰 터치스크린은 어떤 원리일까? _310
11 핸드폰은 어떻게 위치를 측정할까? _317
12 팽이는 왜 넘어지지 않을까? _323

고대 그리스의 수학자 제논Zenon은 시간과 공간의 연속성과 변화 문제를 반박한 역설을 한 사람으로 유명하다. 그는 ‘아킬레스는 영원히 거북이를 따라잡을 수 없다’는 역설을 남겼다.
역설은 보통 동일한 명제 중에 두 가지 상반된 결론을 가리킨다. 하지만 아킬레스가 거북이를 따라잡지 못한다는 제논의 해석은 상식에서 완전히 벗어난 것으로, 사실 ‘궤변’에 더 가깝다.
Part I. 우리에게 익숙한 수학 이야기
02_〈아킬레스는 거북이를 따라잡을 수 있을까?〉중에서

페르마의 추측을 계산하는데 어떻게 90년이나 걸릴 수 있느냐고 묻는 사람도 있을 것이다. 큰 수의 소인수분해를 하는 것은 매우 어렵기 때문에 그 수가 소수인지 아닌지 판단하는 방법을 아직 찾지 못했다. 그래서 하나하나 약수를 대입하는 방법을 쓸 수밖에 없다. 오늘날의 암호학도 이 원칙을 기본으로 한다.
08_ 〈최고의 아마추어 과학자는 누구일까〉중에서

“나에게 아주 큰 지렛대를 주면 지구를 들어 올려 보이겠다.”
이것은 아르키메데스가 한 말로, 지렛대를 이용하면 힘과 노력을 아낄 수 있다는 뜻이다.
아르키메데스는 정말로 지구를 들 수 있을까? 이를 알아보려면 지구의 질량을 알아야 하고, 지구의 질량을 측정하려면 지구의 반지름을 알아야 한다.
Part II. 교과서에서는 만날 수 없는 물리 이야기
03_ 〈아르키메데스는 지구를 들어 올릴 수 있을까?〉중에서

전쟁 영화에서 전보 치는 장면은 단골 소재 중 하나이다. 굳이 전쟁 영화가 아니더라도 사람들은 전보 치는 장면만 봐도 구조 신호를 보낸다는 것으로 알고 있다. 전보를 발명한 사람은 누구일까? 우리는 왜 SOS를 구조 신호로 정했을까?
08_ 〈SOS는 어떤 의미일까?〉 중에서

밤하늘을 올려보면 밝게 빛나는 수많은 별을 볼 수 있다. 지구 근처의 몇몇 행성 외에 우리가 볼 수 있는 별은 모두 저 멀리 떨어진 항성이다. 이 수많은 별들을 육안으로 볼 때는 흑백으로 보인다. 왜 그럴까?
항성의 색은 대부분 붉은색, 주황색, 노란색, 흰색과 파란색이다. 이는 항성 표면의 온도에 따른 것으로, 온도가 낮은 항성은 붉은색, 온도가 높은 항성은 흰색으로 보인다. 왜 온도에 따라 항성의 색이 달라 보일까?
Part III. 생활 속에서 알아보는 과학 이야기
02_〈별은 왜 흑백으로 보일까〉중에서

비가 오는 날, 우산이나 비를 피할 곳이 없을 때 당신은 빗속을 걸을 것인가 아니면 뛸 것인가?
이 문제에는 비의 양, 바람의 속도, 사람의 속도, 사람의 표면면적과 형태 등 실험 결과에 영향을 미치는 요소가 많다. 특히 빗방울이 떨어질 때 불균등하게 떨어지기 때문에 임의의 변수가 매우 크다.
06_ 〈어느 쪽이 비를 더 많이 맞을까〉중에서