[eBook]세상의 모든 공식 : 도플러 효과에서 군중규모 추산에 이르기까지 세상을 풀어내는 52가지 공식 이야기

저 : 존 M. 헨쇼(John M. Henshaw)역 : 이재경출판사 : 반니발행일 : 2015년 09월11일 | 종이책 발행일 : 2015년 07월25일

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북마스터소개글 TOP

이 책은 수학책이 아니다. 이야기책이다. 다만 수학공식에서 영감을 받은 이야기를 모아놓았을 뿐이다. 이 책에는 세상 돌아가는 이야기가 담겨 있다. 책에 실린 이야기들이 과학과 공학에 관한 것만은 아니다. 비즈니스, 예술, 레포츠 등 다양한 분야를 망라한다. 52가지나 되는 신기한 수학 이야기들은 짤막짤막하다. 물론 52가지 방정식들 가운데는 우리가 익히 알고 있는 것도 있지만, 생소한 것도 적지 않다. 그럼에도 저자는 이 책이 어느 누가 읽어도 재미있게 읽을 수 있는 수학책이길 희망한다.

출판사서평 TOP

도플러 효과에서 군중규모 추산에 이르기까지
세상을 풀어내는 52가지 공식 이야기


"복잡한 세상을 풀어내는 52가지 별별 방정식"

오일러 항등식이 세상에서 가장 아름다운 방정식으로 찬사 받는 이유는?
여름이면 다시 보게 되는 자외선차단지수(SPF)와 체질량지수(BMI) 산출방식은?
돌려막기가 불가능하다는 걸 보여주는 공식이 있다고?
짜릿한 추락의 순간, 공기저항을 얼마나 견딜 수 있을지 잽싸게 계산하려면?
우주 안에 외계문명이 존재하는지 알아내는 방정식은?

이 책은 수학책이 아니다. 이야기책이다. 다만 수학공식에서 영감을 받은 이야기를 모아놓았을 뿐이다. 모든 방정식의 배후에는 하나의 이야기가 있다. 물론 책에 나오는 방정식이 결코 쉬운 것은 아니다. 그럼에도 이 방정식들이 우리 생활 깊숙이 자리를 차지하고 있음을 책 속에서 연결된 이야기 고리로 알 수 있다. 하나의 방정식이 여러 이야기를 이어주기도 하고, 여러 방정식이 하나의 이야기로 귀결되기도 하고, 여러 이야기에 여러 방정식이 짜여 있기도 하다.

인간 세상을 덮친 불행을 푸는 방정식
1986년 1월 28일, 미국에서 우주왕복선 챌린저호가 발사 73초 만에 공중 폭발하면서 7명의 승무원이 전원 사망하는 우주계획 역사상 최악의 참사가 일어났다. 최고의 기술과 천문학적 비용이 집약된 곳이 바로 미국우주항공국일 것이다. 그런 곳에서 왜 이런 어처구니없는 일이 일어난 것일까?
재해 연구가들은 챌린저호 폭발사고 같은 대참사의 이면에는 대개 '실패 사슬'이 존재한다고 말한다. 실패 사슬이란 일련의 사건이나 상황이 얄궂게도 한꺼번에 겹쳐 일어나 비극을 낳는 것을 말한다. 거기에는 부품 결함, 기계 오작동, 사람의 과실, 특이 기상, 소통의 부재(또는 잘못된 소통) 등이 두루 포함된다. 이런 일들이 동시다발적으로 또는 연속적으로 일어나면 참사로 번질 수 있다. 반대로 실패의 고리 중 하나만 빠졌어도 참사를 막을 수 있었던 경우도 많다. 당시 조사위원회 소속이었던 노벨 물리학상 수상자 리처드 파인만은 TV 카메라 앞에서 작은 고무 오링을 소형 죔쇠에 끼워 얼음물에 담갔다가 꺼내 오링을 빼내는 실험을 했다. 오링은 본래의 동그란 모양으로 냉큼 돌아가지 못했다. 이 얼어붙은 작은 오링 하나가 챌린저호를 폭발시키는 데 결정적 역할을 한 사실이 증명되는 순간이었다. 물론 이 오링은 챌린저호 실패 사슬의 여러 고리 중 하나다. 당연히 사건이 일어나는 데는 더 많은 사슬이 꼬리에 꼬리를 물고 한 번에 일어난다. 그럼에도 실험으로 증명된 오링 하나는 눈에 보인 사슬인 만큼 충격을 주기에 충분했다.



이 책에서 다룬 방정식은 오링이 왜 제 모습으로 돌아가지 못했을까를 확인해준다. 오링의 소재인 고무는, 외력을 가해 일어난 변형이 외력을 제거하면 원래 모양으로 돌아가는 성질을 가진 고분자 화합물이다. 이런 성질이 나타내는 거동을 탄성이라고 한다. 그런데 똑같은 실험을 낮은 온도에서 하면 결과는 달라진다. 좀처럼 제 모양으로 돌아오지 않는다. 이는 고무의 유리전이온도보다 훨씬 낮은 온도라서 고무줄의 고무 성분이 '유리질' 상태가 되기 때문이다. 방정식은 탄성중합체의 거동이 가장 '가죽 같아지는' 온도, 즉 유리전이온도를 구하는 공식 중 하나다. 재료의 온도가 유리전이온도보다 낮을 때는 재료가 유리처럼 변해서 구슬 수준의 반동력을 보이고, 유리전이온도보다 높을 때는 고무처럼 변해서 고무공 수준의 반동력을 보인다. 하지만 유리전이온도에서는 재료가 가죽처럼 변해서 탄 ...

목차 TOP

들어가는 글
1. 지구와 사과 - 뉴턴의 만유인력의 법칙
2. 중간의 의미 - 표준정규분포, 또는 '종형곡선'
3. 모나리자의 황금미소 - 황금비 Φ
4. 기린의 심장 - 베르누이의 비압축성 유동 방정식
5. 전류 전쟁 - 교류의 전압
6. 불자동차 효과 - 도플러 효과
7. 이 청바지 뚱뚱해보여? - 체질량지수
8. 0 또는 1로만 답하시오 - 이진법 연산의 예
9. 쓰나미의 정체 - 파동의 정의
10. 무어의 업보 - 기하급수적 증가의 예
11. 상상의 탄성 - 훅의 법칙
12. 경찰 추산의 내막 - 군중 규모 추산
13. 파이가 뭐길래? - 파이 값
14. 땀 빼는 일 - 뉴턴의 냉 ...

본문중에서 TOP

'무어의 법칙'이라는 용어는 무어의 예언이 발표되고 몇 년 뒤 무어의 친구이자 캘리포니아 공과대학교 교수인 카버 미드Carver Mead가 만들었다. 방정식은 가치의 기하급수적 증가를 표현한다. P0를 현재 성능(마이크로칩 1㎠에 최대 집적되는 전자 소자의 수)이라고 한다면, Pn는 n년 후의 미래 성능(n년 후 기하급수적으로 늘어난 소자집적도)이다. 이 경우 미래 성능은 현재 성능 곱하기 2n과 같다.
이 방정식에서 2n은 성능이 매년 두 배로 증가함을 나타낸다. 무어의 예언이 있은 지 얼마 후, 전자부품의 성능은 해마다 두 배가 아니라 18개월마다 두 배가 된다는 의견이 대두했다. 이 의견에 맞추려면 지수가 좀 더 작아져야 한다. 1975년, 무어는 1965년의 예측을 수정해서 칩의 성능이 2년마다 두 배로 증가한다고 했다.
(/ p.62)

우리 몸은 체온을 일정하게 유지하기 위해서 아이작 뉴턴의 냉각법칙과 끊임없이 싸운다. 그 투쟁은 유난히 춥거나 더운 환경에 처했을 때는 한층 치열해진다. 뉴턴의 냉각법칙 내용은 간단명료하다. dQ/dt는 시간에 따른 물체의 열 획득정도 또는 손실정도를 말하고, 이는 물체와 주변의 온도차 Ts-T∞에 비례한다는 내용이다. 온도차 ...

저자소개 TOP

존 M. 헨쇼(John M. Henshaw) [저]

털사Tulsa 대학의 기계공학 교수이자 공학과의 학과장이다. 그는 재료과학과 기술설계, 지속가능한 에너지 기술에 관한 연구에 관심이 많으며, 일반 대중을 위한 과학서를 쓰기도 한다. 지은 책으로 [측량의 함정: 수치가 드러내는 진실, 숨기는 진실Does Measurement Measure Up?: How Numbers Reveal and Conceal the Truth]이 있으며, 국내에는 [감각의 여행A Tour of the Senses]이 출간되었다.

전체선택

이재경 [역]

서강대학교 불문과를 졸업하고 경영컨설턴트와 영어교육 출판 편집자를 거쳐 현재 전문 번역가로 활동 중이며 외국의 좋은 책을 소개, 기획하는 일에 몸담고 있다. 번역이야말로 세상 여기저기서 듣고 배운 것들을 전방위로 활용하는 경험집약형 작업이라고 자부한다. 옮긴 책으로 《세상을 측정하는 위대한 단위들》, 《n분의 1의 함정》, 《결국 해내는 사람들의 원칙》, 《가치관의 탄생》, 《세상의 모든 공식》, 《달 . 낭만의 달, 광기의 달》, 《우리는 10분에 세 번 거짓말한다》, 《이노베이션 킬러》, 《레이시 이야기》, 《뮬, 마약 운반 이야기》 등이 있고 고전명언집 《다시 일어서는 게 중요해》를 엮었다.

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