부산대학교 전자책도서관

책소개

현대 과학의 정수, 원자. 원자의 존재를 추적하는 위대한 모험이 시작되었다

원자란 무엇인가? 이 물음에 답하는 단 하나의 과학 만화책! ‘알쓸신잡3’ 물리학자 김상욱 박사가 감수하고 강력하게 추천한다. 원자에 대해 궁금해하는 모든 독자들을 위해, 『그래비티 익스프레스』, 『게놈 익스프레스』로 중력과 유전자를 알기 쉽게 그려냈던 대한민국 유일무이 과학 만화가 조진호가 원자를 다룬 신작 『아톰 익스프레스』를 선보인다.

양자역학의 시대를 열어젖힌 원자의 존재

현대 과학의 정수라 할 수 있는 원자, 그 기원으로 거슬러오르다

오늘날 물질이 작디작은 ‘원자’로 이루어져 있다는 사실에 의심을 품는 사람은 없다. 과학 교과서는 원자의 존재를 무심하게, 당연하다는 듯이 언급한다. 하지만 이 당연한 진실을 아는 과정은 험난했다. 물질이 원자로 이루어져 있을 거라는 발상은 2000년 전에 나왔지만, 그것이 사실로 증명된 지는 100년 정도밖에 되지 않았다. 크기가 1센티미터의 1억분의 1밖에 안 되는 원자를 인간의 감각으로 직접 확인할 길이 없었기 때문이다. 그렇다면 어떻게 원자를 확인할 수 있었을까? 타고난 눈으로는 볼 수 없지만, 갖가지 과학적 방법을 통해 인류는 원자를 볼 수 있는 새로운 눈을 만들어냈다. 원자를 보는 이론의 눈을 갖게 되자, 이어 ‘전자’를 보는 방법을 발견했고, 새로운 양자역학의 시대가 열릴 수 있었던 것이다. 본격 과학 만화 작가 조진호가 이번에는 현대 과학의 ‘진국’이라 할 수 있는 원자를 찾아 떠났다. 조진호의 놀라운 과학 여행 ‘익스프레스 시리즈’의 세 번째 열차, 『아톰 익스프레스』가 새로운 여정을 시작한다.

철학에서 시작하여 화학, 전자기학, 물리학, 열역학까지...

과학의 모든 분야를 가로지르는 원자 이야기!

『아톰 익스프레스』는 ‘존재한다는 것은 무엇인가?’라는 철학적 질문에서부터 시작해, 화학부터 열역학에 이르기까지 다양한 과학 분야를 넘나든다. 과학에서 원자의 존재를 확인하는 것은 그만큼 중요하고도 어려운 과정이었다. 주인공과 플라톤, 아리스토텔레스는 원자가 정말 존재하는지를 확인하기 위한 여행길에서 라부아지에, 돌턴, 아보가드로, 멘델레예프, 패러데이, 줄, 클라우지우스, 맥스웰, 볼츠만 등 위대한 과학자들을 만난다. 이들은 과학에서 가장 이해하기 어려운 개념들, 즉 아보가드로 가설, 에너지, 양자, 엔트로피 등을 정공법으로 돌파한다. 생생한 개성을 뽐내는 과학자들이 얽힌 흥미진진한 사건과 사고 과정을 따라가다 보면, 전에는 이해할 엄두조차 못 내던 과학 지식의 맥을 짚는 쾌감을 만끽하게 된다. 물리학자 김상욱 박사(경희대 물리학과 교수)와 김범준 박사(성균관대 물리학과 교수)가 공동 감수를 맡아, 학술적인 엄밀함도 놓치지 않았다.

원자를 설명하는 이론을 양자역학이라 한다. 이 책에서 양자역학까지 다루지는 않지만 이 책의 종착지는 양자역학의 시작점이다. 양자역학은 전기의 역사에서 시작된다. 원자에 있어 가장 중요한 힘이 전자기력이기 때문이다. 원자들로 이루어진 화합물의 전기분해를 연구하던 패러데이가 전자기유도 현상을 발견한 것은 이 때문이다. (…) 원자를 찾는 이 책의 여정에 전기가 포함되어 반갑다. (…) 이 책에서 가장 애정이 가는 곳은 열역학에 대한 부분이다. 카르노, 줄, 클라우지우스, 볼츠만과 같은 이 분야의 대가들을 통해 어려운 개념들을 정공법으로 다룬다. 내가 알기에 국내에서 열역학을 이런 정도의 깊이로 다룬 만화책은 없다. 아니 만화책은 고사하고 과학 교양서에서도 보기 힘들다. 왜냐하면 열역학이 너무 어렵기 때문이다. 실제 책을 감수하는 과정에서 가장 많은 수정을 했던 부분도 바로 열역학이었다. 독자들이 어떻게 평가할지는 모르겠지만, 열역학을 책의 주제로 잡은 작가의 용기에 찬사를 보낸다. 이공계 학생들이 읽어도 도움이 될 정도다.

_김상욱, 감수의 글 중에서

저자소개

저 : 조진호

서울대학교 사범대학 생물교육과를 졸업하고 동대학원에서 과학교육학을 전공했다. 서울대학교에서 주최한 ‘교육용 소프트웨어 개발 경진대회’에서 대상을 수상한 이후, 콘텐츠 제작에 강한 흥미를 느껴 컴퓨터 게임회사를 설립하고 8년 동안 흥미진진한 게임 개발에 열렬히 매진했다. 어린 시절 영화 [스타워즈]와 칼 세이건의 과학 강의 [코스모스]에 흠뻑 빠졌으며, 이후 과학적 상상력을 자극하는 영화 및 만화를 즐기며 자연스럽게 그림과 이야기를 함께 구성하는 능력을 체득하게 되었다. 대학을 졸업하고 사업을 성공시킨 이후에 다수의 과학 서적을 읽으며 뒤늦게 과학의 진정한 즐거움을 깨달은 그는, 딱딱하고 계산적이기만 한 것이 아니라 문학만큼이나 감성적이고 흥미진진한 내용으로 읽는 이의 상상력을 자극하는 과학책을 쓰고 싶다는 꿈을 갖게 된다.

2010년부터 2017년까지 민족사관고등학교에서 생물 교사로 근무했으며, 주중에는 학생들을 가르치고 주말에는 카페에서 그림을 그리며 작가의 꿈을 키워나갔다. 그리고 2012년 11월, 중력을 둘러싼 과학사를 관통하는 교양 만화 『그래비티 익스프레스』(초판 제목 『어메이징 그래비티』)를 발간했다. 이 첫 작품으로 ‘국내에서 나오기 힘든 그림 그리는 과학자의 출현’이라는 찬사를 받으며 2013년 문화체육관광부 최우수 교양도서, 제54회 한국출판문화상 교양 부분을 수상하는 등 학계와 평단, 독자들의 큰 사랑을 받았다.

2016년 게놈의 탄생과 과학적 발전을 흥미진진한 모험 이야기로 승화시킨 『게놈 익스프레스』는 ‘일대 사건’이라는 평가 속에 출간되었다. 2018년 현대 과학의 핵심적 주제인 원자의 실체를 추적하는 『아톰 익스프레스』를 출간하며 이제까지의 작업에 방점을 찍었다. 현재는 다양한 사회 공헌 프로젝트를 추진 중인 엔씨문화재단에서 인간의 창의성과 관련된 사업을 진행하고 있다. 과학적 지식을 흥미로운 스토리와 깊이 있는 내용으로 전달하는 작업이 무척이나 괴롭고 힘들지만 그만큼 재미있고 의미 있는 일이라고 고백하는 저자는 앞으로도 독자들의 가슴을 두근거리게 하는 최고의 과학 만화책을 꾸준히 저술할 계획이다.

감수 : 김상욱

“조용히 따라가다 보면, 엄청난 우주의 신비를 알게 됩니다.”

1970년 서울에서 태어났습니다. 고등학생 때 양자물리학자가 되기로 마음먹은 후, 카이스트 물리학과를 졸업하고 같은 대학원에서 ‘상대론적 혼돈 및 혼돈계의 양자 국소화에 관한 연구’로 박사학위를 받았습니다. 이후 포스텍, 카이스트, 독일 막스-플랑크 복잡계 연구소 연구원, 서울대학교 BK조교수, 부산대학교 물리교육과 교수를 거쳐, 2018년부터 경희대학교 물리학과 교수로 재직 중입니다. 고전역학과 양자역학의 경계에서 일어나는 물리에 관심이 많습니다. 다른 사람들과 앎을 공유하는 것을 행복하게 생각합니다. 과학을 널리 알릴수록 사회에 과학적 사고방식이 자리 잡을 것이고, 그러면 이 세상이 좀 더 행복한 곳이 될 거라 믿고 있습니다. 물론 과학을 이야기하는 그 자체가 좋아서 하는 일이기도 합니다. 지은 책으로 『김상욱의 과학공부』, 『김상욱의 양자 공부』 등이 있습니다.

감수 : 김범준

1967년 한국에서 태어났다. 서울대학교 물리학과에서 초전도 배열에 대한 이론 연구로 박사 학위를 받았으며, 이후 스웨덴의 우메오대학교와 아주대학교 교수를 거쳐 현재 성균관대학교 교수로 재직 중이다. 통계물리학, 비선형 동역학, 고체물리학, 수리신경과학을 강의하고 있다. 통계물리학 분야의 상전이, 임계현상, 비선형 동역학, 때맞음 등에 대한 연구를 진행해오고 있으며, 최근에는 복잡계 물리학의 이론 틀 안에서 사회/경제/생명 현상을 설명하려는 연구를 시도하고 있다. 저서로는 『복잡계 워크샵』(공저, 2006)이 있으며, 『주간동아』에 「물리학자 김범준의 이색 연구」 시리즈를 연재했고 「문화일보」에 ‘김범준의 과학 이야기’를, 『과학동아』에 「상수의 탄생」을, 아태이론물리센터 웹진 크로스로드에 Cross Street 칼럼을 연재하고 있다.

감수의 글 : 철학부터 열역학까지, 어메이징 『아톰 익스프레스』

프롤로그 : 누가 원자를 보았는가

01 변치 않는 그 무엇 : 밀레투스에서 시작된 이야기

02 원자라는 가설 : 웃는 철학자와 여행을 시작하다

03 가설은 눈을 멀게 한다 : 라부아지에, 플로지스톤을 버리다

04 그러나 가설은 유용하다 : 아보가드로의 분자 이야기

05 무엇을 근거로 있다고 할 것인가 : 주기율표 그 위대한 탄생

06 전기를 따라가다 : 패러데이가 다다른 곳에 무엇이 있었나

07 원자를 가리키는 희미한 단서 : 에너지와 기체가 만났을 때

08 기체가 원자를 증명한다! : 이론물리학자들이 판을 바꾸다

09 원자의 화신 : 볼츠만, 엔트로피의 길을 따라 원자로 돌아오다

10 원자의 해변에서 : 아보가드로수로 향하는 발걸음

11 마침내 원자를 보았다 : 아인슈타인의 전보

에필로그 : 원자, 발견인가 발명인가

글을 맺으며 : 존재의 의미로 이어지는 원자 여행

등장인물 소개

참고문헌

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목차