우리를 둘러싼 물질에 대한 연구는 고대 그리스로 거슬러 올라간다. 탈레스는 모든 것의 기본 원소가 물이라고 주장했고, 아리스토텔레스는 물, 불, 공기, 흙이라는 4개의 원소를 들었으며, 플라톤은 아리스토텔레스의 기본 원소들이 바뀌는 과정을 기하학적으로 설명했다. 그런데 신기하게도 그들은 모두 눈에 보이지 않는 기체인 공기를 물질의 기본물질로 여겼다. 저자 역시 기체에 대해 설명하기에 앞서 그 존재를 독자에게 알리는 것으로 수업을 시작한다. 첫 번째 수업에서 보일이 유리 상자 안에 촛불을 켜거나 시계를 넣어 보이는 실험이 그것이다.
이 책에서는 기체에 대한 올바른 이론이 나오기까지 과거 그리스 과학자들의 물질론으로부터 보일의 원소설, 돌턴의 원자설, 아보가드로의 분자설 들을 다룬다. 그리고 압력에 따라 기체의 부피가 달라지는 ‘보일의 법칙’과 온도에 따라 기체의 부피가 달라지는 ‘샤를의 법칙’을 자세히 다룬다.
또한 저자는 이 책에서 기체를 공기보다 무거운 기체와 가벼운 기체, 조금만 마셔도 목숨을 잃는 무서운 기체 등으로 독자의 눈높이에 맞춰 구분하고 재미있게 설명한다. 공기보다 가벼운 기체를 설명할 때는 물에 나무토막과 돌을 던져 밀도에 대해 먼저 설명하고, 수소를 채운 풍선이 뜨는 이유를 설명한다. 그리고 무거운 기체를 설명할 때는 이산화탄소를 이용해 불을 끄는 원리를 든다. 보일의 법칙과 샤를의 법칙을 설명할 때도 일상생활에서 예를 끄집어내어 눈에 보이지 않는 기체가 우리 가까이에 어떻게 존재하는가를 깨닫게 한다.
이 책의 구성 및 장점
― 개정된 교육과정을 반영하여 각 수업마다 연관되는 교과연계표를 삽입하였다. 즉, 교과 공부에도 도움을 주도록 하였다.
― 각 수업마다 ‘만화로 본문 읽기’ 코너를 두어 각 수업에서 배운 내용을 한 번 더 쉽게 정리할 수 있게 하였다.
― 꼭 알아야 할 중요한 용어는 ‘과학자의 비밀노트’ 코너에서 보충 설명하여 독자들의 이해를 도왔다.
― ‘과학자 소개 과학 연대표 체크, 핵심 내용 이슈, 현대 과학 찾아보기’로 구성된 부록을 제공하여 독자에게 본문 주제와 관련한 다양한 정보를 제공하였다.
정완상
1985년 서울대학교 무기재료공학과를 졸업하고, 1992년 KAIST에서 초중력 이론으로 이론물리학 박사학위를 취득하였으며, 현재는 국립 경상대학교 기초과학부에서 학생들을 가르치고 있다. 전공 분야는 중력 이론과 양자대칭성 및 응용수학으로, 현재까지 수학·물리 분야의 국제 학술지에 100여 편의 논문을 발표했다. 2000년에는 진주 MBC 생방송‘생활 속의 물리학’코너에 고정으로 출연하였다. 지은 책으로는《패턴으로 배우는 중학 수학》《과학공화국 법정 시리즈 1~50》《파인먼이 들려주는 불확정성 원리 이야기》《가우스가 들려주는 수열 이야기》《파스칼이 들려주는 확률 이야기》《뉴턴이 들려주는 만유인력 이야기》《갈릴레이가 들려주는 낙하 이야기》《리만이 들려주는 4차원 기하학 이야기》《맥스웰이 들려주는 전기 자기 이야기》《페르마가 들려주는 정수 이야기》《하위헌스가 들려주는 파동 이야기》《퀴리부인이 들려주는 방사능 이야기》《디오판토스가 들려주는 방정식 이야기》《줄이 들려주는 일과 에너지 이야기》《피타고라스가 들려주는 삼각형 이야기》《보일이 들려주는 기체 이야기》등이 있다.
첫 번째 수업 - 원소란 무엇일까요?
두 번째 수업 - 원자란 무엇일까요?
세 번째 수업 - 분자 이야기
네 번째 수업 - 공기를 이루는 기체
다섯 번째 수업 - 공기보다 가벼운 기체
여섯 번째 수업 - 무서운 기체 이야기
일곱 번째 수업 - 보일의 법칙
여덟 번째 수업 - 샤를의 법칙
마지막 수업 - 열기구의 역사
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