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게놈 익스프레스 + 그래비티 익스프레스 + 아톰 익스프레스
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게놈 익스프레스 + 그래비티 익스프레스 + 아톰 익스프레스

[ 전3권 ]
조진호 저/김범준, 김상욱 감수 | 위즈덤하우스 | 2018년 12월 07일 리뷰 총점9.6 정보 더 보기/감추기
내용
4.8점
편집/디자인
4.8점
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상품 가격정보
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게놈 익스프레스 + 그래비티 익스프레스 + 아톰 익스프레스

품목정보

품목정보
출간일 2018년 12월 07일
쪽수, 무게, 크기 1,132쪽 | 2,943g | 188*257*90mm

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이 상품의 이벤트 (1개)

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이 상품의 구성 소개

이 상품은 세트 상품으로 아래의 낱개 상품들로 구성되어 있습니다.
  • 게놈 익스프레스

    게놈 익스프레스 유전자의 실체를 벗기는 가장 지적인 탐험

    조진호 저 | 위즈덤하우스 | 2016년 08월 18일

    18,900(10% 할인)

  • 그래비티 익스프레스

    그래비티 익스프레스 중력의 원리를 파헤치는 경이로운 여정

    개정판

    조진호 저 | 위즈덤하우스 | 2018년 02월 22일

    18,900(10% 할인)

  • 아톰 익스프레스

    아톰 익스프레스 원자의 존재를 추적하는 위대한 모험

    조진호 저/김상욱,김범준 감수 | 위즈덤하우스 | 2018년 12월 07일

    19,800(10% 할인)

책소개

목차

저자 소개 (3명)

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 자연스럽... 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.
서울대학교 물리학과에서 초전도 배열에 대한 이론 연구로 박사 학위를 받았다. 이후 스웨덴 우메오 대학교와 아주대학교를 거쳐 현재 성균관대학교 물리학과 교수로 재직 중이다. 일반역학, 전산물리학, 열 및 통계물리학 등 물리학 전공과목을 강의하고 있으며, 잘 모르는데 잘 알고 싶으면 일단 무작정 강의를 개설하고 볼 일이라는 은사님 조언을 따라 네트워크와 마케팅, 뇌와 컴퓨테이션, 비선형 동역학과 자연현상, 자연과학... 서울대학교 물리학과에서 초전도 배열에 대한 이론 연구로 박사 학위를 받았다. 이후 스웨덴 우메오 대학교와 아주대학교를 거쳐 현재 성균관대학교 물리학과 교수로 재직 중이다.
일반역학, 전산물리학, 열 및 통계물리학 등 물리학 전공과목을 강의하고 있으며, 잘 모르는데 잘 알고 싶으면 일단 무작정 강의를 개설하고 볼 일이라는 은사님 조언을 따라 네트워크와 마케팅, 뇌와 컴퓨테이션, 비선형 동역학과 자연현상, 자연과학과 인공지능 등 다양한 과목을 개설해 강의하고 있다. 물리학의 세부 전공으로는 통계물리학을 전공했다. 상전이와 임계현상에 대한 통계물리학의 전통적인 주제도 연구하지만 최근에는 여러 구성요소가 서로 연결된 자연과 사회의 복잡계에 큰 관심을 가지고 연구하고 있다. 일상에서 쉽게 접할 수 있는 현상에 대한 궁금증에서 출발해, 현실의 빅데이터를 모으고, 이를 복잡계 과학의 다양한 방법을 적용해 설명하고 이해하는 연구를 주로 한다.

이러한 연구방법을 호기심-추동 연구(curiosity-driven research)라고 한다. 호기심으로 연구를 시작하면, 흥미진진하게 연구를 진행하게 될 때가 많다. 하지만 연구가 마무리된 후에는, 과연 이 연구결과를 학술지에 발표할 수 있을지 함께한 연구원들과 심각한 고민을 하게 되는 부작용도 있다. 논문 출판을 걱정했던 연구로는 ‘혈액형과 성격의 상관관계에 관한 연구’, ‘윷놀이에서 업는 것과 잡는 것 중, 어떤 것이 더 유리한지 살펴본 연구’ 등이 있다. 다행히 지금까지는 마무리한 연구결과를 모두 학술지에 출판할 수 있었다. 현재까지 발표한 논문은 약 180편으로, 이 중 연구자들이 가장 많이 인용한 논문은 1,600번 정도 인용된 ‘복잡한 연결망의 공격에 대한 취약성 연구’다. 과연 1,600명 모두가 이 논문을 읽고 인용했는지는 확실치 않다.

『세상물정의 물리학』 출판 이후, 다양한 대중 강연 경험으로 강연 스킬이 급상승한 덕에 딱딱한 국제학회 발표에서도 사람들을 웃길 수 있게 되었다. 2019년, 싱가폴에서의 국제학회 기조강연에서는 ‘사람의 체질량 지수와 직립보행의 관계에 관한 연구’를 발표해, 수백 명의 과학자들이 박수를 치고 폭소를 터뜨리는 사건이 있었다. 피카츄의 체질량 지수를 계산해 보여준 것이 효과가 있었던 것으로 보인다.

2006년, 우리나라 통계물리학계의 초석을 놓은 조순탁 교수의 호를 딴, 한국물리학회에서 수여하는 용봉상을 수상한 바 있다. 용봉상은 40세 이하의 국내 통계물리학자에게 수여되는 상이다. 상을 받을 때의 나이가 딱 40세였던 것으로 미루어, 아무래도 연구가 아니라 나이 때문에 수상자로 선정된 게 아닐까 싶다. 2015년, 『세상물정의 물리학』으로는 제56회 한국출판문화상 교양부문 저술상을 수상했다. 한국복잡계학회의 회장을 맡기도 했으며, 현재 ‘변화를 꿈꾸는 과학기술인 네트워크(ESC)’의 회원, 한국물리학회 대중화위원회의 위원으로 활동 중이다. 과학의 대중화를 넘어 대중의 과학화를 꿈꾼다. 과학은 현대를 살아가는 모든 시민의 핵심교양의 하나라고 믿기 때문이다.
경희대학교 물리학과 교수. 예술을 사랑하고 미술관을 즐겨 찾는 ‘다정한 물리학자’. 카이스트에서 물리학으로 박사학위를 받았고, 독일 막스플랑크연구소 연구원, 도쿄대학교와 인스부르크대학교 방문교수 등을 역임했다. 주로 양자과학, 정보물리를 연구하며 70여 편의 SCI 논문을 게재했다. tvN [알쓸신잡 시즌 3], [금요일 금요일 밤에] 등에 출연했고, [동아일보], [경향신문] 등에 연재를 했으며, 아시아태평양... 경희대학교 물리학과 교수. 예술을 사랑하고 미술관을 즐겨 찾는 ‘다정한 물리학자’. 카이스트에서 물리학으로 박사학위를 받았고, 독일 막스플랑크연구소 연구원, 도쿄대학교와 인스부르크대학교 방문교수 등을 역임했다. 주로 양자과학, 정보물리를 연구하며 70여 편의 SCI 논문을 게재했다. tvN [알쓸신잡 시즌 3], [금요일 금요일 밤에] 등에 출연했고, [동아일보], [경향신문] 등에 연재를 했으며, 아시아태평양이론물리센터 APCTP의 과학문화위원장을 역임하는 등 과학을 매개로 대중과 소통하고 있다. 저서로 『김상욱의 양자 공부』, 『떨림과 울림』, 『김상욱의 과학 공부』 등이 있다.

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줄거리

「01 변치 않는 그 무엇 : 밀레투스에서 시작된 이야기」

탈레스와 헤라클레이토스를 비롯한 여러 철학자들은 만물의 근원이 무엇이며 그것들이 어떻게 변화하고 있느냐는 주제를 놓고 토론을 벌인다. 이때 파르메니데스는 세상 모든 것에는 본질적으로 변화가 있을 수 없다는 파격적인 주장을 한다. 왜 변화가 있을 수 없다는 것일까? 치열한 철학적 논쟁과 함께 원자로 가는 여행이 시작된다.

「02 원자라는 가설 : 웃는 철학자와 여행을 시작하다」

물질이 원자로 이루어진다는 생각은 그리스의 철학자 데모크리토스에게서 시작된다. 우리가 감각할 수 있는 물질이 진짜라고 여기지만 진정한 ‘진짜’는 볼 수도 없는 원자라고 말하는 데모크리토스. 이 과감한 생각을 앞에 두고 과연 원자가 있는지 없는지, 금화 한 닢을 걸고 내기를 하는 플라톤과 아리스토텔레스. 그들은 화학의 세계로 가는 기차에 올라탄다.

「03 가설은 눈을 멀게 한다 : 라부아지에, 플로지스톤을 버리다」

금을 만들려 한 연금술사들의 노력 속에 화학이 태동한다. 화학자들은 물질을 가지고 이것저것 해보는 과정에서 금보다 찬란한 것을 발견하게 되는데… 당시 화학자들은 ‘플로지스톤’라는 가상의 ‘활기’ 개념으로 물질의 변화를 설명하려 하지만, 앙투안 라부아지에와 그의 부인 마리안 폴즈는 플로지스톤을 버리고 ‘질량 보존의 법칙’을 무기 삼아 새로운 길로 전진한다.

「04 그러나 가설은 유용하다 : 아보가드로의 분자 이야기」

원자가 존재할지도 모른다는 생각을 하는 라부아지에. 그러나 실험적으로 확인할 수 있는 것만 다루기로 한 그는 판단을 유보한다. 한편 돌턴과 베르셀리우스는 원자가 존재한다고 주장하며 화학 체계를 세워나가는데, 그들 앞에 아보가드로가 나타나 ‘같은 부피 속에는 같은 수의 입자가 있다’는 가설을 제시한다. 아보가드로의 가설은 처음에는 무시당하지만, 결국 화학자들은 이 가설을 받아들일 수밖에 없게 되는데… 연구가 진척되자 베르셀리우스는 원자와 전기 사이에 모종의 관계가 있다는 생각을 한다.

「05 무엇을 근거로 있다고 할 것인가 : 주기율표 그 위대한 탄생」

화학자들은 물질의 성질과 원자량에 대한 지식을 차곡차곡 쌓아가고, 그 정보들 속에 어떤 패턴이 있음을 깨닫기 시작한다. 그중에서도 드미트리 멘델레예프는 물질들을 주기율표로 정리해내는 위업을 이룬다. 원소를 체계화한 도표이며 새로 발견될 원소들을 추적하는 데 유용한 지도, 주기율표가 완성되자 원자의 실체는 보다 확실하게 다가온다. 플라톤은 멘델레예프를 비롯한 원자론자들의 위업에 감탄하지만, 아리스토텔레스는 아직 그 무엇도 원자를 증명하지 못한다고 하며 다른 길로 떠난다.

「06 전기를 따라가다 : 패러데이가 다다른 곳에 무엇이 있었나」

원자의 결합에 전기가 관련되어 있다는 생각을 한 아리스토텔레스는 라부아지에와 함께 빛과 전기의 정체를 추적하기 시작한다. 불세출의 과학자 마이클 패러데이를 만난 그들은 전기의 성질을 추적하는 과정에서 깜짝 놀랄 만한 사실을 알게 되는데… 원자에 이어 양자 개념으로 이어지는 놀라운 여정에 제임스 맥스웰이 가세한다.

「07 원자를 가리키는 희미한 단서 : 에너지와 기체가 만났을 때」

한편 플라톤은 새로운 단서인 ‘열’을 이해하기 위한 추적에 나선다. 라부아지에는 ‘열소’라는 원소가 있다고 생각했지만, 럼퍼드 백작은 열은 일과 관계가 있을 뿐이라는 결론을 내린다. 니콜라 카르노는 아무리 효율적인 기관이라도 열을 일로 완벽히 전환할 수 없다는 사실을 알게 되는데, 이때 제임스 줄이 등장해 열은 원소가 아니라 에너지라고 말하며 온도와 기체가 원자의 정체를 밝히는 돌파구가 될 거라는 단서를 내놓는다.

「08 기체가 원자를 증명한다! : 이론물리학자들이 판을 바꾸다」

물리학자들이 원자에 관심을 가지기 시작한다. 기체 속 무수한 입자들 사이에는 반발력이 있다고 생각한 보일, 돌턴, 뉴턴에 이어 다니엘 베르누이는 입자가 공간 속을 운동하고 있다는 발상을 한다. 이 발상이 온도와 원자를 잇는 연결고리가 되고, 루돌프 클라우지우스와 루트비히 볼츠만은 맥스웰과 함께 기체 관계식을 유도하는 여정에 나선다. 이들 앞에 아보가드로 가설이 다시 모습을 드러내는데…

「09 원자의 화신 : 볼츠만, 엔트로피의 길을 따라 원자로 돌아오다」

기체를 연구하는 과정에서 열의 비가역성에 집중한 클라우지우스는 엔트로피라는 물리량을 창안한다. 일어날 법한 일과 일어나선 안 될 일을 설명하는 새로운 물리량, 엔트로피. 볼츠만은 클라우지우스의 엔트로피 개념을 응용하여 S=klogW라는 위대한 방정식을 도출한다.

「10 원자의 해변에서 : 아보가드로수로 향하는 발걸음」

세상 모든 것을 원자로 바라볼 수 있게 된 볼츠만. 그러나 에른스트 마흐는 그에게 가설에 의지한 원자론은 무의미하다고 일갈하는데… 볼츠만에게 남은 마지막 관문이 있었으니, 원자 하나의 무게와 크기를 알 수 없다는 것이었다. 좌절한 볼츠만은 이 관문을 통과할 수 있을 것인가.

「11 마침내 원자를 보았다 : 아인슈타인의 전보」

모든 것을 끝내려는 볼츠만 앞에 나타난 플라톤 일행. 원자를 증명하려는 이들의 열정도 볼츠만이 부딪힌 관문에 가로막힐 수밖에 없는데… 갑자기 이들에게 날아든 한 통의 전보. “서둘러 모이세요. 아보가드로수 발견.” 도대체 어떻게 아보가드로수를 찾아냈단 말인가? 아리스토텔레스와 플라톤, 여정을 함께한 모든 과학자들이 모인 자리에 장 페랭과 알베르트 아인슈타인이 도착하고, 원자의 오래된 비밀이 마침내 모습을 드러낸다. 펼처보기

출판사 리뷰

한국에 없던 과학 교양 만화 시리즈의 출현
기초 과학의 불모지 한국에서 탄생한 축복과도 같은 걸작!


진입 장벽이 높은 과학 분야의 특성상 직접 그림과 스토리를 구성하며 학문적 메시지를 전달할 수 있는 저자는 많지 않다. 비단 한국뿐 아니라 전 세계적으로도 마찬가지다. 이 때문에 작가의 전작이 서점가에 모습을 드러냈을 때, 과학계 역시 작가의 탄생을 크게 반겼다. 각종 타이틀의 교양 도서에 선정된 것과 과학 서적으로서는 유례를 찾기가 힘든 과학관 전시 등이 진행된 것이 그 증거다. 이번 도서를 출간하며 저자가 실현하고자 한 궁극적인 목표는 ‘한 권으로 읽는 주제별 과학사 시리즈’인 ‘익스프레스 시리즈’를 완성하는 것이다. 실로 길고도 복잡한 과학의 역사를 흥미진진한 스토리와 탄탄한 학문적 근거를 바탕으로 구현해낼 그래픽 노블 시리즈의 탄생은, 번역서 일색의 한국 과학 분야 베스트셀러에 작지만 의미 있는 변화가 될 것이며, 과학서에 쉽게 진입하지 못했던 많은 독자층을 서가로 불러모으는 뜻 깊은 사건이 될 것이다.
전작 『어메이징 그래비티』(2012, 궁리 刊)로 제54회 한국출판문화상 교양 저술 부문을 수상한 저자는, 비만 유전자나 동성애 유전자와 같이 인간의 인생을 결정하는 키워드처럼 신봉되는 ‘유전자 만능주의’를 경고하면서 이중나선으로 고착화된 한정적인 지식에서 탈피해 거시적인 흐름에서 유전자를 이해할 수 있도록 돕는다. 초파리 유전학자로 유명한 오타와 대학교의 김우재 교수와 홍성욱 서울대학교 생명과학부 교수 등 과학계의 다양한 학자들로부터 ‘열렬한’ 추천을 받은 이번 도서는 과학 분야의 도서를 즐겨 읽는 독자들에게 지적 탐험의 시간을 제공할 것이며, 이정모 서울시립과학관장의 추천사처럼 ‘만약에 청소년이 읽는다면 선배 과학자들보다 적어도 30년 젊은 나이에 깨달음을 얻을 수 있는’ 책이 될 것이다.

유전자는 물질인가? 질서인가?
한 세대의 형질을 조금의 오차 없이 다음 세대로 전달하는 게놈의 실체를 추적하다


책은 유전의 법칙을 통계적으로 증명해낸 최초의 생물학자 멘델에서부터 끈질기고 반복적인 실험을 통해 형질들의 위치를 추적해낸 모건, DNA의 구조를 발견해낸 왓슨과 크릭 등 유전자의 역사를 써내려간 학자들의 학문적 도전과 실패의 여정을 다뤘다. ‘생명의 정보를 지닌 설계도’나 ‘인간 정보를 수록한 책’ 등 다양한 이름으로 정의되던 유전자는 30억 개에 달하는 인간 염기쌍의 배열 순서를 모두 풀어낸 ‘게놈 프로젝트’를 통해 그 실체가 명확히 밝혀지는 듯했다. 그러나 책은 발견과 동시에 황금기를 구가한 유전의 역사가 실은 성공의 역사라기보다는 실패의 역사임을 강조한다. 실제로 유전자에 관한 명백한 진실에 도달한 듯 보였던 많은 과학자들의 연구는 부분적인 사실을 증명해낸 데서 그치고 더 큰 문제와 물음에 봉착하게 된다. 책을 읽다 보면 생명체의 정보를 암호화된 형태로 압축하고 있는 유전자의 정체가 몇 개 물질로 한정될 수 있는 협소한 개념이 아님을 눈치 채게 된다. 책의 제목인 ‘게놈 익스프레스’는 유전자의 부분적인 발견을 전체로 포장하는 우를 범하지 않고, 유전자를 둘러싼 과학사의 전체 여정을 흥미진진하게 조명한다. 이를 통해 독자들은 한 권 책을 통해 전문가 못지않은 과학적 통찰력을 얻을 수 있을 것이다.

"중력이 무엇입니까?” “아무것도 아니에요… 전부입니다.”
‘왜 떨어지는가?’ 이 단순한 질문의 가치를 알아가는 기나긴 여정


『그래비티 익스프레스』는 중력에 대해서 궁금해했고, 그 원리를 풀기 위해 노력한 인간의 역사를 다룬 이야기다. 많은 사람들이 생물을 전공한 저자에게 중력이라는 물리 분야의 주제를 택한 이유를 물었다. 저자의 답은 “재미있을 것 같아서.” 중력의 역사는 저자가 개인적으로 과학 공부를 하면서 가장 짜릿함을 느낀 이야기였으며, 스토리로 만들기에도 더할 나위 없이 좋았기 때문이다. ‘왜 떨어지는가?’라는 단순한 질문은 사실 단순하지 않다. 현재 우리가 알고 있는 우주의 모습은 인간이 설명한 중력에 대한 지식을 바탕으로 그려졌기 때문이다. 우주에서의 우리 위치와 운명을 짐작하게 하는 이 질문에는 필연적으로 ‘사람’의 모습이 담겨 있다. 수많은 사람이 써내려간 중력 이야기에는 다양한 실패와 좌절이 있는가 하면 승리와 환희도 있다. 심지어 반전에 반전을 거듭한다. 잡힐 듯 잡히지 않고 애간장을 녹이는 절절함이 있다. 그 안의 주인공들은 괴팍하거나 몽상가이기도 하고, 지나치게 소심하기도 하며, 예상 외로 바보 같은 구석도 있다. 이 책은 최종적인 결론만 간략히 알려주는 중고등학교 과학책과는 달리, 이 많은 사람들의 실패의 역사를 비중 있게 다루어 그들이 느낀 감정을 공유할 수 있게 한다.

아낙시만드로스에서 아인슈타인까지, 28명의 주역을 비롯해
수많은 인물들과 함께하는 2,500년의 아찔하고도 매혹적인 여정


고대부터 현대에 이르기까지 사람들은 중력을 감각적으로 어떻게 인식했을까? 중력은 아래로 떨어지는 현상이기도 했고, 중심 방향으로 잡아당겨지는 현상이기도 했으며, 물질끼리 끌어당기는 현상 또는 반대로 밀어내는 현상이기도 했다. 시대별로 이토록 중력을 다르게 바라보았던 인류가 중력을 이해하기 위해 어떤 노력을 해왔는지, 그 2,500년의 여정을 따라가보자.

1. 적응기 - 왜 떨어질까? 하늘을 올려다보던 인류, 떨어짐을 연구하기 시작하다
수십억 년 동안 지구의 생명체는 자신을 끌어당기고 짓누르는 무엇인가와 싸워야 했다. 인간은 그 무언가와 싸우는 데서 한 걸음 더 나아가, 무게와 떨어지는 원리에 대해 생각하기 시작했다. 더 놀라운 점은 인간이 우주의 모양을 상상하거나 우주 속에서 자신의 위치를 추측하는 데 무게, 낙하와 같은 것이 가장 근본적인 생각의 출발점이라는 사실을 깨달았다는 것이다. 이렇게 중력을 둘러싼 인류의 기나긴 여정이 시작되었다.

2. 떨어질 곳을 잃어버리다 - 지구가 움직인다고 생각한 아리스타르코스
아낙시만드로스는 ‘게으름쟁이’인 신이 자동 기계처럼 돌아가는 세상을 만들었다고 생각했다. 그 기계 설계도의 언어는 ‘숫자’다. 수를 알게 된 인간은 세계의 크기와 천체의 구조를 측정해내기에 이른다. 지구, 달, 태양은 상상 이상으로 거대했으며 광활한 우주공간에 둥실 떠 있다. 그런데 이 생각을 혼란스럽게 만드는 현상이 하나 있었으니, 지상의 모든 물체는 무게감을 가지고 아래로 떨어진다는 사실이다. 어찌하여 구형의 지구 위에서 우리는 아래로 굴러떨어지지 않으며, 지구 자체는 어떻게 떠 있으며, 왜 달과 태양은 아래로 떨어지지 않는가? 지구가 움직인다고 생각한 아리스타르코스와 낙하 현상으로 반박하는 아리스토텔레스의 이야기가 펼쳐진다.

3. 자기 위치로 떨어진다 - 질서 정연한 우주를 찾아 떠난 아리스토텔레스
구형의 지구와 천체들은 광활한 우주 공간에 떠 있고, 해와 달은 우아하게 원을 그린다. 반면 지상에서는 모든 물체가 지구 아래로 떨어진다, 아니 지구 중심 방향으로 향한다. 어떤 논리로 이런 현상이 벌어지는 것일까? 문제를 어렵게 하는 주범은 물체가 낙하하는 자명한 현상이었다. 이때 그리스의 걸출한 학자 아리스토텔레스는 문제를 풀어내는데, 낙하의 이유를 물질의 근본원소에서 찾았고, 지구가 우주의 중심이라고 보았다.

4. 그것이 아니오 - 뷔리당의 임페투스와 코페르니쿠스의 지동설
시간이 흐르면서 논리정연한 아리스토텔레스의 우주관에 사람들은 이의를 제기하기 시작했다. 실제 낙하 현상과 오랫동안 관측한 천체의 운동은 아리스토텔레스의 우주관으로는 설명되지 않는 부분이 있었다. 우주의 중심은 지구가 아니고 태양이다. 하지만 이번에도 낙하 현상이 새로운 생각의 발목을 잡고 말았다. 지구가 우주의 변방에서 바삐 움직이고 있다면 어떻게 물체들이 지상으로 곧장 낙하할 수 있는가? 또한 움직이는 지구가 어찌 이렇게 미동도 없이 고요할 수가 있단 말인가? 이야기는 물체의 운동을 새로운 눈으로 바라본 뷔리당에서 한결 단순한 태양 중심의 우주를 상상한 코페르니쿠스에게로 이어진다.
5. 떨어진다는 것은 끌어당기는 것 - 케플러, 지상의 언어로 낙하를 설명하다
태양중심설은 천체의 운행을 지구중심설만큼 정확하게 예측하지 못했다. 그러나 태양이 우주의 중심이라는 것과 우주는 반드시 조화롭게 되어 있다는 굳건한 믿음을 가진 한 사람, 케플러는 태양중심설의 이 약점을 해결했다. 튀코 브라헤의 관측 자료를 철저히 분석하며 끈질긴 인내심으로 천체의 운행을 추적한 케플러는 나아가 천체가 움직이고 물체가 땅으로 떨어지는 데는 분명 인간이 이해할 수 있는 원리가 있다고 생각했고, 그 원리는 우리가 이미 알고 있는 ‘질량’일 것이라는 혁신적인 생각을 한다. 케플러는 천문학자로서 물리학자처럼 생각한 것이다.

6. 끌어당긴다는 어떤 추측도 할 수 없다 - 갈릴레이, 천상의 언어로 낙하를 분석하다
‘실험’과 ‘숫자’밖에 믿지 않는 갈릴레이는 지구중심설의 크나큰 단점, 왜 움직인다는 지구의 움직임을 전혀 느낄 수 없는가를 설명한다. 또한 우주의 참모습은 우리의 상식과는 완전히 다르며 절대적인 존재는 시간밖에 없다는 위대한 깨달음에 다다른다. 갈릴레이는 물체의 운동에 깊은 관심을 가졌는데, 운동의 본성을 알아낸 그는 그것이 물체의 낙하와 깊은 관련이 있다는 중요한 단서를 발견했다.

7. 맞다, 끌어당긴다! - 천상과 지상을 잇는 오래된 문제, 뉴턴이 끝내다
뉴턴은 사과를 던진다. 날아가던 사과는 떨어진다. 하지만 적절한 세기로만 던진다면 사과는 영원히 지구 둘레를 돌 수도 있다. 왜 지상의 물체는 아래로 떨어지는데 천체들은 공간에 떠 있는가? 이 지독한 수수께끼에 대한 답을 이미 선대 학자들은 찾아냈지만, 답의 모습은 퍼즐 조각과 같았다. 뉴턴은 이 조각들을 올바르게 꿰어맞춘 뒤에 아름다운 수학으로 마무리했다. 그의 답안은 명쾌하고 단순했다. 낙하 현상을 포함한 우주의 운동들은 관성과 질량체 사이의 끌어당기는 힘만 고려하면 그의 수식에 따라 다 설명된다. 우주는 천상과 지상, 두 세상이 아닌 단 하나의 세상이며, 오로지 하나의 법칙에 의해 돌아간다. 이 법칙을 안다면 우주의 모든 운동을 설명하고 예측할 수 있다.

8. 승리 뒤의 씁쓸함 - 말은 되는데 이해가 안 된다? 문제의 열쇠는 ‘빛’
뉴턴의 중력과 역학법칙은 마술상자 같아서 수치들을 입력만 하면 결과를 정확히 말해준다. 그런데 기괴한 점은 도대체 왜 그런 정답이 나오는지는 알 수 없다는 것이었다. 호기심 많은 사람들은 뉴턴 이론의 철학적 난점에 대해서 쉬지 않고 생각했으며, 결국 뉴턴 이론은 새롭게 떠오른 다른 학문의 직격탄을 맞게 된다. 우주의 모든 것이 뉴턴의 이론대로만 돌아가는 것이 아니었다. 다시 어지러워진 중력 문제를 풀 열쇠는 뜻밖에도 중력과는 관계가 없어 보이는 물리적 존재인 ‘빛’ 속에 있었다.

9. 전부 다 착각 - 아인슈타인이 뒤집다, 중력은 끌어당기기보다 밀어내는 것
또 한 번 중력의 모든 것이 뒤집힌다. 시간과 공간이 절대적인 것이 아니라 변하는 양이라는 것. 이만큼 믿기 힘든 이야기가 있을까? 이 놀라운 발상으로 아인슈타인은 기존의 시간과 공간의 개념을 송두리째 바꿔놓았으며 완성체라 여겼던 뉴턴의 역학법칙을 뒤엎어놓는다. 빛의 속도와 갈릴레이의 관성계에서의 상대성이론, 이 두 가지만으로 아인슈타인은 뉴턴조차 풀지 못한 중력의 원리를 밝혀냈다. 중력이 ‘힘’이라는 생각은 착각에 불과했다!

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

추천평

한국의 과학은 여전히 불안정하며 정착하지 못했기 때문에, 이 책의 가치는 더욱 놀랍다. 기초 과학의 불모지 한국에서 이런 수준의 책이 나올 수 있다는 것은 한국 과학계의 복이다. 유전자로의 여정은 끝나지 않았다. 책의 마지막 페이지를 보면 알 수 있다. 작가가 펼쳐낼 생물학의 다음 여정이 벌써 궁금해진다.
- 김우재(초파리 유전학자, 오타와 대학교 세포분자의과학 교수)

《게놈 익스프레스》는 일대 사건이다. 이 책은 단순히 유전자가 무엇인지를 알려주는 데 그치지 않는다. 아리스토텔레스에서 슈뢰딩거에 이르는 학자들이 생명의 정체와 생명 정보의 흐름에 대해 어떤 질문을 했고 물리학자와 생물학자들이 그 질문의 답을 어떻게 찾았는지를 보여준다. 저자는 과학은 정보가 아니라 질문이며, 효율이 아니라 태도임을 역사를 통해 알려준다. 교사와 과학자들이 반드시 ‘끝까지’ 읽어야 할 책이다. 만약에 청소년이 이 책을 읽는다면 그들은 선배 과학자들보다 적어도 30년 젊은 나이에 깨달음을 얻을 것이다.
- 이정모(서울시립과학관장)

자식은 부모를 닮는다. 하지만 오랜 세월이 지난 뒤, 후손은 조상을 전혀 닮지 않도록 변화한다. 오늘의 풍광은 어제와 다를 바 없다. 하지만 세월은 모든 것을 허물어뜨린다. 여전히 그곳에 생물체들이 살아 숨 쉴 것이라는 사실만 제외하고. 이는 기적이다. 부모를 닮았으되 닮지 않은 후손이라는 모순은, 모든 것이 변했으되 생명은 여전히 존재한다는 기적을 가능케 한다. 이 모순의 기적이 궁금하다면, 저자가 떠나는 ‘유전 탐험대’의 뒷좌석에 슬쩍 올라볼 것을 권한다. 우리는 유전자 속에 존재하되 또한 유전자 안에는 없다는 깨달음을 얻는 순간, 당신 역시도 어제와 같으나 어제와는 다르게 살아가는 것의 진정한 의미를 깨닫게 될 테니.
- 이은희(과학커뮤니케이터, ‘하리하라’ 시리즈의 저자)

전작 《어메이징 그래비티》를 통해 중력이 우리 손에 잡히는 실체가 됐다가 다시 휘어진 공간의 효과로 재해석되는 과정을 역동적으로 그려낸 저자는, 이번 책을 통해 다윈과 멘델 이후 100여 년 동안 수시로 그 정체를 감추고 드러냈던 유전자의 역사를 추적해나간다. DNA상의 일정한 염기서열로 밝혀졌다가, 과학자들이 유전자를 이해하고 생명의 비밀을 밝혔다고 생각한 순간 허망하게 우리의 손아귀를 빠져 나가는 유전자의 모습을 통해, 유전자는 유전이라는 현상을 이해하기 위한 개념으로는 유용하나, 유전의 모든 것을 담아낼 수 없는 ‘모델’일 뿐이라는 것을 보여준다. 이 책은 속류 ‘유전자 결정론’에 도전하는 교양과학 서적으로도 훌륭하지만, 과학의 역사와 철학에 대해서도 통찰력 있는 해석을 제시한다. 유전이라는 생명의 본질에 대해 이해하려는 독자들에게 이 책을 열렬히 추천한다.
- 홍성욱(서울대학교 생명과학부 교수, 과학사)

민족사관고등학교에서 다양한 생물 강의를 개설하고 학생들을 가르치면서, 저자는 학생들이 교과서에 담겨 있는 유전자의 개념을 어려워하는 이유를 알 것 같다고 했다. 1927년 모건이 제창한 이후 시간의 흐름에 따라 유전자라 불린 개념들이 전부 다른 물리적 실체를 가리키고 있기 때문이다. 이 책을 통해 유전자가 DNA로 구성된 물리적 실체인 동시에 유전 현상의 다양한 질문에 대한 각각의 답이라는 것을 깨닫는 것이야말로, 지금까지 고생하며 이 책을 완성한 저자의 노력에 대한 큰 보상이 될 것이다. 저자는 이 책의 결말이야말로 유전이라는 실체의 본격적인 시작이고, 생명체의 진화로 이어져야만 답을 찾을 수 있으리라고 생각한다. 그리하여 이 책을 탈고하면서 힘들었던 것을 까마득히 망각하고, 책의 말미에 다음 책에 대한 단서를 숨겨놓고야 마는, 천생 과학 전문 만화가이다.
- 나종욱(민족사관고등학교 부교장, 생물교사)

우리가 어떤 과학적 원리를 잘 이해하려면 시대별로 과학자들의 입을 통해 그러한 원리가 밝혀진 과정을 따라가면서 공부하는 것이 가장 좋다. 자연의 네 가지 힘 중에서 가장 약하지만 우리에게 가장 친숙한 힘인 중력은 더욱 그렇다. 이 책은 그리스 철학자들로부터 뉴턴을 거쳐 아인슈타인에 이르기까지 중력에 대한 이해가 발전한 역사를 만화를 통해 재치 있게 풀어낸다. -김희준(서울대학교 자연과학대 화학부 교수)

‘과학’하는 즐거움을 제대로 느끼게 하는 책이다. 아낙시만드로스에서 아인슈타인까지 2,000년 넘게 이어진 “왜 물체가 떨어질까?”라는 물음에 대한 탐구를 탐정소설처럼 흥미진진하게 끌고 간다. 손에 땀을 쥐게 하는, 그러면서도 과학에 대한 경외감으로 가슴이 벅차오르는 정말 멋진 ‘만화’책이다. -안광복(중동고등학교 철학교사, 철학박사)

이 책에는 수많은 물음이 담겨 있다. 이런 물음들은 작가가 어린 시절에, 학교에서 과학을 배울 때에, 과학교사가 되어 가르칠 때에, 늘 그에게 끝 모를 호기심을 자아내던 샘물이었을 것이다. 그렇지 않았다면 ‘그래, 맞아!’를 연발하게 할 만한 공감의 호기심이 이토록 자연스레, 풍성하게 펼쳐질 순 없었을 것이다.
-오철우(한겨레신문사 사이언스온 운영, 과학 담당 기자)

이 책은 중력이라는 물리학적 문제를 역사적으로 상상하고 철학적으로 풀어낸 작품이다. 나는 오랫동안 ‘그림을 그리는 과학자’의 출현을 손꼽아 기다려왔다. 이 책이 그 첫 페이지를 연 것 같아 자랑스럽다.
-이기진(서강대학교 물리학과 교수, 《꼴라쥬 파리》의 저자)

“더 이상 간단하게 만들 수 없을 때까지 간단하게 만들어라.” 아인슈타인의 말은 물리학에만 필요한 게 아니다. “더 이상 쉬워질 수 없도록 간명하게 보여주라.” 만화는 천 마디 말과 고등수학으로도 전할 수 없는 우주의 원리들을 몇 장의 그림으로 보여주기도 한다. 이 책이 증명한다.
-이명석 (만화비평가)

책을 펼친 순간, 나는 상대성의 법칙을 몸으로 체감했다. 저자의 동그란 안경 속 눈동자에 이끌려 시작한 중력과 함께하는 여행 코스는 눈깜짝할 새 끝나고 말았기 때문이다. 식상하면서도 생소하고, 당연하면서도 불합리한 중력이라는 개념을 이토록 매력적으로 풀어놓다니. 밤하늘의 별들이 왜 내게로 떨어지지 않는지를 궁금해한 적이 있는 사람이라면 꼭 한 번 이 책과 함께 중력의 여정을 따라가시길!
-이은희(과학칼럼니스트)

어려운 물리 개념을 글과 그림으로 쉽고 생동감 있게 전개해나간 것이 참으로 신선하다! 고대 그리스시대에서부터 현대에 이르기까지 2,500년 중력의 역사가 반전에 반전을 거듭하면서 최종적으로 자리잡을 때까지의 모든 과정이 한 편의 드라마처럼 펼쳐진다. 이 책을 통해 독자는 인간이 중력의 개념을 이해하기 위해 얼마나 많은 사고의 전환을 이룩해왔는지를 시대별 과학자와 철학자, 수학자들을 총동원시켜 마치 자신이 그들인 것처럼 진지하게 고민하고 사고하며 토론할 수 있을 것이다.
-전동성(민족사관고등학교 물리교사, 공학박사)

세상 모든 것은 원자로 이루어져 있다. 모두가 아는 상식이다. 그런데, 원자를 맨눈으로 본 사람은 아무도 없다. 볼 수 없는 원자를 과학은 어떻게 발견해냈을까? 친절한 여행 가이드인 저자와 함께 아톰 익스프레스가 출발한다. 독자도 멋진 여정을 함께하며 과학이 이룬 발견의 역사를 보고 듣는다. 원자의 비밀을 찾아가는 아톰 익스프레스는 앞으로도 미래의 과학자와 함께 계속 나아갈 것이 분명하다. 그래도, 책을 덮을 때쯤 독자는 달라진 스스로를 발견하게 된다. “아! 원자가 보인다!”
- 김범준(물리학자, 성균관대학교 물리학과)

『아톰 익스프레스』는 원자의 시작을 찾아 고대 그리스 철학으로 거슬러 올라간다. 과학책을 철학에서 시작하는 것에는 많은 이점이 있다. 사람들이 흔히 생각할 수 있는 가장 원초적인 질문으로부터 시작할 수 있기 때문이다. 결국 ‘원자’란 “세상은 무엇으로 이루어져 있나?”라는 오래된 질문에 대한 답이다.
- 김상욱(물리학자, 경희대학교 물리학과)

물리와 화학의 역사는 원자의 정체를 파헤쳐온 역사라 불러도 과언이 아니다. 만물의 근원으로 간주된 원자의 정체를 찾아 떠나는 이 지난한 여행은 수많은 과학자들의 노력과 아픔, 논쟁과 환희로 점철되어 있다. 저자는 지난 2,500년을 포괄하는 가상의 드라마를 통해 원자에 대한 이해의 폭과 깊이가 어떻게 넓어지고 깊어져 왔는지 생생하게 드러내 보여준다. 독자는 그 속에서 또 한 명의 조연이 되어 과학자들의 눈물과 성취의 기쁨을 함께 누릴 수 있다. 중력과 게놈을 지나 원자에 다다른 이 타고난 이야기꾼의 다음 여행이 기대된다.
- 고재현(물리학자, 한림대학교 나노융합스쿨)

지구가 변방의 작은 행성에 불과하다는 깨달음은 지구를 왜소한 존재로 만든 게 아니라 우주의 당당한 일원으로 승격시켰다. 인간이 무수한 생명과 마찬가지로 우연히 탄생했다는 깨달음은 우리가 지구의 모든 생명체와 어우러져 살아야 한다는 사실을 일깨웠다. 모든 물질이 원자로 이루어졌다는 깨달음은 우주 만물에 138억 년이라는 장구한 세월의 가치를 부여했다. 『아톰 익스프레스』는 진정한 깨달음은 외로운 모험의 산물이라는 사실을 알려준다.
- 이정모(서울시립과학관장)

우리는 세상을 구성하는 물질이 원자로 이루어져 있음을 의심하지 않는다. 지금 원자론은 우리가 확실하게 믿을 수 있는 과학적 이론이자 과학적 사실의 대표 주자로 간주된다. 그렇지만 확실한 사실로 인정받기 전에 원자는 의심스러운 가설로, 증거 없는 신념으로, 실험과 잘 부합하지 않는 이론으로, 환영 같은 존재로, 과학자가 배격해야 하는 편견으로 간주되었다. 어떤 과학적 발견은 한순간에 이루어지지만, 원자의 발견은 2,000년이라는 장구한 시간을 필요로 한 흥미진진한 과정이었다. 조진호 작가의 『아톰 익스프레스』는 이 구불구불하고 매력적인 역사로 독자를 초대한다. 원자가 신념에서 사실로 탈바꿈하는 긴 여정에 동참해보시라.
- 홍성욱(과학사학자, 서울대학교 생명과학부)

1억분의 1센티미터 크기의 원자는 미시 세계 영역에 있고 우리의 상식과 다른 행동을 한다. 볼 수도 만질 수도 없는 비직관적이고 비상식적 존재를 찾아가는 인류의 여정을 거시 세계의 2차원 평면에 그림으로 옮기는 자체가 불가능에 가깝다. 하지만 조진호 작가가 완벽에 가깝게 옮겨놓은 여정 속에서 우리는 21세기의 새로운 방정식을 발견한다. 나는 그 방정식에서 조진호 작가를 입자인 원자의 존재와 거시 수준에서 묘사되는 평면을 연결시켜주는 비례상수로 부르고 싶다. 양자역학에 도전하는 독자라면 우선 이 책의 필독을 권한다.
- 김병민(과학 저술가, 『사이언스 빌리지』 저자)

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