물리란 무엇일까? 보통의 ‘물리’는 대부분의 사람들에게 어렵고 그다지 깊게 알고싶지 않은 분야 일수 있다. 물리에 대한 사람들의 이러한 반응의 원인에는 여러 이유가 있을 것이다. 예컨대 운동, 힘, 일 같은 일반적인 역학 쓰임말들은 우리의 일상 생활 속에서도 활발하게 쓰이는 용어이지만 그것이 진짜 물리학에서의 진짜 뜻과는 다르게 사용되는 경우가 많다. 따라서 운동, 힘, 일, 에너지, 중력 등 물리학 분야의 대표적인 용어들을 제대로 이해한다면 물리학을 그대로 바라보는 데 큰 도움이 될 것이다. 오늘의 책 <물리요?>는 앞선 용어들이 우리의 생활에서 어떤 쓰임과 용도로 사용되고, 실제 물리학에서의 사용은 어떤지 예시와 함께 친절히 설명해준다. 물리에 대한 이야기를 들은 대부분 사람들은 “네? 물리요?”라며 눈을 동그랗게 뜨고 약간은 놀란듯 한 반응을 보일 수 있다. 이 책의 제목인 “물리요?”라는 말을 수없이 들으며 저자는 ‘천재들만의 어려운 학문’이라는 물리에 대한 선입견을 해소하고자 했다. 오늘은 책 “물리요?” 속 몇 가지 물리에 대한 저자의 설명을 담아보려고 한다.

☞ 측정(測定)

1. 일정한 양을 기준으로 하여 같은 종류의 다른 양의 크기를 잼, 기계나 장치를 사용하여 재기도 한다.

2. 헤아려 결정함

‘측정’은 이 책의 맨 처음에 설명되는 쓰임말이다. 모든 자연과학의 기초가 되는 물리학은 다른 자연과학의 방법론들이 다 그러하듯, 자연계에서 일어나는 ‘현상을 관찰’해서 과학적 사실을 찾아내고, 찾아낸 여러 과학적 사실들을 체계적으로 분석하여 하나의 이론으로 완성하면, 이 이론을 이용하여 다른 자연현상을 설명하거나 후의 자연 현상을 예측하기도 한다. 이때의 과학 이론은 물리학의 대상이 되는 물리량들 사이의 관계를 수학적으로 나타내어야만 한다고 한다. 이때, 저자가 주목한 두 낱말은 ‘현상’과 ‘관찰’이다.

☞ 현상

현상(現狀): 나타나 보이는 현재의 상태

자연 현상(自然 現狀): 인간의 의지와 관계없이 자연계에 나타나는 현상

물리학에서 관찰하려는 ‘현상’, 보다 콕 집어 말하면 자연 현상이란 사진기로 찍은 것처럼 순간에 벌어진 일을 뜻하는 것이 아니다. 그보다는 어느 정도 긴 시간 간격을 두고 벌어지는 ‘변화’를 동영상처럼 찍는 과정이라고 보는 것이 적절하다. 예컨대, 책의 가로 길이를 측정하기 위해서는 적당한 자를 가지고 책의 가로변 한쪽 끝을 자의 0점에 맞추고, 다른 한쪽의 눈금을 읽으면 되기에 어떠한 변화도 일으키지 않았다고 할 수 있다. 하지만 길이를 재기 위해서, 즉, 우리가 무엇을 측정하기 위해서는 그 대상을 ‘봐야’ 한다. 이 ‘보는’ 과정에서 필연적으로 관찰 대상, 관찰자, 측정 도구 사이의 서로작용이 변화를 일으킨다. 다시 말해, 우리가 무엇인가 재기 위해서는 재는 대상을 건드려 변화를 일으키고 그 변화가 어떻게 일어나는지 보아야만 측정할 수 있다는 것이다.

☞ 관찰

관찰(觀察): 사물이나 현상을 주의하여 자세히 살펴봄

저자에 따르면, 과학적 관찰이란 우리가 관심을 가지는 계를 단순히 가만히 ‘들여다보는’ 것을 뜻하는 것이 아니다. 이것은 문제인식 단계에서의 관찰 역시 마찬가지이다. 들여다보되 비판적인 시각을 가지고 들여다보아야 한다. 일반적으로 청명한 가을 하늘을 ‘들여다보며’ 시원함을 느끼지만. 과학자들은 파란 가을 하늘을 ‘관찰’하면서 묻는다. “왜, 하늘은 하필이면 파랗지?”, “왜, 가을에는 그 푸르름이 더 짙어지고 하늘이 높아보이지?”

앞서 소개한 측정과 현상, 관찰 등에 대한 저자의 설명을 보면 알 수 있듯, 책 ‘물리요?’는 물리학에서 쓰이는 대표적인 쓰임말들이 일생생활에서 쓰이는 것들과 어느 부분에서 비슷하고 또 다른지 예시와 함께 친절히 설명하고 있다. 과학에 관심을 갖고 있는 독자들이라면 분명 이 책을 통해 물리학 속 여러 용어들의 개념을 정확하게 이해하는 동시에 그에 대한 기본 바탕을 탄탄히 다질 수 있을 것이다. 물리에 대한 물음에 당황하여 ‘물리요?’라고 답하는, 그렇지만 지금보다는 더욱 물리와 친해지고 싶어하는 모든 이들에게 이 책을 추천한다.