“물리학은 무엇인가?”라고 지나가는 초등학생들에게 물으면 대부분은 잘 모를 것이다. 실제로 초등학생의 일상생활에서 접해보기도 힘들고 이게 물리학이라고 알려주는 경우도 없기 때문이다. 그래서 나는 호기심에 “김범준 선생님이 들려주는 빅데이터와 물리학”을 읽어보게 되었다. 나도 이 책을 읽기 전에는 물리학에 대한 개념이 전혀 없었는데 이번 기회로 조금 더 알게 되었다.
물리학은 이름처럼 어려울 것 같지만, 오히려 그 반대다. 우리가 배우는 도형의 공식이 그의 대표적인 예이다. 물리학은 쉽지만, 우리가 모르고 있었던 학문의 한 종류라고 생각하면 좋을 것이다. 이 책에서는 물리학을 크게 2가지로 예를 들어 설명한다.
첫 번째로는, 막대자석이다. 막대자석의 원자는 온도가 높아졌을 때에는 작은 원자 자석들이 뒤죽박죽이 되지만, 반대로 온도가 낮아지면, 작은 원자자석들이 서로 연결되기 시작한다. 온도가 낮을 때에는 원자자석들은 에너지가 낮은 것을 좋아한다. 그래서 원자들이 같은 방향을 가리킨다. 이때, 사람들이 치는 박수의 박자가 맞춰지는 것처럼, 수많은 원자들이 연결되어서 하나의 막대자석을 이루는 것이다. 막대자석의 원리는 내가 처음 접해본물리학으로 기억될 것이다.
두 번째로는, 제곱, 세제곱의 법칙이다. 이 법칙은 대부분의 사람들은 잘 알고 있을 것이다. 길이의 제곱은 면적, 길이의 세제곱은 부피라는 것을 말이다. 그런데, 이 공식이 물리학이라는 것을 아는 사람은 많지 않을 것이다. 사실 나도 몰랐다. 그런데, 이 공식으로 재미있는 연구를 할 수 있는 것이 한두 가지가 아니라는 것이 가장 놀라웠다. 내가 가장 신기했던 것은 사람의 키가 갑작스럽게 커지면, 생긴 것이 확 달라진다는 것이다.
설명해보자면, 강아지의 키가 10배가 된 정육면체라고 가정하자. 그러면 몸무게 먼저 생각해보면, 키의 세제곱이 부피이니 몸무게는 1000배가 될 것이다. 이번에는 뼈를 생각해 보자. 뼈의 단면적은 키의 제곱이기 때문에 100배가 늘어난다. 뼈가 몸무게를 버틸 수 있을까? 당연히 버티지 못한다. 원래의 1000배의 무게를 원래의 100배 두께의 뼈로 버틴다면, 얼마지나지 않아 오히려 뼈가 부서질 것이다. 뼈가 몸무게를 지탱할 수 있게 하려면, 뼈가 더 두꺼워 질 것이기에, 더 통통하게 변할 것이다. 그래서, 키가 엄청나게 커지면, 원래의 모습과 같을 수가 없는 것이다.
나는 이 책을 읽고, 물리학이 어떤 학문인지를 처음으로 알게 되었다. 물리학은 여태까지는 들어보기만 해서 어떤 학문인지 전혀 알지 못했고, 배울 기회도 없었다. 하지만, 이 책을 통해서 조금이나마 더 물리학에 대해서 배웠다. 이렇게 새로운 학문에 대해서 알아가는 것은 꽤나 즐거운 일이다. 전혀 알지 못했던 세계에 첫 걸음을 디디는 것 같은 느낌이든다. 한 번 접해보고 그 학문이 재미있을 것 같으면 두 번째 걸음도 디디면 된다. “천리길도 한 걸음부터”라는 속담처럼 말이다.
과학은 정말 많은 분야로 나뉜다. 물리, 화학, 생물 등등등... 그 중에서 나는 물리에 오늘 첫 걸음을 디디게 된 것이다. 내가 잘 모르고 있는 분야 중 하나인 화학도 책을 통해 알아보고 싶다. 이 책을 통해 내가 생각보다 모르는 분야, 모르는 과학적 사실들이 많다는것을 느꼈다.