대통령을 위한 물리학

▣ 출판사서평

고층 빌딩이 더 튼튼했다면 9?11 테러의 대참사를 막을 수 있었을까?
허블 망원경을 고치기 위해 꼭 사람을 우주로 보내야 하는가?
21세기를 살아가는 당신이 물리학을 알아야 하는 이유!

이 책에서 던지는 질문은 자못 도발적이다. 9?11테러로 세계 무역 센터 빌딩이 무너진 이유가 설계 부실 탓이었을까? 그렇지 않다. 세계 무역 센터 빌딩은 비행기가 몇 대쯤 충돌해도 끄떡없도록 설계되었다. 만약 그렇지 않았다면 소방대원들이 구조센터를 건물 1층에 마련하지는 않았을 것이다. 그렇다면 9?11 테러가 일어났을 때 빌딩이 무너져 내린 원인은 무엇이었을까? 건물을 무너뜨린 범인은 다름 아닌 화재였다. 비행기의 연료 탱크에 가득 찬 가솔린 때문에 발생한 엄청난 화재로 철골 기둥이 녹아내린 것이다.

천문학적인 비용의 허블 우주 망원경이 고장났을 때, NASA에서는 사람을 우주선에 태워서 직접 허블 우주 망원경을 수리하도록 했다. 이것이 우주 산업이 발전했다는 증거인가? 위험을 감수하고 사람을 우주로 보내는 것이 합리적이었을까? 저자는 단호하게 말한다. ‘아니다, 그냥 하나 더 만들어서 띄우는 편이 더 경제적이고 효율적이다’라고. 지난 챌린저 호와 컬럼비아 호 폭발 사고를 보며 사람들이 충격에 빠졌을 때, 저자는 오히려 그 사실을 놀라워한다. 우주로 사람을 띄우는 것은 당연히 사고의 위험을 감수해야만 한다는 것이다.

저자는 이와 같은 예시를 수도 없이 많이 들려준다. 새롭고, 흥미진진하며 수식이 없이도 저절로 물리를 이해할 수 있도록 쓰인 이 책은, 첫 장부터 마지막 장까지 손에서 책을 뗄 수 없게 만든다. 원자력발전의 안전성에 관한 문제나 지구 온난화를 두고서 속 시원한 해법을 찾지 못해 각종 논란이 들끓는 요즘처럼 과학을 ‘제대로’ 알아야만 하는 때는 없었다. 유례없이 다양한 최첨단 기술이 개발되고 국가 혹은 인류의 미래를 두고 논란이 들끓는 지금, 자신의 이익을 위해 대중을 미혹시키지 않는 진실한 과학자의 말은 어디에 있을까.

광우병, 천안함, 원자력 발전소_막연한 공포와 소문은 과학적 상식 부족에서 시작된다
국민이, 대통령이 물리를 모르면 국가가 위험하다!

쇠고기 수입 논쟁은 광우병에 대한 막연한 공포심 때문에 거대 시위로까지 번졌다. 이들 논란 가운데 증거로 제시된 것들 중에는 과학적 시각으로 볼 때 명백하게 틀린 내용도 있었다. 이런 것들은 조금만 과학적으로 접근하면 금세 진위를 가릴 수 있다. 하지만 전국민이 논란으로 들끓는 그 시점에도 각 주장의 근거들을 과학적으로 검증하려는 시도는 거의 없었다. 그뿐 아니라 천안함 사고의 원인을 둘러싼 논쟁에서도 그것들을 다시 한 번 겪었다. 이렇게 과학기술과 정책이 긴밀하게 연결됨에도 불구하고 대중과 과학 정보는 너무나 멀리 떨어진 관계가 되었다.

한편 과학 기술은 이렇듯 극적인 사례에서만 문제가 되는 것은 아니다. 어떤 이는 꿈을 좇는 돈키호테처럼 가까운 시일 내에 소위 ‘대박’의 꿈을 안고 언제 상용화가 가능할지도 예측할 수 없는 최첨단 산업의 주식에 베팅한다. 이것은 국가적 차원에서도 마찬가지여서 정치가들은 새로운 부를 가져다 줄 ‘황금알을 낳는 거위’가 될 유망 과학자들과 친분을 쌓아 그 대중적 인기에 편승하기 급급하다. 과학 기술은 이렇게 경제 정치의 영역에서 대중들의 기대와 오해의 대상이 된다. 정책을 집행하는 사람이나, 정책을 집행할 지도자를 뽑는 국민들이나, 과거 수억의 예산을 투자했지만 잠깐의 쇼 비즈니스로 전락하고 말았던 황우석 사태가 남긴 교훈을 기억해야 할 것이다.

그러나 그럴 수밖에 없지 않은가. 소위 전문가 집단이 양측에서 첨예하게 대립하며 논쟁을 벌일 때, 일반인들은 대체 누구의 말을 들어야 하는지 알 수 없다. 어떻게 하면 복잡한 과학 이론들로 무장한 경고성 발언을 들으며 선전 선동을 당하지 않을 수 있겠는가?

미 오바마 정부의 국방부 자문위원이자 고위 과학고문을 지낸
리처드 뮬러 교수의 ‘미래 대통령을 위한 물리학’
UC버클리 재학생이 선정한 최고의 명강의를 책으로 만나다!

『대통령을 위한 물리학』은 수많은 노벨상 수상자를 배출한 과학 명문인 UC버클리의 2009년 재학생들이 선정한 최우수 강의 ‘미래 대통령을 위한 물리학’을 책으로 펴낸 것이다. 강의를 진행하는 리처드 뮬러는 UC버클리의 물리학 교수이자 오바마 정부의 고위 과학고문을 지내고 각종 국가단위 과학 프로젝트에 직접 참여한 과학 ? 안보 분야의 정책전문가다.

이 책에서 다루는 예시의 대부분은 저자가 직접 연구에 참여했거나, 전문가들에게서나 들을 수 있는 것으로 일반인들이 쉽게 접하기 어려운 고급 정보다. 저명한 물리학자이자 정책전문가로 활동한 저자답게, 그의 책에서는 일반?인 과학자들의 논의에서 찾아볼 수 없는 현실성과 생생한 현장감이 느껴진다. 지구 온난화에 인간이 영향을 끼쳤을 확률에 관한 여러 증거들 중에서 진짜와 가짜를 명확하게 구분하거나 한 고등학생이 디자인했다는 핵폭탄이 실제 제작 가능한지 여부를 판단할 수 있는 사람은 흔치 않다. 전기요금을 지불하는 대신 지붕에 집광판을 달고 태양광발전을 했을 때 실제로 절약되는 비용이 얼마인지 계산기를 두드려 가며 구체적으로 따져볼 수 있는 것은 저자가 그만큼 이 분야의 전문가이기 때문이다. 이 모든 내용들을 다 읽고 나면, 그동안 어떻게 대중들이 이 중요한 사실들을 거의 모른 채로 각종 정책들을 평가해 왔는지 그저 놀라게 된다.

『대통령을 위한 물리학』은 과학 비전공자를 위한 교양 수업을 바탕으로 한 책이지만 꽤 심도 깊은 논의를 담고 있어 과학을 전공한 사람에게도 충분히 흥미롭다. 또한 열량으로만 따지면 TNT 1톤을 터뜨리는 것보다 남성들에게 초콜릿 1톤을 먹이는 게 훨씬 더 파괴력이 클 것이라고 설명하는 등, 넘치는 그의 유머감각도 곳곳에서 빛을 발한다. 이런 장점 때문에 팟캐스트와 유튜브 교육 채널에 일반인들도 볼 수 있도록 공개한 후, 그의 강의 동영상은 누적 조회수 200만을 돌파하여 과학 강의로는 이례적인 인기를 끌었다. 이는 핫이슈로 떠오른 현실 과학 분야에 대한 전 세계 지식인들의 관심이 얼마나 폭발적인지를 직접적으로 보여 준다.

물리학에 흠뻑 빠져들어 헤엄치고 즐겨라!
과학을 가르치지 않는 과학 교양서
당신도 과학 전문가와 논쟁할 수 있다!

이 책이 교양 과학서적으로서 갖는 가치 중 하나는, 비전공자들에게 어려운 과학 이론을 쉽게 설명하는 데 급급하지 않고 과학을 도구로 삼아 결론을 주목하게 만든다는 것이다. 급박한 사태가 발생했을 때 대통령이 알아야 할 것은 수많은 수식을 포함한 복잡한 과학 이론이 아니다. 누군가가 장황하게 과학기술과 관련한 이론들을 설명하고 있으면 대통령은 자연히 이렇게 질문하게 된다. ‘그래서, 언제쯤 상용화할 수 있으며, 그 과학기술을 개발하면 얼마나 실효성이 있는가?’ 그러고 나서 이유를 듣고 판단하는 것은 대통령의 몫이다. 일반인도 마찬가지다. 저자는 책을 통해 그 점을 바로 독자에게 전달해 줌으로써 과학기술과 대중 사이에 다리를 놓는다.

뮬러 교수는 지도자뿐만 아니라 모든 사람들이 과학자들 앞에서 한없이 작아지거나 과학 이론에 압도되어서는 안 된다고 말한다. 그는 앞으로 대통령이 될지도 모르는 그의 학생들에게, 그들이 훗날 지도자가 되어 어떤 일에 대해 정책을 세우고 판단을 내려야만 할 때 무엇을 알고 있어야 할지를 알려 준다. 저자는 책을 통해 모든 논란의 중심에 있는 이슈와 관련한 물리학적 내용을 빠짐없이 다루면서도 경제성, 효율, 앞으로의 발전가능성 등, 다양한 시각으로 이를 분석해 독자에게 전달해 준다.

이 책의 내용을 다 읽고 나면, 어느 날 갑자기 테러리스트가 서울역 한복판에 핵폭탄이 설치되었다는 경고를 한다 하더라도 당황하지 않고 어떻게 대처해야 할지를 가늠하려는 마음이 생길 것이다. 제2차 세계대전 당시 독일에서도 가공할 핵물리 기술을 보유하고 있었으면서 왜 원자폭탄을 만들지 않았는지 그 이유를 읽고 났을 때에는 번뜩이는 아이디어 하나에 나라의 운명이 좌우된다는 사실을 접하게 될 것이다. 또한 석유가 고갈되고 있다는 명백한 사실 뒤에 숨겨진, 원유가격이 오르면 다양한 방법으로 더 많은 석유를 생산할 수 있게 된다는 설명은 기름 한 방울 나지 않는 나라의 국민으로서 필연적으로 갖게 되는 불안감을 조금은 해소시킨다.

『대통령을 위한 물리학』은 독자들에게 과학을 가르치지 않는 과학 교양서다. 그 대신 과학자로서 합리적인 근거와 논리를 제시하여 듣는 사람이 스스로 판단하도록 돕는다. 이것은 또한 과학을 전공하고도 지적 호기심을 충족시킨다는 것 외에 과학자로서의 의미를 찾지 못한 과학도들에게 과학자가 사회와 국가에 어떻게 기여할 수 있을지 영감을 줄 것이다. 아폴로 11호가 달에 닿은 뒤로 40년이 지난 지금, 다시 달에 사람을 보내지 않는 이유는 무엇인가? 우주 산업의 국제 경쟁력을 갖추려면 우리도 빨리 유인 탐사에 뛰어들어야 하는 것 아닐까? 이 흥미로운 질문들의 해답이 담긴 책장을 넘기며 스스로 결론에 이르기 위해 생각하다 보면 과학적 사고방식이 어느새 몸에 배어드는 것은 즐거운 독서의 필연적인 부산물일 것이다.

▣ 작가 소개

저 : 리처드 뮬러
Richard Muller
중성미자의 연구 및 핵에너지 분야의 전문가로 현재 UC버클리에서 교수로 재직하고 있다. 1999년에는 UC버클리의 우수 교육자 상을 수상하였고, 대학원생들과 마이크로로봇을 상용화할 수 있는 마이크로모터를 세계 최초로 개발하여 화제가 되었으며 수많은 젊은 스타 교수를 제자로 배출하였다. ‘천재상’이라 불리는 맥아더 펠로우십을 수상해 화제를 모았고, PBS와 BBC 스페셜과 다큐멘터리에 수차례 출연한 저명한 학자다. 미국 연방 정부의 고위 과학고문을 지냈으며 현재 미국 국방자문의 일원이기도 하다. 이 책의 근간이 된 「미래 대통령을 위한 물리학」 강의는 비전공자를 대상으로 한 물리 교양 수업으로 2009년 UC버클리 재학생이 뽑은 최고 명강의로 선정되기도 했다. 팟캐스트와 유튜브의 교육 채널에서도 들을 수 있는 그의 강의는 강좌 하나에만 70만 명이 넘게 시청하는 인기 강의로, 핫이슈로 떠오른 현실 과학 분야에 대한 전 세계 지식인들의 관심이 얼마나 폭발적인지를 직접적으로 보여 주고 있다.

역자 : 장종훈
카이스트 물리학과를 거쳐 동대학원에서 레이저 광학을 전공하였고 현재 삼성전자에 연구원으로 근무하고 있다. 어린 시절부터 천문관측을 좋아하던 과학영재 출신으로 아마추어 천문학 동아리인 ‘별사랑’에서 시삽을 맡기도 했으며 과학 독서 모임인 백북스에 활발히 참여하는 등 과학과 대중의 소통에 관심이 많다. 개인블로그(sylpe.pe.kr)를 운영하고 있다.

▣ 주요 목차

추천사
서론

제1부: 테러리즘
1장. 9·11 테러의 재구성
2장. 테러리스트들이 방사능 폭탄을 좋아하지 않는 이유
3장. 구식으로 돌아가는 앞으로의 테러 공격
4장. 탄저균 테러의 의문점
테러리즘: 대통령을 위한 브리핑

제2부: 에너지
5장. 에너지와 관련된 놀라운 사실들
6장. 매우 값비싼 청정에너지, 태양광
7장. 석유가 고갈되고 있다!
에너지: 대통령을 위한 브리핑

제3부: 원자력
8장. 방사능은 정말로 위험한 것일까?
9장. 방사선 붕괴 후, 삶은 어떻게 달라지는가?
10장. 여러 가지 핵무기들
11장. 광기의 핵무기 경쟁
12장. 녹색 성장, 혹은 목숨을 담보로 한 위험한 선택
13장. 처치 곤란의 핵폐기물, 어떻게 처리할 것인가?
14장. 핵융합, 무한한 미래 에너지원
핵: 대통령을 위한 브리핑

제4부: 우주
15장. 인공위성과 우주 시대의 서막
16장. 물리학의 혁명적 발견 - 중력을 이용한 기술들
17장. 인간의 꿈, 우주 왕복에 대한 비용
18장. 비가시광선을 이용한 첩보활동
우주: 대통령을 위한 브리핑

제5부: 지구 온난화
19장. 온난화는 소빙하기의 끝을 의미하는가?
20장. 온실효과의 원인
21장. ‘가능성이 매우 높다’는 말의 의미
22장. 과장되고 왜곡된 증거를 구별하라
23장. 실효성이 없는 해법
24장. 식은 죽 먹기의 해결책
25장. 에너지 효율을 높이는 새로운 기술
지구 온난화: 대통령을 위한 브리핑

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