하루하루의 물리학

물리가 뭐 대수냐? 나도 물리 한다!”
일상의 주파수를 바꿔줄 익숙한 것들의 물리학

양은 냄비가 라면 끓이는 데 제격이라는 사실을 모르는 사람은 없을 것이다. 오리털 파카 없이는 겨울을 나기 힘들다. 방귀 냄새는 지독하고, 추운 곳에 있으면 감기에 걸리기 쉽다. 모두 당연한 이야기다. 그런데, 이런 일상적이고도 익숙한 현상들의 이유를 생각해본 적이 있는가?
물리는 일상의 학문이다. 우리가 딛고 서 있는 땅과 마시고 있는 공기를 비롯해 일상을 이루는 모든 것들에 물리가 숨어 있다. 다른 말로 하면, 일상을 조금 더 자세히 들여다보기만 해도 물리를 접할 수 있다. 급하게 점심을 때우기 위해 끓인 라면 한 그릇, 야근하고 집에 가다가 올려다 본 밤하늘, 여름방학 동안 햇볕에 까맣게 탄 거울 속 내 모습…. 물리는 어디에나 있고, 누구든 발견할 수 있다. 약간의 호기심만 있으면 충분하다.

“물리가 이렇게 쉬운 거였다고?”
더 이상 물리 앞에 겁먹지 말자!
신간 《하루하루의 물리학》은 우리 곁에서 흔히 볼 수 있는 현상들을 물리적 시선으로 다시 보게 해주는 책이다. 저자 이기진 교수가 직접 겪은 재미있는 에피소드뿐만 아니라, 누구나 평소에 마주치기 쉬운 일들을 소재로 하고 있어 물리학에 대한 부담을 덜고 가볍게 접근할 수 있다는 것이 장점이다.
저자의 말에 따르면, 물리학은 세상일을 연구하는 것에 불과하다. 이 세상에서 벌어지는 모든 일들을 궁금해하고 그 이유를 찾는다. 흔히 물리학을 공부한다고 하면 커다란 칠판에 천재들이 가득 써놓은 수학 공식처럼 영화에서나 나올 법한 장면을 상상하겠지만, 사실은 그렇지 않다. 일상을 물리적으로 바라본다는 것은 그저 무심코 스쳐 지나가는 사물, 현상, 사건에 ‘호기심’을 갖는다는 뜻이다.
예를 들면, 냉장고에서 꺼내두었다가 깜박 잊어버려 녹아버린 얼음 속에서도 우리는 물리를 이야기할 수 있다. 얼음은 모두 녹아서 물이 되었다. 더 오래 둔다면 물도 증발해서 사라져버릴 것이다. 수증기 상태로 공기 중에 존재하겠지만, 우리 눈에는 보이지 않는다. 그렇다면 만약 이 상태에서 더 열을 가하면 어떻게 될까? 물질에 열을 가하면 물질 내 열운동이 증가한다. 고체는 녹아버리고, 액체는 증발한다. 온도가 더 올라가면 수증기 분자들은 원자로 쪼개지고, 다시 원자는 전자를 잃으면서 전하 입자가 구름처럼 변한다. 이것을 플라스마 상태라고 한다. 우주의 별들이 바로 플라스마 상태이며 온도는 섭씨 수백만 도에 이른다. 태양 표면의 온도가 6,000도라는 점을 고려하면, 별은 차가운 밤하늘에서 빛나지만 사실 엄청나게 뜨거운 물체인 것이다.
비 오는 날도 물리적 시선으로 보면 새롭다. 집에 우산을 두고 나왔는데, 걷다 보니 비가 내리기 시작했다. 지하철역까지는 걸어서 5분도 걸리지 않는다. 그러면 고민이 생긴다. ‘뛰어가면 비를 좀 덜 맞지 않을까?’ 물리적으로 본다면 1초당 몇 개의 빗방울이 떨어지는지, 그리고 얼마나 오랫동안 비에 노출되어 있는지가 중요하다. 몸에 맞는 빗방울 수는 시간에 비례하기 때문이다. 그렇다면 아무래도 빗속에 있는 시간이 줄어들어야 몸에 맞는 빗방울 수도 줄어들 테니, 뛰어가야겠다고 생각할 수 있다. 하지만 사실 이것저것 따져보면 걸어가는 편이 낫다. 뛰면 머리뿐만 아니라 몸 앞쪽까지 젖어버리니 비를 맞는 면적이 늘어난다. 그래서 결론적으로 뛰어가든 걸어가든 비를 맞는 양은 비슷해진다. 더구나 만약 미끄러져 넘어지기라도 한다면 여러모로 큰 손해가 아니겠는가.
이처럼 밥을 먹을 때, 화장실에 갈 때, 산책을 할 때, 지하철을 탈 때 등 우리 일상의 모든 순간을 물리적 시선으로 바라볼 수 있다. 조금 더 주의 깊게, 궁금증과 호기심을 가지고 주위를 둘러보자. 물리학, 생각보다 별것 아니다.

친근한 ‘동네 물리학자’와 함께 물리학 수다 한 판!
물리학은 어려운 별나라 언어가 아니다. 물리학자를 만나도 전혀 긴장할 필요가 없다. 그저 ‘궁금한 것 참 많은 사람’이라고 생각하면 된다. 이 책의 저자 이기진 교수는 괴짜 물리학자로 유명하다. 독특하고 유쾌한 일러스트를 그려 전시회도 열고, 동화책도 쓴다. 이 책에 들어간 그림도 모두 직접 그렸다. 저자의 연구실은 온갖 잡동사니와 수집품, 직접 만든 작품으로 발 디딜 틈 없이 가득 차 있다.
저자는 이런 상상력과 창의력, 넘치는 호기심이 물리학을 연구하는 데 든든한 밑거름이 되었다고 말한다. 과학이라고 해서 모두가 상상하는 것처럼 딱딱한 형식 안에 갇혀 있어야 할 필요는 없다고 말이다. 또한 “물리를 잘하는 가장 손쉬운 방법은 ‘물리는 쉽고, 언제든지 물리를 시작하면 잘할 수 있다’는 배짱을 가지는 것”이라고 이야기한다. 그저 취미처럼 가벼운 마음으로 물리학에 접근해야 금방 지치지 않고 재미를 느끼며 할 수 있다는 의미다.
동네 산책을 하듯 천천히 이 책을 즐겨보자. 물리학 개념을 다 외우거나 공부하면서 읽을 필요도 없다. 마음 가는 곳부터 읽고, 모르는 물리학 용어가 있다면 맨 뒤에 있는 ‘부록: 쉬운 용어 사전’에서 더 자세한 설명을 찾아보자. 그래도 모르겠다면 저자의 페이스북 페이지 ‘하루하루의 물리학’으로 와서 질문 공세를 퍼부어도 좋다.

결국 이기진 교수가 말하는 물리학은 세상을 보는 시선이자 삶을 기록하고 기억하는 방식이다. 주위에서 벌어지는 일들에 관심을 가지고, 세상이 어떻게 굴러가고 있는지를 알고 싶어 하는 것이다. 이제 ‘물리학’이라는 단어에 따라오던 거리감을 내려놓고, 동네 물리학자와 함께 물리학 수다를 떨어보자. 우리도 모르는 사이 일상을 촘촘히 채우고 있던 물리의 매력에 흠뻑 빠지게 될 것이다.

글그림 : 이기진  
현재 서강대학교 물리학과 교수인 이기진은 큰딸 채린이에 버금가는 다양한 이력을 자랑한다. 마이크로웨이브파를 전공하는 교수의 본업 외에 동화, 에세이, 교양 물리학까지 여러 장르의 책을 출간한 작가이기도 하다. 초등학교 때부터 그려온 그림 솜씨로, 자신의 책에 그림을 그리는 것은 물론, 현대적인 공간에 잘 어울리는 그림이라 평을 받으며 여러 군데에서 전시를 요청받는 화가이기도 하다. 낙서하듯 스케치한 로봇 캐릭터로 실물을 만들어 프랑스 아트페어에 출품하고, 앤틱 콜렉터로서도 타의 추종을 불허한다. 2015년에는 동양인 최초로 아르메니아 과학아카데미 정식회원으로 위촉되었고, 2016년에는 과학 발전에 이바지한 공헌으로 대통령상을 수상했다. 지금까지 쓴 책으로는 두 딸을 위해 쓴 동화 <박치기 깎까>를 비롯해 교양 물리학에 관한 <보통날의 물리학> <제대로 노는 물리법칙>과 파리의 생활을 그린 <콜라쥬 파리> 앤틱에 관한 이야기 <나는 자꾸만 딴짓하고 싶다> 등 십여 권이 있다.