과학자의 발상법

인공지능 시대, 어떻게 사고할 것인가?

과학의 언어인 수를 통해 생각하고 상상하는 법부터

이론의 한계를 발상의 전환으로 돌파한 과학사 속 사례까지,

막다른 곳에서 혁신의 길을 연 과학자의 생각법

교양과학서와 일간지 칼럼 등을 통해 오랜 시간 대중과 소통해온 물리학자 이종필 교수의 신작. 저자는 지난 20여 년간 물리학을 연구하고 교육하면서 과학의 역사 속 위대한 발견을 이끈 과학자의 생각법에 각별한 관심을 갖고 탐구해왔고, 이를 마침내 6가지 발상법으로 정리해냈다. 정량적 발상부터 보수적/혁명적 발상, 실용적/미학적 발상까지, 과학자들의 생각법이 어떻게 지식의 도약과 패러다임 전환을 끌어왔는지를 차근차근 살펴본다. 독자들은 과학사 속 지식의 생산 과정을 두루 살펴볼 수 있을 뿐 아니라, 과학자의 생각법에 초점을 맞추어 새로운 관점으로 과학사와 그 지식을 정리해볼 수 있다. 과학자의 사고 전략이 궁금한 이들과 과학자를 꿈꾸는 이들에게 이 책은 최고의 선물이 될 것이다.

지은이 : 이종필

물리학자. 과학 커뮤니케이터. 건국대학교 상허교양대학 교수. 서울대학교 물리학과를 졸업하고 같은 대학원에서 입자물리학으로 박사학위를 받았다. 한국과학기술원 부설 고등과학원, 연세대학교, 서울과학기술대학교에서 연구원으로, 고려대학교에서 연구교수로 재직했다.

과학 교양서 《물리학, 쿼크에서 우주까지》《샐러리맨, 아인슈타인 되기 프로젝트》《우리의 태도가 과학적일 때》《이종필 교수의 인터스텔라》《물리학 클래식》을 비롯해 SF 《빛의 전쟁》 등을 썼다. 옮긴 책으로는 레너드 서스킨드의 〈물리의 정석〉 시리즈와 《그림으로 보는 모든 순간의 과학》《시간의 순환》《블랙홀 전쟁》《최종 이론의 꿈》 등이 있다.

서문

1부 워밍업-정량적 발상

1장 수학이 어려운 진짜 이유

2장 숫자놀이의 미학

3장 지구와 태양의 질량을 재는 법

4장 치킨집 개수 세기

5장 대체 외계인은 어디 있는 거야?

6장 복리, 감염병, 핵무기가 무서운 진짜 이유

7장 바닷물을 퍼내면 몇 잔이나 나올까?

8장 코로나 진단키트와 양성 예측도

9장 심슨은 왜 무죄판결을 받았을까?

10장 숫자로 유무죄를 가릴 수 있을까?

11장 수능 점수와 정규분포

12장 4할 타자가 사라진 이유

13장 5시그마의 비밀

2부 보수적 발상

1장 기존의 이론을 지키기

천왕성의 변칙궤도 ｜ 방사성 붕괴의 비밀 ｜ 은하회전곡선

2장 패러다임을 끝까지 밀고 나가기

일반상대성이론 ｜ 중력파 ｜ 힉스입자

3장 모든 위기가 해결되는 것은 아니다

켈빈 경과 고전물리학의 난제 ｜ 수성의 근일점 이동 ｜ 20세기 과학의 미해결 난제 ｜ 암흑물질과 암흑에너지

4장 포용하고 확장하기

만유인력의 법칙과 일반상대성이론의 관계 ｜ 양자역학과 고전물리학

3부 실용적 발상

1장 담대한 가설을 세우기

흑체복사와 플랑크의 양자화 가설 ｜ 쿼크 모형 ｜ 보어 모형 ｜ 상대성이론

2장 특별한 경우를 확장시켜 일반화하기

특수상대성이론에서 일반상대성이론으로 ｜ 차원을 넘나드는 묘기, 재규격화와 끈이론

3장 과감하게 예측하기

멘델레예프의 주기율표와 갈륨 ｜ 팔중도와 에타, 오메가 입자의 발견 ｜ 에딩턴의 일식 탐사 ｜ 중성류, W입자와 Z입자

4장 빅사이언스, 혁명적으로 물량공세 하기

맨해튼 프로젝트 ｜ 대형화되는 망원경 ｜ 미시세계를 관측하는 초대형 현미경

5장 최고의 가성비, 우연히 발견하기

X선과 방사능 ｜ 데이비슨-저머 실험 ｜ 허블과 안드로메다 ｜ 우주배경복사 ｜ 고시바의 가미오칸데

4부 혁명적 발상

1장 생각의 방향을 전환하기

케플러의 타원 궤도 ｜ 특수상대성이론의 두 가정 ｜ 리제 마이트너와 핵분열 ｜ 쿠퍼쌍과 초전도성

2장 역발상, 뒤집어 생각하기

패러데이의 모터와 발전기 ｜ 드브로이 물질파 ｜ 끈풍경과 다중우주

3장 직관과 어긋나도록 생각의 회로를 틀기

현대 물리학이 어려운 이유 ｜ 우주의 언어로 기술한 상대성이론 ｜ 미시세계의 새로운 규칙, 양자역학 ｜ 얽힘, 가장 놀랍고도 신묘한 ｜ 벨 부등식과 실험적 검증

4장 사고실험, 전제를 극단까지 밀어붙여 상상해보기

갈릴레이가 아리스토텔레스를 무너뜨린 방법 ｜ 뉴턴의 만유인력 ｜ 맥스웰의 도깨비 ｜ 아인슈타인과 보어의 논쟁, 그리고 슈뢰딩거 고양이 ｜ 블랙홀 전쟁

5장 전혀 다른 것들을 연결하기

말다세나 추론 ｜ ER=EPR

5부 실패할 결심

1장 시행착오는 불가피하다

아인슈타인의 시행착오 ｜ 암모니아 촉매

2장 실패를 어떻게 볼 것인가

갈릴레이의 실패 ｜ 아인슈타인의 영원불멸 우주론 ｜ 정상상태우주론

3장 발견에 실패했을 때

명왕성의 발견 ｜ 암흑물질의 미스터리

4장 발견이 오류로 밝혀졌을 때

아우소늄과 헤스페륨 ｜ 초광속 중성미자 ｜ LK-99, 초전도체?

5장 기대가 어긋날 때

유전자와 염색체 ｜ 화장지에 튕겨 나간 포탄 ｜ 가속팽창

6부 미학적 발상

1장 오컴의 면도날, 단순한 방향으로 생각하기

오컴의 면도날 ｜ 태양중심설의 단순함 ｜ 표준모형을 넘어설 수 있을까

2장 여러 경우를 하나로 통합하기

뉴턴과 맥스웰의 경우 ｜ 통합에 대한 열망

3장 대칭성, 변하지 않는 성질에 주목하기

대칭성 ｜ 물리학자들이 보존량을 좋아하는 이유 ｜ 게이지 대칭성

4장 필연성, 반드시 그러해야만 하는 이유를 찾기

일반상대성이론의 필연성 ｜ 표준모형의 필연성

5장 자연스러운 쪽으로 생각하기

힉스입자의 미세조정 ｜ 우주상수 문제 ｜ 인류원리

후기

주

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