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자연현상에 관한 물리 이야기

2,300년 전 무렵에 그리스의 대학자 아리스토텔레스는 “같은 높이에서 물체를 떨어뜨리면 무거운 물체가 가벼운 물체보다 무거운 만큼 더 빨리 떨어진다.”고 했다. 너무나 당연한 것 같아서 그랬는지 거의 1,700년 동안 아무도 이에 의심을 품고 실제로 실험해보지 않았다. 그러나 16세기가 저물어 가던 시기에, 권위적인 교수의 태도에 싫증을 느껴 대학을 그만둔 갈릴레오가 논리적 사고와 창의적 실험방법을 사용하여 그 사실을 검토해 떨어지는 물체의 거리와 속도를 수식으로 나타냈다. 이 업적이 현대과학의 시작이라고 할 수 있다. 이를 계기로 자연현상을 이해하려고 노력하던 학자들은 일상생활에서 관찰되는 여러 현상을 수학 법칙으로 기술하려고 노력했다. 그 가운데 가장 대표적이고 중요한 결과가 떨어지는 물체에 관한..
2,300년 전 무렵에 그리스의 대학자 아리스토텔레스는 “같은 높이에서 물체를 떨어뜨리면 무거운 물체가 가벼운 물체보다 무거운 만큼 더 빨리 떨어진다.”고 했다. 너무나 당연한 것 같아서 그랬는지 거의 1,700년 동안 아무도 이에 의심을 품고 실제로 실험해보지 않았다. 그러나 16세기가 저물어 가던 시기에, 권위적인 교수의 태도에 싫증을 느껴 대학을 그만둔 갈릴레오가 논리적 사고와 창의적 실험방법을 사용하여 그 사실을 검토해 떨어지는 물체의 거리와 속도를 수식으로 나타냈다. 이 업적이 현대과학의 시작이라고 할 수 있다.

이를 계기로 자연현상을 이해하려고 노력하던 학자들은 일상생활에서 관찰되는 여러 현상을 수학 법칙으로 기술하려고 노력했다. 그 가운데 가장 대표적이고 중요한 결과가 떨어지는 물체에 관한 갈릴레오의 결론과 그의 상대성 이론 그리고 뉴턴의 미적분법, 중력법칙, 물체의 운동 법칙 등이다. 이런 노력은 그 후에도 계속되었으며, 1800년대에는 빛과 전자기 현상의 법칙을 수식화하기에 이르렀고, 1900년대에 이르러 이런 법칙이 일상생활에서 경험하지 못하는 영역으로까지 비약적으로 발전했다.

갈릴레오의 상대성 이론이 아인슈타인의 특수 상대성 이론으로 발전하고, 중력법칙이 아인슈타인의 일반 상대성 이론으로 설명되고, 일상생활에서 보는 물체뿐만 아니라 이들에 비해 너무 작은 미시적인 알갱이에까지 적용되는 양자역학으로, 뉴턴의 역학이 발전했다. 상대성 이론과 양자역학 이전의 물리학을 ‘고전물리학’이라 하는데, 이들은 일상생활에서 관찰되는 현상에서 나온 학문이기 때문에 비교적 직관적이다. 그래서 고전물리학은 비교적 이해하기 쉽다고 할 수 있다.

반면 양자역학은 원자‧분자의 구조 및 결합상태와 화학반응을 설명하고 예측할 수 있게 한다. 반도체 같은 고체의 여러 성질을 설명하고, 트랜지스터 개발에 큰 도움을 준 양자역학은 첨단과학기술에 기여한 학문이다. 양자역학은 큰 분자의 성질을 이해하는 데 도움을 주어 생물분자과학 발전에 이바지했고, 생명과학기술(바이오텍) 연구 및 산업에 기여했다.

환경오염과 지구 온도 상승 때문에 생기는 문제를 해결하려면 과학 발전이 빠른 속도로 이루어져야 할 뿐만 아니라 과학의 방법과 지식을 이해하는 일반대중의 뒷받침이 필요하다. 과학교육은 주위에서 늘 일어나는 현상에 기존 법칙을 적용하는 방법과, 이들 현상을 분석하여 법칙을 찾고 정량화하는 방법으로 훈련시켜야 한다. 그뿐 아니라 새로운 관점에서 관찰하고 고찰하는 능력도 키워야 한다.

시간과 공간의 개념에 혁명을 일으킨 아인슈타인은 “사람들은 성장하면서 어릴 때 갖고 있던 시간과 공간에 대한 호기심에서 벗어나지만, 나는 성장이 늦어서 나이가 들어서도 그 호기심에서 벗어나지 못했다.”고 했다. 그가 이 호기심에서 벗어났더라면 그의 상대성 이론은 탄생하지 못했을 것이고, 원자력이란 개념조차 없었을 것이다. 과학을 발전시키려면 많은 사람들이 주변에서 일어나는 현상에 대한 호기심을 갖도록 독려해야 한다.
전학성 - 기술과 비지니스 통합 파워 러닝 코치
한국전자통신연구원에서 27년간 IT 융복합 분야 연구개발 및 기술사업화에 모든 노력을 기울였다. 현재 유통, 신사업, 마케팅 등의 분야에서 스마트 기술 도입과 관련한 기업컨설팅을 제공하며, 기술과 사업을 합친 액션러닝 분야에 대한 개념을 정립하고 셀프 코칭 개념과 액션러닝을 결합한 프로그램과 코칭북 저작방법을 개발하여 비지니스 관련 다양한 분야에 컨설팅과 코칭북 집필에 전념하고 있습니다.

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