이탈리아의 물리학자가 소개하는 일곱 가지 측정 단위의 탄생 비화
인간이 세상을 어떻게 측정하게 되었는지,
일곱 가지 측정 단위에 관한 재미있는 과학 이야기

역사가 시작된 이래 인류는 세상을 측정해 왔다. 세상을 탐험하기 위해, 다른 사람과 어울려 살아가기 위해, 그리고 정의를 실현해 나가기 위해 세상을 측정하고자 했다. 자연과 우리 스스로를 이해하는 강력한 도구인 단위를 통해 우리는 과거와 현재를 이해하고 미래를 계획할 수 있다. 물리적 세계를 이해하는 데 필수적인 일곱 가지 측정 단위 - 미터, 초, 킬로그램, 켈빈, 암페어, 몰, 칸델라 - 는 인간이 자연에게 보내는 찬가이다. 오랜 노력 끝에 도량형학은 인간의 경험에 의존하지 않고 변하지 않는 자연의 성질에 기반한 측정 체계를 만들었다. 이를 통해 측정 결과를 물리적 의미를 가진 숫자로 나타내고 이 숫자들을 자연 현상과 다시 연관 지을 수 있게 되었다. 피에로 마틴은 일곱 가지 이야기를 통해 고전 물리학부터 상대성 이론과 입자 물리학, 그리고 의학과 첨단 기술에 이르기까지 여러 분야에 단위가 어떻게 기여해 왔는지 살펴보고 세상을 측정하고 이해하는 다양한 관점을 소개한다.

서문 7

1. 길이를 재는 미터

머서가 112번지 27 | 나일강에서 티베르까지 30
일어나라, 젊은이들이여!(프랑스 혁명) 36 | 끝을 향한 시작 43
새로운 상대성 이론 49 | 지구에서 달로 57 | 우주 상수로서의 c 60

2. 시간을 재는 초

광기의 순간 67 | 철학자의 동의를 얻는 것이 더 쉬울까? 70
시간이 진자처럼 흔들리다 75 | 음악과 원자 80
모든 사람들을 위해, 그리고 모든 개인을 위해 85
녹아내린 시간 88 | 상대론적 현재 91 | 시공간의 그림자 95
일상생활 속의 상대성 이론 99

3. 질량을 재는 킬로그램

편지들 105 | 달란트와 카르보 씨앗 113 | 우리 신혼여행에 누가 올까? 118
셋, 열둘, 아무도 없다? 122 | 흑체가 내는 빛 125
노벨 수상자들도 실수한다 128 | 정체성의 위기 132
사과와 화성 134 | 수정구와 연기 신호 136 | 고양이뿐만이 아니었다 137
10월 21일 141 | 양자와 저울 143 | 작은 종이 쪼가리 145

4. 온도를 재는 켈빈

당신의 건강을 위하여! 151 | 감각에서 측정으로 154 | 평형의 문제 159
끓는 물과 녹는 얼음 161 | 얼음처럼 차가운 페로니 여섯 캔 164
맥주 분자 167 | 형제들 169 | 도달할 수 없는 목표 172
태양보다 더 뜨겁다 175

5. 전류를 재는 암페어

긁어내기, 그리고 ... 볼타 183 | 사라진 글자 184 | 에펠탑 187
과학적 방랑자 190 | 전선, 나침반, 그리고 전류 192
전기와 지속적인 발전 198 | 나머지 10퍼센트 204

6. 물질의 양을 재는 몰

오렌지 껍질 211 | 모플렌! 215 | 나쁜, 그리고 정당하지 않은 평가 218
사후의 명성 223 | 백만장자가 되고 싶은가? 226
다른 길을 보지 않는 사람들 230

7. 밝기를 재는 칸델라

아홉 번째 날의 초상화 239 | 설탕과 산소 241 | 푸른 물과 맑은 물 243
인간의 측정을 위해 248 | 최대의 만족 253

에필로그: 측정을 위한 측정 255
감사의 말 263
더 읽어 보기 267

최초의 측정은 사람의 신체 일부를 이용하여 이루어졌다!

문명의 여명기에 했던 최초의 측정들은 사람들 모두가 쉽게 접할 수 있고 누구나 사용할 수 있었던 사람의 신체 일부를 이용하여 이루어졌다. 우리의 팔, 다리, 손가락, 발가락은 누구나 손쉽게 사용할 수 있는 측정 도구였다. 사람에 따라 크기가 조금씩 다르기는 했지만, 초기의 측정 도구로 이보다 더 좋은 것은 없었을 것이다. 다섯 뼘은 누구에게나 대략 1야드 또는 1미터의 길이에 해당한다. 신체 일부의 길이를 단위로 사용한 예는 세계 모든 곳에서 발견할 수 있다.

일곱 가지 단위를 사용하여
전체 우주를 측정하고 이해할 수 있는 방법을 보여주다!

이 책의 저자인 유명한 물리학자인 피에로 마틴은 우리의 과학적 지식이 일곱 가지 측정 단위를 중심으로 어떻게 발전하였는지를 탐구하고 있다. 길이를 재는 미터, 시간을 재는 초, 질량을 재는 킬로그램, 온도를 재는 켈빈, 전류를 재는 암페어, 물질의 양을 재는 몰, 그리고 밝기를 재는 칸텔라가 그것이다. 마르틴은 이러한 단위의 역사와 발전 과정을 검토하고, 이들이 과학의 중요한 측면에 어떻게 기여하는지를 설명하며, 고전 물리학에서 양자 역학, 상대성 이론에서 화학, 우주학에서 소위 입자 물리학, 의학에서 현대 기술에 이르기까지 다양한 분야에서 어떻게 작용하고 있는지 보여준다.

측정은 우리 생활의 모든 면과 연관되어 있다!

측정은 우리 생활의 모든 면과 밀접하게 연관되어 있다. 우리는 측정의 중요성을 제대로 인식하지 못하고 살아가지만, 측정이 제대로 이루어지지 않거나 가능하지 않게 된다면 측정이 얼마나 중요한지 깨닫게 될 것이다. 현대 사회, 과학, 그리고 기술은 측정이 없으면 존재할 수 없다. 시간, 길이, 속력, 방향, 무게, 부피, 온도, 압력, 힘, 에너지, 빛의 밝기, 일률과 같은 것들은 일상적으로 정밀한 측정이 이루어지고 있는 대표적인 물리량이다. 현대의 모든 측정은 누구나 측정 가능한 현상이나 표준과 관련된 물리량을 바탕으로 정의된 국제 단위계를 이용하여 이루어지고 있다.