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선배가 말하는 물리학과
분야 기초과학/물리 날짜 2011-04-05
선배가 말하는 물리학과
잘되면 아인슈타인, 못되면 맥가이버
| 글 | 주재우/서강대 물리학과 석사과정ㆍjoogara@physics3.sogang.ac.kr |

어린 시절에 ‘맥가이버’라는 TV 영화가 유행했다. 그는 어려움이 닥치면 주변의 물건을 이용해 폭탄이나 열쇠를 만들어 그 위기를 멋지게 탈출했다. 맥가이버는 물리학과를 졸업한 것으로 설정돼 있었다. 그래서 모 대학의 물리학과 슬로건이 ‘잘되면 아인슈타인, 못되면 맥가이버’였다. 지금 대학에서 물리를 공부하는 사람 중 맥가이버에 영향받은 사람이 꽤 있지 않을까 생각된다.

필자는 어려서부터 과학자가 되는 것이 꿈이었다. 특히 사춘기 때부터의 변하지 않는 기본이 되는 무엇에 대한 호기심이 오늘까지 공부하게 된 계기가 됐다.

흔히 물리란 매일 이상하고 복잡한 계산만 하고, 검은 뿔테 안경에 머리는 산발한 이상한 사람들이 하는 것이라고 생각하는 듯 하다. 필자가 그리 많이 공부한 것은 아니지만, 훌륭하고 유명하며 유능한 물리학자들을 보면 그들은 복잡한 계산보다 직관적인 토론을 많이 한다는 사실을 알 수 있었다. 아인슈타인도 계산을 그리 잘하지는 못했다고 한다.

그런데 물리를 어렵다고 느끼는 가장 큰 이유는 복잡한 계산 때문이다. 물리 분야에서 계산은 어느 정도 중요한 것일까.

여러분 주변에서 누군가가 “야구공을 45도 각도로 던지면 하늘 위로 날아가 버린다”라고 주장한다고 생각해보자. 만일 공이 포물선 모양을 그린다고 증명하고 싶다면, 한가지 방법은 직접 공을 던져 보여주는 것이고, 다른 하나의 방법은 법칙에 의해 계산하는 것이다. 앞에 말한 방법을 취하는 사람들을 실험 물리학자, 뒤의 경우를 취하는 사람들을 이론 물리학자라고 할 수 있다.

이제까지 살면서 경험한 바로는 무엇을 공중으로 던지면 포물선모양을 그린다는 점을 안다. 사실 우리는 직관에 의해 중력에 대한 물리를 안다고 할 수 있다. 그러나 누군가 끝까지 “위로 날아간다”고 주장한다면, 논리적인 수식을 바탕으로 계산을 보여주는 수밖에 없다.

그럼 계산한 것과 똑같은 포물선으로 야구공이 날아갈까. 대답은 ‘아니요’다. 바람과 같은 요소를 고려해야 한다. 요즘 유행하는 게임 ‘포트리스’는 이런 요소를 잘 이용해야 한다. 물리를 잘하면 이런 것을 잘할 수 있는 공식도 만들 수 있지 않을까.

사실 물리는 그렇게 멀리있는 학문이 아니다. 컴퓨터도 기본이 되는 소자를 물리학자들이 만들었고, 전화기, 전등, 자동차, 우주선도 그랬다. 기본이 되는 원리를 알아야 더 발전해나갈 수 있다. 물리란 힘들고 따분하고 현실과 거리가 있는 학문이 아니라는 말이다. 모두가 물리 공부만 하는 것을 원치는 않지만, 많은 학문의 기본이 되는 물리를 공부하겠다는 판단은 옳다고 생각한다.
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