[책 한 모금]단위를 알면 과학이 보인다

편집자주 - 그 자체로 책 전체 내용을 함축하는 문장이 있는가 하면, 단숨에 독자의 마음에 가닿아 책과의 접점을 만드는 문장이 있습니다. 책에서 그런 유의미한 문장을 발췌해 소개합니다.

2018년 말에 국제도량형총회는 킬로그램원기를 폐기하고 자연에 존재하는 7가지 정의 상수를 기준으로 국제단위계를 전면 개정했다. 이 책은 새로운 국제단위계를 바탕으로 주요 단위와 상수를 상세히 설명한다. 빛의 속도, 기본 전하, 플랑크 상수 등 국제단위계의 기준이 된 7가지 정의 상수와 이들 상수로 정의되는 초, 미터, 킬로그램 등 7가지 기본단위, 그리고 뉴턴(N), 줄(J), 와트(W), 테슬라(T) 등 과학자의 이름을 따라 명명된 중요한 유도단위 20개를 집중적으로 다뤘다. 방사선을 처음 발견한 앙리 베크렐의 이름을 딴 베크렐(Bq), 인체에 흡수되는 방사선의 유해성을 연구한 스웨덴의 물리학자 롤프 막시밀리안 시베르트의 영어식 이름을 딴 시버트(Sv) 등 뉴스에서 자주 접하는 방사능 관련 단위를 내용에 포함했다. 단위의 정의와 쓰임뿐 아니라 힘, 일률, 전압, 자기장 등 단위로 표현되는 물리량의 개념과 과학 이론도 함께 설명한다.

자기장의 세기를 나타내는 단위에는 테슬라 외에 가우스(G, 또는 Gs)가 있다. 독일의 수학자로 전기장에 관한 가우스 법칙(Gauss’s law)을 발견하고 지구 자기를 조사하기도 했던 카를 프리드리히 가우스의 이름을 딴 가우스(G)는 국제단위계에는 포함되어 있지 않지만 공학 분야에서는 테슬라보다 더 자주 쓰인다. 1가우스는 0.0001테슬라이다. 즉, 10가우스가 1테슬라이다. (202쪽)

우리는 일상생활에서 뜨겁고 차가운 것을 늘 느끼면서 살고 있기 때문에 뜨겁다는 것과 차갑다는 것이 어떤 상태를 의미하는지 잘 알고 있다. 그러나 뜨겁게 느끼도록 하는 것과 차갑게 느끼도록 하는 것이 무엇인지를 과학적으로 설명하는 일은 그렇게 간단하지 않다. 열이 무엇인지를 설명하는 문제를 두고 과학자들은 오랫동안 논쟁을 벌였다. 열의 실체를 제대로 이해할 수 있게 된 것은 물질이 원자나 분자로 이루어져 있다는 것을 알게 된 19세기 이후의 일이다. (229쪽)

기상관측을 하면서 정확한 온도 측정의 필요성을 느낀 그는 자연에서 일어나는 현상을 기준으로 하는 온도계를 만들기로 했다. 셀시우스가 선택한 것은 물의 끓는점과 어는점이었다. 그는 물이 끓는 온도를 0도로 하고, 물이 어는 온도를 100도로 하는 수은온도계를 만들었다. 그가 42세에 폐결핵으로 세상을 떠나기 2년 전인 1742년의 일이었다. 셀시우스가 만든 온도체계를 섭씨온도라고 부르는 것은 중국에서 셀시우스를 섭이사(攝爾思)라고 표기했기 때문이다. (247쪽)

방사선이 인체에 끼치는 영향을 고려한 선량당량은 시버트(Sv)라는 단위를 이용하여 나타낸다. 시버트는 스웨덴의 물리학자 롤프 막시밀리안 시베르트의 영어식 이름을 딴 것으로, 이온화 방사선의 생물학적 효과 연구에 기여한 시베르트의 업적을 기리는 의미로 1979년에 열린 국제도량형총회에서 명명되었다. 시버트(Sv)는 흡수한 에너지를 나타내는 그레이(Gy)에 방사선의 종류에 따라 정해져 있는 가중치를 곱한 값이다. (262쪽)

단위를 알면 과학이 보인다 | 곽영직 지음 | 세로북스 | 368쪽 | 2만1000원

서믿음 기자 faith@asiae.co.kr