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품목정보
| 발행일 | 2012년 08월 16일 |
|---|---|
| 쪽수, 무게, 크기 | 144쪽 | 346g | 158*231*20mm |
| ISBN13 | 9788963790787 |
| ISBN10 | 8963790789 |
별은 연금술사
교과서가 만만해지는 과학 이야기-1이동
정완상 저
|
거인
|
2012년 08월 16일
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중세를 흔히 ‘암흑기’라고 부른다. 중세 시대에는 과학보다는 종교를 우선시해서 고대의 학자들이 이룩한 과학은 더 이상 발전하지 못하고 말았다. 이처럼 희망이 엿보이지 않는 시대를 일컬어 사람들은 암흑기라고 일컬었다.
하지만 중세에는 연금술사들이 있었다. 자연의 현상들에 대해 생각만 하던 고대의 학자들과는 달리 중세의 연금술사들은 최초로 과학적인 실험을 했다. 그들의 목표는 구리나 철과 같이 흔한 금속으로 값비싼 금을 만들어 내는 것이었다. 이러한 기술을 연금술이라고 하는데, 연금술은 아리스토텔레스의 4원소설을 기초로 하여 발전했다. 연금술은 기원전 322년에 이집트의 나일 강 상류에 세워진 도시 알렉산드리아에서 본격적으로 시작되었다. - 제2교시 중세 과학과 연금술
연금술사들은 금을 만들기 위해 온갖 물질들을 가열하고, 용해하며, 증류하는 과정에서 그들이 원했던 현자의 돌을 얻지는 못했다. 대신에 다른 유용한 것들을 얻을 수 있었다. 알코올, 에테르, 아세트산, 질산, 황산, 왕수(염산과 질산의 혼합물, 금을 녹일 수 있다.), 백반, 염화암모늄, 질산은, 비누, 알칼리 등 수많은 화학 약품과 증류기, 플라스크, 여과기 등의 실험 기구를 발견할 수 있었다. 연금술사들의 이러한 발견은 화학을 탄생시켰다. 그래서 베이컨(1561년 ~1626년)은 다음과 같이 말했다.
“연금술은 아마도 아들에게 자신의 포도밭 어딘가에 금을 묻어 두었노라고 이야기하는 아버지라고 할 수 있을 것이다. 아들은 땅을 파서 금을 발견하지는 못했지만, 결과적으로 포도 뿌리를 덮고 있던 흙덩이를 갈아 풍성한 포도를 수확할 수 있었다. 금을 만들고자 노력했던 사람들은 여러 가지 유용한 발명과 유익한 실험들을 가져다주었다.” - 제3교시 세상 모든 물질과 화학
수많은 실험 끝에 보일은 온도가 일정할 때 기체의 압력과 부피는 반비례한다는 사실을 밝혀냈다. 즉, 기체의 압력이 높아지면 기체의 부피가 줄어든다는 것을 알아낸 것이다. 보 일이 발견한 이 사실은 ‘보일의 법칙’ 으로 불리게 되었다. 보일의 말도 들어보자.
“기체에 작용하는 압력이 2배, 3배로 커질수록 기체의 부피는 1/2, 1/3로 줄어듭니다. 따라서 온도가 일정할 때 기체의 부피와 압력은 반비례합니다.”
결국, 보일의 법칙은 온도가 일정할 때 ‘기체의 압력×기체의 부피=일정한 값(P×V=k)’이라는 공식으로 나타낼 수 있다. -제 3교시 세상 모든 물질과 화학
라부아지에는 밀폐된 S자형 유리 용기에 수은을 넣고 가열하여 반응 전후의 질량을 비교해 보기로 했다. 실험 전에 수은이 들어 있는 유리 용기의 질량은 수은의 질량과 공기의 질량과 유리 용기의 질량의 합이었다. 12일 동안 수은을 가열한 후, 라부아지에는 연소된 수은의 질량이 무거워진 것을 알아냈다. 반면에 공기가 들어 있는 유리 용기의 질량은 줄어들었다. 공기 속에 있던 산소가 물질과 결합하여 탄 물질을 만들었던 것이다. 라부아지에는 이 실험에서 실험 전후의 물질의 질량은 달라지지 않는다는 것을 알아냈는데, 이것이 바로 유명한 질량 보존의 법칙이다. - 제5교시 라부아지에와 질량 보존의 법칙
1901년, 뢴트겐은 X선을 발견한 공로를 인정받아 제1회 노벨 물리학상을 수상했다. 한편, 유명한 전기 회사들마다 X선에 대한 특허를 자신들이 사겠다고 했다. 그는 X선의 특허를 넘기면 많은 돈을 벌 수 있었지만 ‘X선은 모든 인류의 것이지 나의 것은 아닙니다.’라고 말하며, 그 제안을 모두 거절했다. X선이 모든 사람들을 이롭게 해야 한다고 생각했기 때문이다.
뢴트겐이 X선을 발견하자 큰 파장을 몰고 왔다. X선은 외과 수술에서 중요한 역할을 하게 되었는데, 1886년 1월 20일에 베를린의 어느 의사는 X선을 이용하여 손가락 속에 박힌 유리 조각을 꺼냈다. 같은 해 2월 7일에 영국의 한 의사는 X선으로 어느 소년의 두개골에 박힌 총알을 꺼내는 데 성공했다. - 제7교시 원자 속엔 무엇이 있을까
채드윅이 중성자를 발견하자, 모든 원자핵 속의 양성자의 개수와 전자의 개수와 같다는 것이 밝혀졌다. 그리고 원자핵 속에는 전기를 띠지 않는 중성자가 살고 있다는 것도 밝혀졌다.
중학교 과학 시간에는 ‘원자 번호’라는 말을 자주 듣게 된다. 원자핵 속의 양성자의 개수를 원자 번호라고 부른다. 그러니까 수소는 1번, 헬륨은 2번, 리튬은 3번 등으로 부르는 것이다. 우리가 숨을 쉬는 데 필요한 산소는 원자 번호가 8번이다. 그리고 산소의 원자핵은 양성자 8개와 중성자 8개로 이루어져 있고, 원자핵 주위에 8개의 전자가 살고 있다. - 제8교시 퀴리 부인과 방사능 원소
1991년에 과학자들은 풀러렌을 연구하는 과정에서 우연히 새로운 것을 발견했다. 그것은 지름이 1나노미터(1나노미터는 1미터의 10억 분의 1이다. 기호는 nm)밖에 안 되지만 길이는 수 센티미터가 되는 탄소로 이루어진 튜브이다. 과학자들은 이 튜브의 이름을 ‘탄소 나노 튜브’라고 불렀다. 탄소 나노 튜브는 흑연처럼 육각형의 벌집들로 이루어져 있지만 다이아몬드처럼 단단하고 높은 온도에서도 모양이 변하지 않는다. 이런 특성 때문에 탄소 나노 튜브는 수술용 마이크로 기계식 집게와 가위 또는 인공 근육 장치 등에 사용되고 있다. - 제9교시 현대 사회의 연금술, 화학
하지만 중세에는 연금술사들이 있었다. 자연의 현상들에 대해 생각만 하던 고대의 학자들과는 달리 중세의 연금술사들은 최초로 과학적인 실험을 했다. 그들의 목표는 구리나 철과 같이 흔한 금속으로 값비싼 금을 만들어 내는 것이었다. 이러한 기술을 연금술이라고 하는데, 연금술은 아리스토텔레스의 4원소설을 기초로 하여 발전했다. 연금술은 기원전 322년에 이집트의 나일 강 상류에 세워진 도시 알렉산드리아에서 본격적으로 시작되었다. - 제2교시 중세 과학과 연금술
연금술사들은 금을 만들기 위해 온갖 물질들을 가열하고, 용해하며, 증류하는 과정에서 그들이 원했던 현자의 돌을 얻지는 못했다. 대신에 다른 유용한 것들을 얻을 수 있었다. 알코올, 에테르, 아세트산, 질산, 황산, 왕수(염산과 질산의 혼합물, 금을 녹일 수 있다.), 백반, 염화암모늄, 질산은, 비누, 알칼리 등 수많은 화학 약품과 증류기, 플라스크, 여과기 등의 실험 기구를 발견할 수 있었다. 연금술사들의 이러한 발견은 화학을 탄생시켰다. 그래서 베이컨(1561년 ~1626년)은 다음과 같이 말했다.
“연금술은 아마도 아들에게 자신의 포도밭 어딘가에 금을 묻어 두었노라고 이야기하는 아버지라고 할 수 있을 것이다. 아들은 땅을 파서 금을 발견하지는 못했지만, 결과적으로 포도 뿌리를 덮고 있던 흙덩이를 갈아 풍성한 포도를 수확할 수 있었다. 금을 만들고자 노력했던 사람들은 여러 가지 유용한 발명과 유익한 실험들을 가져다주었다.” - 제3교시 세상 모든 물질과 화학
수많은 실험 끝에 보일은 온도가 일정할 때 기체의 압력과 부피는 반비례한다는 사실을 밝혀냈다. 즉, 기체의 압력이 높아지면 기체의 부피가 줄어든다는 것을 알아낸 것이다. 보 일이 발견한 이 사실은 ‘보일의 법칙’ 으로 불리게 되었다. 보일의 말도 들어보자.
“기체에 작용하는 압력이 2배, 3배로 커질수록 기체의 부피는 1/2, 1/3로 줄어듭니다. 따라서 온도가 일정할 때 기체의 부피와 압력은 반비례합니다.”
결국, 보일의 법칙은 온도가 일정할 때 ‘기체의 압력×기체의 부피=일정한 값(P×V=k)’이라는 공식으로 나타낼 수 있다. -제 3교시 세상 모든 물질과 화학
라부아지에는 밀폐된 S자형 유리 용기에 수은을 넣고 가열하여 반응 전후의 질량을 비교해 보기로 했다. 실험 전에 수은이 들어 있는 유리 용기의 질량은 수은의 질량과 공기의 질량과 유리 용기의 질량의 합이었다. 12일 동안 수은을 가열한 후, 라부아지에는 연소된 수은의 질량이 무거워진 것을 알아냈다. 반면에 공기가 들어 있는 유리 용기의 질량은 줄어들었다. 공기 속에 있던 산소가 물질과 결합하여 탄 물질을 만들었던 것이다. 라부아지에는 이 실험에서 실험 전후의 물질의 질량은 달라지지 않는다는 것을 알아냈는데, 이것이 바로 유명한 질량 보존의 법칙이다. - 제5교시 라부아지에와 질량 보존의 법칙
1901년, 뢴트겐은 X선을 발견한 공로를 인정받아 제1회 노벨 물리학상을 수상했다. 한편, 유명한 전기 회사들마다 X선에 대한 특허를 자신들이 사겠다고 했다. 그는 X선의 특허를 넘기면 많은 돈을 벌 수 있었지만 ‘X선은 모든 인류의 것이지 나의 것은 아닙니다.’라고 말하며, 그 제안을 모두 거절했다. X선이 모든 사람들을 이롭게 해야 한다고 생각했기 때문이다.
뢴트겐이 X선을 발견하자 큰 파장을 몰고 왔다. X선은 외과 수술에서 중요한 역할을 하게 되었는데, 1886년 1월 20일에 베를린의 어느 의사는 X선을 이용하여 손가락 속에 박힌 유리 조각을 꺼냈다. 같은 해 2월 7일에 영국의 한 의사는 X선으로 어느 소년의 두개골에 박힌 총알을 꺼내는 데 성공했다. - 제7교시 원자 속엔 무엇이 있을까
채드윅이 중성자를 발견하자, 모든 원자핵 속의 양성자의 개수와 전자의 개수와 같다는 것이 밝혀졌다. 그리고 원자핵 속에는 전기를 띠지 않는 중성자가 살고 있다는 것도 밝혀졌다.
중학교 과학 시간에는 ‘원자 번호’라는 말을 자주 듣게 된다. 원자핵 속의 양성자의 개수를 원자 번호라고 부른다. 그러니까 수소는 1번, 헬륨은 2번, 리튬은 3번 등으로 부르는 것이다. 우리가 숨을 쉬는 데 필요한 산소는 원자 번호가 8번이다. 그리고 산소의 원자핵은 양성자 8개와 중성자 8개로 이루어져 있고, 원자핵 주위에 8개의 전자가 살고 있다. - 제8교시 퀴리 부인과 방사능 원소
1991년에 과학자들은 풀러렌을 연구하는 과정에서 우연히 새로운 것을 발견했다. 그것은 지름이 1나노미터(1나노미터는 1미터의 10억 분의 1이다. 기호는 nm)밖에 안 되지만 길이는 수 센티미터가 되는 탄소로 이루어진 튜브이다. 과학자들은 이 튜브의 이름을 ‘탄소 나노 튜브’라고 불렀다. 탄소 나노 튜브는 흑연처럼 육각형의 벌집들로 이루어져 있지만 다이아몬드처럼 단단하고 높은 온도에서도 모양이 변하지 않는다. 이런 특성 때문에 탄소 나노 튜브는 수술용 마이크로 기계식 집게와 가위 또는 인공 근육 장치 등에 사용되고 있다. - 제9교시 현대 사회의 연금술, 화학
--- 본문 중에서
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이 책은 화학의 세계가 시작된 연금술의 이야기부터 오늘날의 첨단 화학 이야기까지 재미있게 서술하고 있습니다. 저자와 함께 9교시 수업을 하게 되면, ‘보일’과 ‘라부아지에’ 등 과학사 속의 인물들이 발견한 중요한 화학 이론들을 수식이나 공식 없이 쉽게 익힐 수 있습니다. 과학고 입학을 꿈꾸는 과학 영재들, 과학 공부에 재미를 붙이고 싶은 모든 친구들이 꼭 읽어야 할 책입니다. 화학 교사 생활을 한 지 29년이 된 저는, 학생들이 화학 공부를 하면서 사전처럼 늘 지니고 있을 만한 책이라고 생각합니다. 화학을 제대로 공부해 보려는 모든 학생들에게 적극 추천합니다.
한미애(계촌중학교 과학교사)
한미애(계촌중학교 과학교사)
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