우주를 지배하는 질서는
연속적 거시세계인 만유인력과
불연속적 미시세계인 양자역학으로 이루어진다.

화학 박사 김정균 저자가
자연현상을 일상의 언어로 설명한다!

과학은 수 세기를 지나도 가설에 불과한 것들이 많고, 쉽게 증명되지 않는 분야이며, 아직 밝혀지지 않은 미스테리한 이야기가 많다. 그래서인지 ‘과학’이라고 하면 조금은 거리를 두려는 이들이 많다. 과학을 어려운 것, 알기 힘든 것, 재미없는 것으로 단정을 짓다 보니, 우리 주변에서 흔히 일어나는 자연현상에 대해서도 속 시원히 설명할 수 있는 이들을 찾기 힘들다. 저자는 이러한 갈증을 풀어보고자 이 책을 펴냈다.

과학은 정의하기 어려운 학문인 만큼 접근하는 방법이 여러 가지다. 그중 수식과 방정식과 같은 것을 이용한 교과서적 접근법이 있고, 자연현상을 말로 풀어서 설명하는 방법이 있는데, 이 책은 후자를 통해 대화로 자연현상을 이해하고 설명한다. 자연현상을 이해하는 데 약간의 과학적 지식만 있으면 쉽게 이해할 수 있도록 하였다. 또한 자연에 존재하는 물질 중 가장 흔하고 간단하면서도 여러 가지 과학적 지식을 담을 수 있는 물을 주제로 선택했다. 모든 인간이 다 아는 주제라고 할 수 있지만, 과학적 의미를 담아서 접근하면 그리 쉬운 주제만은 아니다. 물에서 파생되는 산과 염기 그리고 자연이 조화롭게 움직여가는 과정까지 우리 생활과 연관 지어 풀이해 본다. 물의 형성과 작용, 자연의 연계성을 살펴보는 것에서 시작해서 물과 과학의 관계 풀이까지, 신비한 과학의 세계로 한 걸음 들어가 보자!

1949년 전남 광양에서 태어나 성균관대학교(1977)를 거쳐 독일의 뮌헨대학교 무기화학과에서 학위(1986)를 받았다. 1986년부터 2014년까지 동아대학교의 교수로 재직하였다. 대외 활동으로는 대한화학회 이사, 학술위원 그리고 무기분과회 회장과 동아대학교 자연대학장(2009~2011)을 역임하였으며, 현재 동아대학교 명예교수다. 재임기간 중에는 일백 편의 학술 논문(SCI급)을 발표하였고 우수논문상(2001, 대한화학회), 학술상(2002, 동아대학교), 문화상(2008, 부산시) 교육공로상(2013, 대한민국), 옥조근정훈장(2014, 대한민국)을 받았다. 저서는 『수선화 이야기』(2014), 『연추』(2016)가 있다.

PROLOGUE

PART 1. 창조

1.1 독창성과 정신적 유산
1.2 대폭발과 원자의 탄생
1.3 수소가 왜 분자로 존재했을까?
1.4 우주배경복사
1.5. 수소의 진화
1.6 정상상태이론
1.7 분자의 탄생
1.8 팔우설
1.9 불타는 공기

PART 2. 수소의 구조

2.1 미시세계에 들어서다
2.2 전자가 존재하는 곳
2.3 진동과 에너지
2.4 보어와 슈뢰딩거의 원자

PART 3. 물의 구성

3.1 유별난 물
3.2 양다리 작전
3.3 쌓임의 힘-격자에너지
3.4 공유결합-섞임
3.5 만남과 헤어짐
3.6 정사면체 구조
3.7 전기 음성도
3.8 화학적 힘(force)과 화학적 결합(bonding)
3.9 바람난 수소(hydrogen)
3.10 혼성 궤도
3.11 쌍극자 모멘트
3.12 물의 열용량
3.13 모든 것을 안아주는 어머니

PART 4. 산과 염기

4.1 진주의 눈물
4.2 양쪽성과 일방성(一方性)
4.3 착물(complex)
4.4 산성비
4.5 양잿물
4.6 강산과 강염기
4.7 유유상종-HSAB 개념

PART 5. 물과 탄산가스

5.1 타고 남은 재
5.2 순환주기에 놓인 탄소
5.3 온난화의 주범
5.4 프네우마
5.5 탄소순환과 생명의 탄생

PART 6. 원시지구에서 물

6.1 탄생
6.2 수소의 꿈은 방랑자
6.3 물의 기원에 대한 가설
6.4. 생명이 탄생한 곳
6.5 작은 연못 속의 따뜻한 죽
6.6 해저열수공
6.7 판스페르미아(panspermia)
6.8 최초의 생명현상
6.9 기체와 고체
6.10 산소의 등장
6.11 용매로서 물
6.12 표면장력(surface tension)
6.13 물이 품은 탄소
6.14 생명체의 고향

PART 7. 생명은 물의 흐름이다

7.1 순환하는 물
7.2 에너지의 교환
7.3 지구의 온도조절 장치
7.4 해류

PART 8. 물의 본성을 다시 보다

8.1 결여의 바닥에서
8.2 양수결합으로
8.3 포괄적 어머니
8.4 순환과 배향
8.5 루이스의 전자
8.6 생명현상에 참여한 탄소
8.7 블루머니

참고문헌