과학, 특히 물리는 많은 사람에게 여전히 ‘어렵고 멀게 느껴지는 학문’이다. 공식은 복잡하고, 개념은 추상적이며, 시험을 위한 암기 과목이라는 인식이 강하다. 나 역시 물리를 좋아한다고 말하기는 어려웠다. 그러나 『죽기 전에 알아야 할 5가지 물리법칙』을 읽으며 물리에 대한 시선이 조금씩 달라지기 시작했다. 이 책은 계산보다 질문을, 정답보다 사고 과정을 강조하며 물리를 다시 생각하게 만든다. 물리는 외워야 할 공식의 집합이 아니라, 우리가 살아가는 세계를 이해하려는 인간의 가장 논리적인 시도라는 사실을 조용히 설득해 나간다.
1. 물리는 완성된 답이 아니라 질문에서 시작된다
책의 첫 부분에서 인상 깊었던 점은, 물리 법칙이 마치 처음부터 완벽한 형태로 존재했던 것처럼 다루어지지 않는다는 점이었다. 뉴턴의 만유인력 법칙 역시 하나의 ‘결론’이 아니라, 자연 현상을 통합적으로 이해하려는 질문에서 출발한다. 왜 달은 떨어지지 않고 궤도를 돌며, 왜 지구 위의 물체는 아래로 떨어질까. 이 두 현상을 하나의 힘으로 설명하려는 시도는 자연을 분절하지 않고 바라보려는 사고의 결과였다.
이 장을 통해 느낀 것은, 물리는 정답을 외우는 학문이 아니라 끊임없이 “왜?”를 묻는 학문이라는 점이다. 교과서 속 공식은 결과일 뿐, 그 이전에는 수많은 관찰과 의문이 존재했다. 이 사실을 이해하고 나니, 물리가 이전보다 훨씬 인간적인 학문처럼 느껴졌다.
2. 확률은 대충이 아니라 가장 정밀한 설명 방식이다
볼츠만의 통계역학을 다룬 부분에서는 ‘확률’이라는 개념을 다시 보게 되었다. 우리는 흔히 확률을 불확실하거나 애매한 것으로 생각한다. 그러나 수많은 입자가 동시에 움직이는 세계에서는, 개별 입자를 하나하나 추적하는 것보다 전체의 경향을 설명하는 방식이 오히려 더 정확하다.
50도의 기체가 이론적으로는 80도와 20도로 나뉠 가능성도 존재하지만, 실제로는 거의 일어나지 않는 이유를 설명하는 과정은 인상 깊었다. 과학은 모든 것을 완벽히 예측하려 하기보다, 현실적으로 가능한 설명 방식을 선택한다. 이 장을 읽으며 과학의 본질은 통제보다 이해에 가깝다는 생각이 들었다.
3. 연속적이라고 믿었던 세계는 사실 끊어져 있었다
플랑크의 에너지 양자 가설은 가장 큰 사고의 전환을 안겨준 부분이었다. 우리는 빛의 에너지가 연속적으로 변한다고 자연스럽게 믿어 왔다. 그러나 플랑크는 에너지가 일정한 최소 단위로만 흡수·방출된다는 가설을 제시했고, 이는 이후 양자역학의 출발점이 되었다.
이 내용은 단순히 새로운 지식을 알게 되었다는 차원을 넘어, 인간의 직관이 항상 진실은 아니라는 사실을 깨닫게 했다. 과학은 상식을 조금씩 수정하며 발전해 왔고, 그 과정에서 세계를 더 정확하게 바라보게 되었다. 물리는 현실과 동떨어진 이론이 아니라, 오히려 현실을 가장 깊이 파고드는 사고의 도구라는 생각이 들었다.
4. 시간과 공간은 모두에게 동일하지 않았다
아인슈타인의 상대성이론은 ‘시간은 누구에게나 똑같이 흐른다’는 믿음을 근본부터 흔든다. 빠르게 움직이는 물체일수록 시간이 느리게 흐르고, 질량이 큰 물체는 공간을 휘게 만든다. 처음 접하면 직관적으로 이해하기 어렵지만, 책은 왜 이러한 개념이 필요했는지를 중심으로 설명한다.
특히 상대성이론이 GPS와 같은 현대 기술의 정확도를 유지하는 데 필수적이라는 설명은 인상 깊었다. 가장 추상적인 사고가 오히려 가장 실용적인 결과를 만들어낸다는 점에서, 과학적 사고의 힘을 실감하게 되었다.
5. 불확실함을 인정했을 때 과학은 더 정확해졌다
양자역학은 모든 것을 정확히 알 수 있다는 인간의 욕망에 제동을 건다. 입자의 위치와 운동량을 동시에 정확히 알 수 없다는 원리는 한계처럼 보이지만, 사실은 더 정직한 설명 방식이다. 세계는 확률적으로 기술될 수밖에 없으며, 그 불확실성 자체가 자연의 본질이라는 사실을 받아들이는 태도가 중요하다.
이 부분을 읽으며, 모른다는 사실을 인정하는 용기가 과학을 발전시켜 왔다는 생각이 들었다. 확실함을 포기했을 때 오히려 더 깊은 이해에 도달할 수 있다는 점은, 과학을 넘어 삶에도 적용할 수 있는 통찰처럼 느껴졌다. 물리를 다시 배우고 싶어 지게 만드는 책이었다 물리를 잘 아는 사람보다, 물리를 다시 이해해 보고 싶은 사람에게 더 어울리는 책이다. 공식과 계산보다 사고의 흐름을 따라가며, 과학을 인간의 지적 역사로 바라보게 만든다. 이 책을 통해 물리는 암기의 대상이 아니라, 세상을 이해하는 하나의 언어라는 사실을 다시 생각하게 되었다.