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[다산초당] 과학의 천재들 : 과학사를 송두리째 바꾼 혁명적 발견 22가지 [양장]
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과학사를 송두리째 바꾼 혁명적 발견 22가지를 담은 앨런 라이트먼의『과학의 천재들』. 이 책은 과학사를 뒤흔들 만큼 혁명적인 발견들에 대해 이야기한다. 단순히 과학 내용을 소개하는 수준을 넘어 과학 연구의 결과가 사회에 미치는 영향까지 고려하며 현대 과학에 대해 다루고 있다. 막스 플랑크의 양자부터 알버트 아인슈타인이 발견한 빛의 입자성, 특수상대성이론, 어니스트 러더퍼드의 원자핵 발견, 베르너 하이젠베르크의 불확정성 원리, 제임스 왓슨과 프란시스 크릭, 로잘린드 프랭클린이 발견한 DNA 이중나선 그리고 폴버그의 인공 생명체의 탄생까지 각 발견에 대한 내용과 함께 이를 발견한 과학자의 성격, 혹은 그가 처한 상황 등 다채로운 이야기를 자세하게 담고 있다. 이를 통해 과학이라는 학문의 다양성을 보여주며, 과학자들이 어떻게 발견을 이루어내는지 간접적으로 체험해 볼 수 있도록 도와준다.

저자 : 앨런 라이트먼

저자 앨런 라이트먼은 1948년 미국 테네시 주 멤피스에서 태어났다. 어릴 때부터 과학과 문학에 재능을 보여 고등학교 때 이미 독자적으로 과학 프로젝트를 진행하면서 동시에 시작 활동을 했다. 프린스턴 대학교에서 물리학을 공부했고 캘리포니아 공과대학에서 이론물리학 박사 학위를 받았다. 한편 1981년부터는 다양한 테마의 에세이와 단편소설을 여러 잡지에 발표했다. 물리학자이자 소설가, 에세이스트라는 독특한 이력을 가진 그는 MIT 최초로 과학 과목과 인문학 과목에서 동시에 교수 임용을 받았다. 이후에는 하버드 대학 천문학과에서 학생들을 가르쳤고, 현재는 MIT에서 인문학 교수로 활동하고 있다. 첫 번째 소설『아인슈타인의 꿈』이 전 세계 30여 개 언어로 번역 출간되면서 세계적인 베스트셀러 작가의 명성을 얻었다. 이 작품은 수많은 예술가들에게 영감을 주어 20여 편이 넘는 연극과 음악의 모티브가 되기도 했다. 그밖에도 『둘을 위한 춤Dance for Two』 같은 수필집과 『착한 베니토Good Benito』『진단The Diagnosis』 같은 소설을 비롯하여 과학과 인문학을 넘나드는 다수의 책을 펴냈다.

추천사
머리말
수에 대한 주석

1장 양자_2천 년 만에 처음으로 쪼개진 원자가 내놓은 비밀
막스 플랑크(1900)

2장 호르몬_나도 모르게 내 몸을 조절하는 숨겨진 리모컨
윌리엄 베일리스와 어니스트 스탈링(1902)

3장 빛의 입자성_스물여섯의 가난한 사무원이 내놓은 위대한 논문
앨버트 아인슈타인(1905)

4장 특수상대성이론_토끼 굴에 빠진 이상한 나라의 과학자
앨버트 아인슈타인(1905)

5장 원자핵_푸딩 속에 숨겨진 건포도
어니스트 러더퍼드(1911)

6장 우주의 크기_2차원의 하늘을 3차원으로 보여준 세페이드 변광성
헨리에타 리비트(1912)

7장 고체의 원자배열_테팔 프라이팬의 코팅 기술은 여기에서 비롯되었다
폰 라우에(1912)

8장 양자 원자론_사라졌다 나타나는 전자? 양자론과 원자론의 통합
닐스 보어(1913)

9장 신경전달물질_당신의 감정을 다스리는 진짜 물질은 과연 무엇일까?
오토 뢰비(1921)

10장 불확정성 원리_과거로부터 미래를 유추할 수 ‘없는’ 양자의 세계
베르너 하이젠베르크(1927)

11장 화학결합_곤충마니아에서 광물마니아로 변신한 꼬마 폴링의 위대한 발견
라이너스 폴링(1928)

12장 우주팽창_아인슈타인의 정적우주론VS 허블의 팽창우주론, 승자는?
에드윈 허블(1929)

13장 항생제_신이 내린 우연한 선물, 페니실린이라는 묘약
알렉산더 플레밍(1929)

14장 생물에너지 생산_오늘 아침에 먹은 베이글이 날 움직이게 한다
한스 크렙스(1937)

15장 핵분열_자신의 과학 발견 때문에 자살을 기도한 과학자
오토 한과 리제 마이트너(1939)

16장 유동 유전자_돌연변이의 탄생은 우연일까 필연일까?
바바라 맥클린톡(1948)

17장 DNA 이중나선_DNA는 어떻게 자녀에게 유전 정보를 전달하는 것일까
제임스 왓슨, 프란시스 크릭, 로잘린드 프랭클린(1953)

18장 단백질 구조_당신의 피가 새빨간 이유는?
막스 퍼루츠(1960)

19장 우주배경복사_우주 대폭발의 해답이 담긴 우주의 희미한 속삭임
아노 펜지어스, 로버트 윌슨, 그리고 로버트 디키(1965)

20장 대통일이론_자연의 네 가지 힘을 하나로 통합하려는 노력
스티븐 와인버그(1967)

21장 쿼크_마트료시카의 마지막 인형
제롬 프리드만(1969)

22장 인공 생명체의 탄생_유전자변형 기술, 인류에게 희망을? 재앙을?
폴 버그(1972)

맺는말
옮긴이의 말
논문목록
주석
찾아보기

나는 100편이 넘는 논문 중에서 25편을 골라냈다. 이 논문들은 우리가 세상을 바라보는 시각을 단번에 바꿔놓은 것들이다. 여기에는 아인슈타인, 플레밍, 보어(Niels Bohr, 1885~1962), 맥클린톡(Barbara McClintock, 1902~1992), 폴링(Linus Pauling, 1901~1994), 왓슨(James Watson, 1928~)과 크릭(Francis Crick, 1916~), 하이젠베르크가 속한다. 이 25편의 논문에는 과학의 위대한 전설과 심포니가 있다. 5월의 그날, 이 논문들의 원문을 모으는 일이 끝났다. 나는 한 세기의 과학적 사고를 담은 25편의 논문 꾸러미를 팔로 끌어안았다. 눈물이 차올랐다.
-머리말

애덤스는 이 책에서 신성한 원자가 쪼개지고 말았다는 불길한 사실을 세상에 외쳤다. [...] 애덤스는 이렇게 19세기를 정리했다. 그는 과학계에 또 다시 충격적인 사건이 터진 것을 눈치 채지 못했던 것이 분명하다. 원자의 파괴만큼이나 세상을 떠들썩하게 만들 아이디어를 말이다. 1900년 12월 14일, 막스 플랑크는 베를린에서 열린 독일 물리학회의 강연에서 ‘양자(quantum)’라는 혁신적인 개념을 발표했다.
-1장. 양자

그러나 키모그래프는 전혀 다른 결과를 보여주었다. 신경이 절단된 공장 안에 산성을 주입한 후에도 이자액은 이전과 같은 비율로 흘러나왔다. 장은 분명히 췌장에 신호를 전달하고 있었다. 사돈지간인 두 과학자는 충격에 빠졌다. 그들은 정신을 차린 후 공장에서 점액을 떼어내 혈관에 직접 삽입했다. 그러자 다시 췌장이 이자액을 분비하기 시작했다. 그들은 소장 벽 점액에서 화학적 메신저를 발견했던 것이다.
-2장. 호르몬

1905년, 아인슈타인은 스위스 베른의 특허청에서 일하는 26세의 가난한 사무원이었다. 당시 이 총명하고 젊은 물리학자는 세계와 동떨어져 있는 듯했다. [...] 청년 아인슈타인은 홀로 세상과 맞서 싸우고 있었다. 그는 1900년에서 1905년까지, 안정된 일자리도 없이 혼자의 힘으로 몇 개의 과학 논문을 발표했다.
-3장. 빛의 입자성

“패러독스 없이는 발전도 없다.” 이것이 보어의 주문이다. 누군가가 세미나에 와서 발표할 때 일어날 수 있는 최악의 일은 놀랄 일이 전혀 없는 경우다. 이때 보어는 “그것 참 흥미롭군.”이라는 반어적인 말로 점잖게 투덜댔다.
-8장. 양자 원자론

아인슈타인은 ‘사고 실험’을 했다면 러더퍼드는 ‘지독하게 어리석은’ 직관을 믿고 무턱대고 모험을 했다. 하지만 오토 뢰비는 꿈에서 위대한 생각을 얻었다. 여러 해가 지난 후, 뢰비는 1921년에 이룬 자신의 발견 과정에 대해 이런 말을 남겼다. “생각이란 게 무의식 속에 수십 년 동안 잠들어 있다가 갑자기 튀어나올 수도 있다. 이 사실은 더 나아가 우리가 때로는 너무 많이 따지지 말고 순간적인 직관을 믿어야 함을 말해주는 것이기도 하다.”
-9장. 신경전달물질

첫 항이 에너지 원리와 맞아떨어지는 것 같았을 때 나는 다소 흥분했다. 때문에 수도 없이 수학적 오류를 범하기 시작했다. 그러다 보니 최종 계산 결과가 내 앞에 나왔을 때는 거의 새벽 3시가 다 되어 있었다. 에너지 원리는 모든 항에 적용되었다. 나는 더 이상 내 계산 결과가 나타내는 것이 양자역학 현상과 수식적으로 일치하는지를 더 이상 의심하지 않아도 되었다. 처음엔 나는 아주 깜짝 놀랐다. 원자 현상의 겉모습을 통해 기묘할 정도로 아름다운 내부를 들여다보는 느낌이 들었다. 나는 자연이 관대하게도 내게 보여준 수학적인 구조를 증명해야 한다는 생각에 들떠 있었다. 너무 흥분된 나머지 잠도 오지 않았다.
-10장. 불확정성원리(베르너 하이젠베르크 자서전 중)

그리고 얼마 지나지 않아 플레밍은 훗날 페니실린 발견의 서막을 알리는 중대한 발견을 했다. 감기로 고생하던 어느 날, 그는 마이크로코쿠스리소데익티쿠스(Micrococcus lysodeikticus)라는 세균을 배양한 접시에 재채기를 했다. 그 후 그는 버릇대로 배양한 세균을 방치해 두었다. 그리고 10일 후 그는 자신의 콧물 주변에 있는 세균들이 녹아 버린 것을 보았다.
-13장. 항생제

8~9살의 마이트너는 수학책을 베개 밑에 끼워 두고 어디에나 의문을 품는 회의적인 태도와 독립심을 가진 아이였다. 가족과 가까운 한 지인의 회상에 따르면, 마이트너의 할머니가 주일에 바느질을 하면 하늘이 무너진다고 마이트너에게 경고한 적이 있었다고 한다. 그때 마이트너는 이에 대해 직접 실험해 보기로 마음을 먹었다. 이 어린 소녀는 조심스럽게 자수를 놓던 천을 바늘로 건드려 본 다음 하늘을 보았다. 그러나 아무 일도 일어나지 않았다. 그러자 이번에는 바늘 한 땀을 놓고 기다렸다가 하늘을 보았다. 그래도 여전히 아무 일도 없었다. 그제야 그녀는 할머니가 틀렸다는 데 만족하면서 기분 좋게 바느질을 계속했다.
-15장. 핵분열

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