아마존 독일 교양·과학 분야 베스트셀러 1위!
독일 iTunes 팟캐스트 차트 1위!

독일 과학강연대회 사이언스슬램 우승자인 젊은 물리학자와
그의 좌충우돌 친구들이 함께 벌이는 하룻밤 파티 속 즐거운 물리학 이야기

과학자의 밤은 어떻게 다를까? 한 젊은 과학자와 그의 친구들이 함께 파티를 벌이며 그 속에서 발견한 흥미진진한 물리학 이야기를 펼쳐 보이는 책, 『물리학자의 은밀한 밤 생활』이 출간되었다. 저자인 라인하르트 렘포트는 엉뚱하고 유쾌한 물리학 강연으로 대중과 소통하고, 과학과 친해지지 못했던 많은 사람들에게 지적 즐거움을 선사하고 있는 독특한 물리학자다. 독일 과학교육부 주관 과학강연대회 사이언스슬램(Science Slam)에서 우승하였으며, 공동 연출을 맡고 있는 그의 팟캐스트
<방법론적으로 잘못된(methodisch inkorrekt!)>
은 독일 iTunes 팟캐스트 차트에서 1위를 차지하며 수많은 사람들을 물리학의 매력에 빠지게 했다.

팟캐스트 청취자들의 기대에 부응해 더욱 짜임새 있는 서사 틀을 갖춰 출간된 책 『물리학자의 은밀한 밤 생활』에서도 그는 흡입력 있는 글과 명료하면서도 정감 있는 그림으로 자신의 놀라운 스토리텔링 능력을 여실히 보여준다. 이 책은 출간 직후 독일 아마존 교양·과학 분야 베스트셀러 1위에 올랐으며, 슈피겔(Spiegel) 베스트셀러 10에 선정될 만큼(2017년) 독자들의 큰 사랑을 받았다.



어려운 물리학 개념을 송년 파티라는 흥미로운 실제 사건에 녹여낸 이 책은, 재미있는 이야깃거리를 통해 과학 이론을 접하는 것이 얼마나 중요한 일인지를 다시금 깨닫게 한다. 책을 읽은 독자들은 온라인서점 아마존에 ‘20년 동안 이해하지 못한 물리 화학을 드디어 이해하게 되었다’ ‘새해 전야의 파티 시나리오는 물리학과 화학이라는 척박한 주제에 새로운 생명을 불어 넣는다’ 등의 리뷰를 남기며 뒤늦게 과학의 매력에 빠진 벅찬 소감을 내비쳤다.

와인 잔으로 보는 마랑고니 효과나 맥주를 더 빨리 차갑게 먹기 위한 저온 냉각, 조마조마한 폭죽 전쟁 속 운동량 보존의 법칙, 헤비메탈 공연에서 확인할 수 있는 이상기체 모델까지, 라인하르트 렘포트는 셰어하우스 친구들과 즐겼던 송년의 밤 물리학 파티로 우리를 초대한다. 소설책을 읽는 듯한 생생한 묘사로 물리학자의 지극히 현실적인 하루를 만나보면서 지금까지 경험한 적 없는 새로운 물리학 공부를 시작할 수 있을 것이다.





물리학자의 밤에는 어떤 아찔한 과학 세계가 펼쳐질까?
흔들어놓은 맥주 캔으로 하는 룰렛 게임부터, 칵테일 제조로 알아보는 색 혼합,
이웃과의 폭죽 전쟁 속에서 발견한 운동량 보존의 법칙까지…



엉뚱하고 우스꽝스러운 어른들의 파티가, 물리학과 함께 한 편의 영화처럼 생생하게 다가온다!



과학자의 송년 파티는 어쩐지 조금 더 특별하고 똑똑해 보인다. 게임 한 판을 할 때에도, 폭죽놀이를 하거나 맥주 한 잔을 마실 때에도 어떤 현상의 원인과 결과가 철저히 규명된다. 온갖 오락거리로 가득한 파티도 물리학자에게는 신나는 과학 놀이터가 된다. 감산혼합, 가산혼합, 뉴턴의 진자, 마랑고니 효과, 계면장력, 상전이, 발열작용, 어는점 내림 현상까지…. 말만 들어도 어렵고 복잡한 이 과학 개념들을 저자는 맥주, 와인, 피자, 코코아, 헤비메탈, 장난감, 룰렛 게임 등의 요소에 자연스럽고 재치 있게 녹여냈다.



파티가 시작되는 저녁 6시부터 파티가 마무리되는 다음 날 오전 11시 반까지, 시간의 흐름에 따라 전개되는 크고 작은 소동들이 이 책에서는 놀랍게도 모두 물리학으로 설명된다. FIFA 게임에서 진 톰이 승자인 마테스에게 복수하기 위해 일부러 맥주병의 아랫부분을 세게 부딪혀 맥주거품을 솟아오르게 하는가 하면, 렘포트와 그의 좌충우돌 친구들은 고약한 냄새를 풍기는 수르스트뢰밍 통조림으로 직접 폭죽을 만들어 작년에 이웃집 셰어하우스 녀석들에게 진 빚을 고스란히 되갚기도 한다.

그 밖에도 ‘냉각 중탕으로 최대한 빨리 시원한 맥주를 준비하는 방법은? 쓰다 남은 건전지를 바닥에 튕겨보면 방전 정도를 알 수 있다? 물, 우유와 달리 잔에 알코올음료를 따를 때는 왜 아치형 띠가 생길까? 왜 피자를 먹을 때 빵이나 치즈보다 토마토 토핑에 더 입을 잘 델까?’ 등 저자는 평범한 일상에서 비롯된 작은 호기심을 시작으로, 자칫 지루하고 딱딱할 수 있는 물리학 이론을 쉽고 재미있게 풀이해준다.





암호 같은 물리 화학 공식, 한 번도 성공한 적 없는 실험은 이제 그만!
코코아 한 잔이면 흥미로운 물리학을 발견하기에 충분하다



물리학자들은 수동적인 관찰자가 아닌, 적극적인 실험자로서 일상의 사건들을 마주한다. 핫 초콜릿을 타다가 소리의 주파수 변화 현상을 밝혀낸 크로퍼드, 맥주병끼리 충돌시켰을 때 거품이 마구 치솟는 현상인 ‘맥주 태핑’을 규명한 스페인과 프랑스의 공동연구팀, 헤비메탈 콘서트의 모쉬핏과 서클핏에서 나타나는 인간의 집단행동을 연구한 미국 코넬대학교 물리학 연구팀 등 이 책은 과학자들이 단순한 일상생활 뒤에 숨겨진 물리의 복잡한 세계를 이해하기 위해 많은 노력을 기울인다는 사실을 보여준다. 또 수많은 과학자들이 기발하고 엉뚱한 소재에서 예상치 못한 세상의 원리를 발견해나가는 모습에서, 과학이 우리의 삶과 얼마나 밀접한 연관을 맺고 있는지 다시 한번 깨닫게 된다. 젊은 물리학자 렘포트는 사소한 일처럼 보이는 현상에서 정확한 원리를 규명하려는 연구가 앞으로 ‘인류의 삶을 구원’할 수 있을 것이라고 말하며 과학이 가져올 긍정적 미래를 예찬함과 동시에, 사람들이 물리학이라는 학문에 다시금 흥미를 붙이길 고대한다.



공식으로 가득 찬, 어렵고 따분한 물리학 공부에 지친 사람들도 한 번 이 책을 읽기 시작하면 손에서 놓기 힘들 것이다. 조금은 과격하지만 사랑스러운 등장인물들의 조마조마하면서도 웃음 터지는 일화들, 생뚱맞아보여도 일상생활에 매우 유용한 과학지식까지 흥미로움으로 가득하다. 마치 소설을 읽듯 술술 읽히는 이 책을 읽다 보면, 전혀 상상할 수 없던 곳에서 물리를 만나고, 물리학의 즐거움을 만끽할 수 있을 것이다.

맥주병에 충격을 가하면, 맥주병에 들어 있던 이산화 탄소 거품이 압력 변화로 말미암아 수천 개의 작은 거품으로 쪼개지고 그 맥주병은 맥주 거품을 뒤집어쓰고 희생양이 된다. 이 작은 거품들이 원자폭탄이 폭발할 때 형성되는 버섯구름과 유사한 소용돌이를 만들면서, 맥주에 포함된 이산화 탄소를 급속한 속도로 흡수함으로써 거품의 개수가 기하급수적으로 증가한다. 이러한 연쇄 프로세스 자체가 물리적 효과를 서로 강화시키며 이 프로세스의 진행 시간은 대략 1초 정도다. 그 결과 탄생한 것이 앞에서 얘기한 송년의 날 밤에 PS3 컨트롤러를 덮쳐 고물 신세로 전락시킨 거품 분수다.
이러한 프로세스는 사회적으로도 유용한 지식이다. 맥주나 탄산수와는 꽤 동떨어진 대형 장비 프로세스 혹은 자연 상태에서도 간혹 액체에 녹아 있는 기체 중 다량이 방출되는 사고가 일어나 처참한 일이 발생하기도 한다. 이러한 가슴 아픈 사건 중 하나가 1986년 8월 21일 카메룬공화국의 니오스호Lake Nyos에서 있었던 재해다. 니오스호의 깊은 수층水層에는 10만~30만 톤의 이산화 탄소가 용해되어 있었는데 이날 갑자기 폭발했다. 그 이유는 아직까지도 밝혀지지 않았다. 급격히 커진 이산화 탄소 구름이 밀려오면서 단 몇 분 만에 27km 반경으로 방출되어 숨 쉴 공기가 사라졌다. 이 재해로 약 1700명이 목숨을 잃었다.
‘맥주 태핑’ 모형 체계 연구를 통해 얻은 지식은 지질학자들에게도 유용하다. 이를테면 화산 폭발 프로세스를 이해하고 적절한 대책을 마련하여 카메룬에서 있었던 것과 같은 재해를 예방하는 데 활용될 수 있다. 맥주 거품이 넘치는 현상은 사소한 일처럼 보이지만 정확한 원리를 규명하려는 이 연구가 인류의 삶을 구원하는 데 기여할 날이 올지 모른다.
- <1장. 복수전이 시작됐다! 맥주병 충돌과 거품 발생의 원리> 중에서

 

30분 후 우리는 다시 주방으로 집합했다. 맥주는 5병만 빼고 전부 냉장고에 집어넣었다. 그리고 맥주 5병을 최대한 빨리 마시기 좋은 온도로 냉각시키기 위해 모두 내 지시를 따랐다. 한 가지 방법은 상자에 들어 있는 얼음을 그냥 욕조에 들이붓는 것이었다. 그런데 욕조에 담긴 물에 비해 얼음의 양이 너무 적으면 온도 냉각 효과가 크지 않다. 이런 경우에는 최대 냉각 온도가 0°C다.
다 함께 건배를 나눌 첫 잔을 위해 더 신속하고 효과적으로 맥주를 냉각시킬 방법이 있다. 대부분은 알고 있겠지만 얼음은 소금과 닿으면 녹는다. 하지만 얼음, 물, 소금을 섞으면 원래의 얼음보다 온도가 훨씬 낮아진다는 사실을 아는 사람은 많지 않다. 으깬 얼음주머니 하나만 있으면 맥주병 몇 개 정도는 금방 냉각시킬 수 있다. 가장 좋은 방법은 통 하나에 얼음을 가득 채우고 물을 약간 넣은 다음 소금 200g을 넣는 것이다. 이 혼합물이 고루 섞이도록 휘휘 저어주면 황금 비율은 아니더라도 몇 분 내에 ‘냉각 중탕’ 온도를 ?8°C로 만들 수 있다. 이 혼합물에 맥주를 잘 담가놓으면 몇 분 만에 마시기 좋은 시원한 온도로 냉각시킬 수 있다. 그런데 얼음과 물의 혼합물에 소금을 첨가하면 혼합물의 온도가 더 떨어지는 이유는 무엇일까?
그 이유를 한마디로 설명하기는 어렵다. 냉각 중탕을 할 때는 여러 가지 효과가 동시에 일어나기 때문이다. 정확하게 말해 혼합물의 온도를 어는점 이하로 떨어뜨리고 냉각시키는 데는 주로 세 가지 효과가 관여한다. 소위 상전이, 발열 작용, 어는점 내림 현상이다.
- <2장. 맥주를 최대한 빨리 시원하게 만들어 마시는 방법 _동결제를 사용한 저온 냉각> 중에서

감수의 글
들어가며_ 나만의 언어로 표현하다_ 분산

1장. 복수전이 시작됐다! _맥주병 충돌과 거품 발생의 원리
- 셰어하우스: 저녁 6시
·실험: 작은 충격 큰 효과
1단계: 거품 발생_ 맥주병 두 개가 충돌한 후 0.1~1밀리 초
2단계: 확산에 의한 거품 수 증가_ 두 개의 맥주병을 충돌시킨 후 1~10밀리 초
3단계: 부력_ 두 개의 맥주병이 부딪히고 0.1~1초 후

2장. 맥주를 최대한 빨리 시원하게 만들어 마시는 방법 _동결제를 사용한 저온 냉각
- 셰어하우스 현관: 저녁 7시 30분
·실험: 냉각 중탕
첫 번째 효과: 상전이 | 두 번째 효과: 흡열 효과 | 세 번째 효과: 어는점 내림

3장. 아이 같은 어른들의 놀이 _과학적으로 건전지 전압 체크하기
- 톰의 방: 저녁 8시 54분
·실험: 건전지 튕기기

4장. 와인과 피자에서 얻은 지식 _ 마랑고니 효과와 비열 용량
- 셰어하우스 주방: 밤 10시 14분
·첫 번째 실험: 와인 잔의 아치 문양, 그 너머 어딘가에
·두 번째 실험: 뜨거운 물질을 찾아서

5장. 흔들어놓은 맥주 캔으로 하는 룰렛 게임 _관성 모멘트
- 셰어하우스 복도: 밤 11시 40분
·실험: 맥주 캔 굴리기
흔들지 않은 맥주와 관성의 관계 | 맥주의 폭발

6장. 어둠 속 폭죽 전쟁 _운동량 보존의 법칙
- 쾰른가 13a 셰어하우스 문 앞: 새벽 1시 30분
·악마의 계획
·수르스트뢰밍 로켓 발사의 난관
·실험: 증류주 로켓

7장. 흰색 칵테일은 만들 수 없다? _색 혼합과 틴들 효과
- 셰어하우스 주방: 새벽 3시 1분
·내가 만든 오색찬란한 빛깔의 칵테일
·실험: 셰이크 잇, 베이비!
·둥근 형태의 크기는 가늠하기 어렵다

8장. 갈라 공연을 즐기며 _이상기체 모델
- 다락방: 새벽 3시 14분
·헤비메탈 콘서트에서, 모쉬핏과 써클핏

9장. 파티가 끝나고 _핫 초콜릿 효과
- 셰어하우스 주방: 다음 날 오전 11시 30분
·실험: 코코아 음계


감사의 글