머리말 모든 과학의 뿌리 개념을 찾아서

열쇠 1ㆍ힘의 법칙 _ 뉴턴과 고전 역학
“우주는 시계처럼 움직인다. 그러므로 예측이 가능하다.”
최초의 과학자들
규칙적으로 움직이는 우주
힘과 운동에 대하여
만유인력의 법칙
과학적 탐구란 무엇인가
새로운 분야

열쇠 2ㆍ에너지 _ 열역학과 엔트로피
“에너지는 사라지지 않는다. 다만 쓸모 있는 상태에서 덜 쓸모 있는 상태로 바뀔 뿐이다.”
일, 에너지, 힘
에너지의 여러 형태
반가운 법칙 - 열역학 제1법칙
움직이는 열 에너지
달갑잖은 법칙 - 열역학 제2법칙
새로운 분야

열쇠 3ㆍ전기와 자기 _ 맥스웰 방정식과 전자기력
“전기와 자기는 같은 힘의 두 측면이다.”
자석은 왜 항상 양극을 지닐까?
전기 회로
빛에서 감마선까지, 전자기파의 모든 것
새로운 분야

열쇠 4ㆍ주기율표에 담긴 비밀 _ 원자와 원소
“모든 것은 원자로 되어 있다.”
원자의 존재를 어떻게 알 수 있을까?
원자의 구조
보어의 원자와 양자 도약
멘델레예프의 주기율표
새로운 분야

열쇠 5ㆍ신이 던진 주사위 _ 양자의 세계
“원자와 그 구성 요소들은 ‘양자’의 형태로 나타나며, 변화를 가하지 않고서는 측정할 수 없다.”
보이지 않는 세계의 물리 법칙
하이젠베르크의 불확정성 원리
확률로 표시되는 세계
파동과 입자, 빛의 이중성
양자역학과 원자
양자 얽힘
새로운 분야

열쇠 6ㆍ원자와 원자가 만날 때 _ 화학 결합의 모든 것
“원자는 전자를 접착제 삼아 결합한다.”
전자 접착제와 화학 결합
반도체와 초전도체의 과학
새로운 분야

열쇠 7ㆍ흑연과 다이아몬드의 화학 _ 원자의 구성
“물질의 특성은 원자가 어떻게 배열되어 있는가에 따라 결정된다.”
물질의 상태
화학 반응
물리적 성질
기계적 성질
자기 특성
광학적 특징
새로운 분야

열쇠 8ㆍ원자핵의 힘 _ 핵 에너지와 핵물리학
“원자핵의 질량이 변하면 에너지가 발생한다.”
핵이란 무엇인가?
핵분열과 핵융합
‘철학자의 돌’과 방사능
새로운 분야

열쇠 9ㆍ소립자 세계 _ 입자물리학과 ‘만물의 이론’
“모든 것은 쿼크와 렙톤으로 이루어져 있다.”
더 쪼갤 수 없는 입자를 찾아서
자연을 움직이는 네 가지 힘
통일장 이론
새로운 분야

열쇠 10ㆍ별의 삶과 죽음 _ 천문학과 우주 탐사
“다른 모든 것들과 마찬가지로 별도 태어나고 죽는다.”
별의 일생
태양계에 대하여
태양계 생명 탐사 프로젝트
다른 태양계들
모여 사는 별의 무리, 은하
새로운 분야

열쇠 11ㆍ코스모스 _ 빅뱅 이론에서 암흑 물질까지
“우주는 과거 특정 시점에 탄생했고, 그 이후로 계속 팽창하고 있다.”
허블의 팽창하는 우주
우주는 하나의 점에서 출발했다
빅뱅의 증거
우주의 구조
암흑 물질과 암흑 에너지
새로운 분야

열쇠 12ㆍ아인슈타인의 사고 실험 _ 상대성 이론
“모든 관측자는 똑같은 자연의 법칙을 본다.”
관측자와 기준틀
특수 상대성 원리와 E = mc2
일반 상대성 원리와 블랙홀

열쇠 13ㆍ움직이는 대지 _ 판 구조론과 지구과학
“지구의 표면은 끊임없이 변하고 있으며, 영원한 지구란 존재하지 않는다.”
지진은 왜 일어날까?
‘대륙 이동설’과 ‘판 구조론’
지각에서 핵까지, 지구 내부 탐사
새로운 분야

열쇠 14ㆍ바람과 물과 흙의 일대기 _ 지구의 순환
“지구의 모든 것은 순환하고 있다.”
변화의 규칙
암석의 순환
물의 순환
대기의 순환
새로운 분야

열쇠 15ㆍ생명의 사다리 _ 생명체의 기원과 세포
“모든 생명체는 생명의 화학 공장인 세포에서 만들어진다.”
생명을 이루는 분자
세포, 생명의 화학 공장
흑곰과 백곰은 왜 같은 종이 아닐까?
새로운 분야

열쇠 16ㆍDNA, 생명의 암호 _ 염색체와 유전 메커니즘
“모든 생명체는 유전정보에 기초하고 있다.”
멘델의 완두콩
DNA와 RNA - 유전정보의 전달자
두 개의 성(性) - 좋은 아이디어
새로운 분야

열쇠 17ㆍ클론과 줄기세포 _ 생명공학이 만드는 세상
“모든 생명체는 같은 화학적 과정과 유전정보에 바탕을 두고 있다.”
범인 잡는 DNA
유전공학이 바꾸는 세상
클론의 탄생
재생의학과 줄기세포

열쇠 18ㆍ‘종의 기원’과 진화 _ 진화론의 과학적 증거
“모든 생명체는 자연 선택에 의해 진화한다.”
원시 수프와 생명의 바다
다윈과 자연 선택
진화의 증거
박테리아에서 호모 사피엔스까지
멸종
진화론에 대한 도전
새로운 분야

열쇠 19ㆍ함께 살아가는 지구 _ 지구 생태계
“모든 생명체는 서로 연관되어 있다.”
생명의 집
에너지와 먹이 그물
영양분과 탄소 순환 과정
지구 온난화와 환경 오염

맺음말 과학, 인간의 위대한 모험
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