차지드-대자연을 지배하는 놀라운 전기 현상-

현대 과학은 눈부신 발전을 이루어 왔지만, 우리가 살아가는 지구와 우주에는 여전히 충분히 설명되지 않은 자연 현상들이 곳곳에 존재한다. 수만 톤에 이르는 구름은 어떻게 하늘에 떠 있으며, 무엇이 그 구름을 순식간에 폭우로 바꾸는가? 날갯짓도 하지 않는 새가 어떻게 하늘을 활공하고, 지구가 매일 자전하고 태양 주위를 공전하는 힘은 어디서 오나? 물고기는 폭포처럼 떨어지는 급류를 어떻게 쏜살같이 오르고, 범선은 어떻게 바람을 정면으로 거슬러 항해할 수 있나? 이 책은 우리가 익숙하게 받아들여 왔지만 설명되지 않는 이상 현상들을 제기하는 데서 출발한다. 만약 지금의 과학이 충분히 타당하다면 왜 그러한 현상들은 설명되지 않는 것일까? 더구나 오늘날 과학계는 매우 복잡한 이론들을 만들어 자연의 신비를 파헤치고 있다. 과연 지구와 우주는 복잡성이 지배하고 이상 현상은 영원히 설명 불가한 존재일까? 이 책은 복잡성 대신에 단순성에 기초하여 “대자연의 전기 현상”이라는 새로운 과학을 선보이고 있다. 음전하를 띤 지구와 양전하를 띤 대기 사이에서 극히 소량의 전하만으로도 강력한 힘이 만들어질 수 있고, 그 힘은 모든 자연 현상을 지배하고 있음을 밝히고 있다. 이 책은 약간의 호기심만 있다면 전문성과 상관없이 누구라도 쉽고 흥미롭게 읽을 수 있고, 다양한 사례들은 독자들에게 지적 흥분과 탐구의 즐거움을 선사하며, 적절히 배치된 삽화들은 내용을 생동감 있게 만들고 때로는 웃음을 자아내게 한다.

지은이 : 제럴드 폴락 (Gerald H. Pollack) 

물의 제4상을 밝힌 세계적인 과학자

“물의 제4상”을 밝혀 노벨물리학상 수상 후보로 추천된 세계적인 과학자, 저술가, 강연자로 알려져 있다. 지금까지 모든 자연 현상이 물의 제4상과 관련되어 있다는 확고한 신념으로 기존의 과학적 정설에 도전해 왔다. 미국 뉴욕대학교에서 전기공학 학사(1961), 펜실베이니아대학교에서 의생물공학 박사학위(1968)를 받았다. 그동안 워싱턴대학교(University of Washington)에서 근육 수축, 물과 생물학, 생명의 기원, 자연에서 전하의 역할 등을 연구해 왔으며, 2012년 프리고진 메달(Prigogine Medal), 2016년 에모토 평화상(Emoto Peace Prize) 등을 수상했다. 주요 저서로 『근육과 분자: 생물학적 운동의 원리를 밝히다(Muscles and Molecules: Uncovering the Principles of Biological Motion)』(1990년), 『셀, 겔, 그리고 생명의 엔진들: 세포 기능에 대한 새로운 통합적 접근(Cells, Gels and the Engines of Life: A New, Unifying Approach to Cell Function)』(2001년), 『물의 제4상: 고체·액체·기체를 넘어서(The Fourth Phase of Water: Beyond Solid, Liquid, and Vapor)』(2013년) 등이 있다.

옮긴이 : 박석순

이화여대 환경공학과 명예교수, 제17대 국립환경과학원 원장

초등학교와 중학교는 경북 경산, 고등학교는 대구, 대학은 서울에서 공부했다. 대학원은 미국 럿거스대학교에서 환경과학 석사(1983년) 및 박사(1985년) 학위를 받은 후, 1988년 3월 한국과학재단 해외유치과학자로 귀국하여 지금까지 국내외 주요 학술지에 150여 편의 논문을 게재하고, 30여 편의 저서와 역서를 출간했다. 서울대학교 재학 중 전국대학생 학술대회에서 기초과학 최우수상(1979년), 한국연구재단 이달의 과학기술인상(2007년), 대통령 녹색성장 표창(2013년) 등을 수상했다. 미국 럿거스대학교 환경과학과 박사후연구원, 프린스턴대학교 토목환경공학과 객원교수, 제17대 국립환경과학원 원장 등으로 일했으며, 제11대 (사)한국환경교육학회 회장, 청와대 국가교육과학기술자문위원, 대통령 녹색성장위원, 이화여자대학교 연구처장 및 산학협력단장 등을 역임했다. 현재 이화여대 명예교수, 세계기후지성인재단(Clintel) 한국 대사, 미국 이산화탄소연맹(CO₂ Coalition) 국제 회원 등으로 활동하고 있다.

서문 … 11

로드맵 … 27

제1부 전하를 띤 지구

제1장 소수의 숨겨진 전하가 세상을 움직일 수 있을까? … 47

제2장 지구는 음전하를 띠고 있는가? … 65

제3장 영원한 사랑: 음전하의 지구는 양전하의 대기를 끌어당기는가? ... 93

제2부 지구의 동역학

제4장 바람의 원동력은 무엇인가? … 117

제5장 지구는 거대한 자석인가? … 143

제6장 무엇이 지구를 계속 돌게 하는가? … 159

제3부 날씨

제7장 구름의 기원: 대기 수분 채우기 … 177

제8장 구름과 강우: 하늘의 회색 코끼리 … 219

제9장 뇌우: 천둥 번개를 동반한 폭풍 … 261

제10장 극한 기상: 허리케인과 토네이도 … 279

제4부 중력

제11장 돼지도 날 수 있을까? 중력의 기원 … 317

제12장 무엇이 지구를 태양에 묶어 두는가? … 353

제13장 우주에서 보는 이런저런 중력 현상들 … 375

제5부 비행

제14장 비행 물체: 공중 부양을 위한 도전 … 403

제15장 인공 비행체들의 불편한 사실 … 431

제16장 새와 벌: 생물 비행의 숨겨진 비밀 … 451

제6부 전진

제17장 바람을 거스르는 탈것들: 범선과 육상 요트 … 495

제18장 물 흐름을 거스르는 생물들: 물고기의 초능력 … 513

제7부 정리하며: 자연의 신비를 밝히다

제19장 자연의 비밀 법칙: 다섯 가지 과학적 원리 … 551

감사의 글 … 579

역자 후기 … 587

참고 문헌 … 593