◈ 교과목 개요

이 과목은 인류가 이룩한 지적 문명의 정수라 할 수 있는 현대물리학을 대학교 교양 수준에서 강의합니다. 대부분의 사람들에게 물리학은 중고등학교 때 별로 떠올리고 싶지 않은 추억을 남겼을 것입니다. 이 과목은 특히 그런 분들도 수강할 수 있도록 기획하였습니다.

이 수업에서는 먼저 코페르니쿠스, 갈릴레이, 뉴턴 등에 의해 일어난 과학혁명이 인류의 세계관에 어떤 영향을 미쳤는지 배웁니다. 또한 이에 대비하여 상대성이론과 양자역학으로 대변되는 현대물리학혁명이 고전물리학을 어떻게 변혁시켰는지 배웁니다.

현대물리학은 100 년 전 호기심을 잃지 않은 어른들이 세상에 대한 고정관념과 선입견을 버리고 이룩한 지적 혁명입니다. 이를 통해 인류는 그 전과는 다른 세계관에 눈을 떴고 이제 다시는 돌아갈 수 없는 다리를 건넜다고 할 수 있습니다. 이 역사적 과정이 이 수업을 듣는 수강생 개개인에게도 일어나기를 바랍니다. 우리가 일상적으로 접하는 시간과 공간, 물질의 존재양식 등에 대해 새로운 시각을 얻고, 이것이 결국 어떤 사물이나 사건의 본질을 이해하기 위해서는 피상적인 이해가 아니라 깊이 있는 성찰이 필요하다는 깨달음으로 이어지기를 기대합니다.

이 과목은 보통의 딱딱한 분위기에서 벗어나서 가능하면 부드럽고 재미있게 수업을 진행합니다. 예를 들면 과학 내용만 강의하지 않고 그것을 만든 과학자의 인간적인 면이나 에피소드도 소개하려고 합니다. 이 수업은 심각함이나 진지함 보다는 느긋함과 여유를 가지고 듣는 것이 좋습니다. 카페에서 차를 마시며 가벼운 읽을거리를 읽듯이 말입니다. 현대물리학은 이렇게 머리가 부드러워질 때 더 잘 이해가 되기 때문에 그렇습니다. 실제로 물리학자들은 연구에 몰두하다가 잠깐 여유를 찾으며 자유로운 분위기에서 머리를 풀어줄 때 새로운 아이디어를 얻는 경우가 많습니다.

◈ 샘플 강좌

• 교과목 소개1 : 누구를 위한 강의인가요
• 교과목 소개2 : 강의 수준과 필요한 사전 지식
• 1주차 중 : 세상은 원자로 되어 있다

◈ 교과목 목표

• 현대물리학의 핵심 개념 및 원리를 통해 지성인이 갖추어야 할 과학적 소양을 기름
• 현대물리학이 인류의 물질문명 및 정신문명에 끼친 영향을 이해하고 미래를 준비함
• 수강생의 지적 호기심을 일깨워 사고의 변혁을 체험하고 과학적 세계관을 형성하게 함

◈ 강의 내용

• 0주: 과목 소개
• 1주: 호기심 - 물리학을 한다는 것
• 2주: 그 사과는 왜 특별한가 - 뉴턴의 운동법칙과 만유인력의 법칙
• 3주: 태초에 빛이 있으라 하시니... - 맥스웰, 전기와 자석을 합쳐 빛을 만들다
• 3주: 정말 신은 없어도 되는가 - 고전물리학의 성공과 실패
• 4주 - 6주: 쌍둥이의 운명은? - 혁명 I: 상대성이론과 아인슈타인
• 7주 - 9주: 고양이를 부탁해- 혁명 II: 양자역학과 불확정성의 원리
• 10주 - 11주: Lotto와 나비효과 - 엔트로피, 혼돈 이론, 복잡계 물리학
• 11주: 여섯 단계의 분리 - 네트워크 과학과 응용
• 12주: 아름다움에 대하여 - 대칭성과 물리의 미학; 음악과 물리학
• 13주 - 14주: 우주를 지배하는 절대반지를 찾아서 - 우주 창조의 설계도:궁극의 물질과 물리법칙
• 15주: 현대의 창세기 - 우주의 탄생과 역사

[업데이트] 2015년 강의 촬영 이후의 발전을 반영하여 스티븐 호킹과 그의 업적, 중력파 발견, 인류 최초로 촬영한 블랙홀 사진 등 최신 주제를 해당 강의 주차에 업데이트하였습니다.

◈ 성적평가와 이수기준

• 포럼: 15점 - 각 주차 마지막에 있는 포럼에 참여해주세요.
• 과제: 15점 - 2주에 과제공지가 있으며 4주차 과제함에 제출하시면 됩니다.
• 마무리 퀴즈: 30점 - 3주, 6주, 9주, 12주에 각각 마무리 퀴즈가 5문제씩 있습니다.
• 기말시험: 40점 - 16주에는 기말시험이 있습니다.

◈ 교재와 참고문헌

• 교재는 없고 강의 내용을 요약한 파워포인트 파일을 받을 수 있습니다.
• 다음 책이 일부 내용을 이해하는 데 도움이 됩니다. (그러나 반드시 필요하진 않습니다.)
  
  
  어느 물리학자의 세상 보기, 김찬주 지음, 우리교육 (2018)
• 이밖에 다른 참고문헌은 개강 후 교과목 소개 강좌에서 목록을 볼 수 있습니다.

◈ 강의에 대한 궁금증 풀기

1. 고등학교에서 물리를 배우지 않았어도 수강할 수 있나요?
예. 이 강의는 초등학교 수준의 과학 지식만을 가정하고 강의를 진행합니다.
그리고 고등학교나 대학교에서 물리를 배웠어도 이 강의를 듣는 데는 별로 도움이 되지 않습니다.

2. 내용이 어려워 보여요.
어느정도 인정합니다. 쉬운 내용만 있지는 않아요. 이화여대 교양과목으로 강의했을 때 학생들의 평을 보면 대체로 "내용은 약간 어렵지만 재미있다"고 합니다. 이 과목은 막무가내식의 암기보다는 이해가 필요하고, 더 중요하게는 새로운 세계를 알아보고자 하는 호기심과 열린 마음이 필요합니다.
이러한 호기심과 열린 마음을 본인이 약간이라도 가지고 있다고 생각한다면 수강을 후회할만큼 어렵게 느끼지는 않을 거라고 믿습니다.

3. 교양과학서적에서 다 본 내용이네요. 좀 더 깊이 배우고 싶은데 수학 이론도 강의하나요?
이 강의는 수학이 전혀 나오지 않습니다. 그리고 겉보기에는 철저하게 교양 수준입니다. 그러나 보통의 교양과학서적에는 나오지 않는 내용도 필요한 경우에는 깊이 있게 다룹니다. 교양서적을 많이 읽어서 이런저런 용어에 익숙하다고 하여 실제 내용을 이해하는 것은 아니죠. 그리고 물리학 이론의 핵심 아이디어를 이해하는 데에는 수학이 큰 역할을 하지 못합니다. 특히 상대론이나 양자역학 같은 현대물리학 이론의 기본 내용은 더욱 그렇습니다.
이 강의는 결과 위주의 설명을 하는 것이 목적이 아닙니다. 최대한 논리적 단계를 거쳐서 물리학자들이 생각하는 방식 그대로 일반인에게 설명하고자 노력했습니다. 그러므로 어떤 경우에는 매우 깊은 사고력이 필요하기도 합니다. 하지만 그럼에도 불구하고... 사전 지식은 필요 없습니다. 그리고 대강 다 알고 있다고 생각했던 분들도 '이게 그런 거였구나' 하고 새삼 고개를 끄덕이는 부분이 적지 않으리라고 생각합니다.

4. 필요한 교재가 있나요?
특별히 정해진 교재는 없습니다. 강의를 따라갈 목적이라면 참고문헌은 별로 필요가 없지만 더 깊이 이해하고 싶은 분들을 위하여 일반적인 참고문헌은 소개해 놓았습니다.

5. 지루하지 않을까요? 나는 과학, 특히 물리에는 아무 관심도 없는데...?
정말 아주 조금의 관심도 없다고 하늘에 맹세할 수 있다면, 지루할 수도 있습니다. 하지만, 이런저런 이유로 그동안 과학에 대한 인상이 좋지 않았다든지, 자신은 과학에 소질이 없어서 관심을 끊고 살았다든지, 특별한 이유도 없이 막연히 "나랑 과학은 맞지 않아" 하고 생각했다든지, 아니면 아예 그동안 과학에 별로 접해보지 못해서 관심이 있는지 없는지조차 모르는 거라면, 그냥 속는 셈치고 약간의 모험을 해도 괜찮다고 생각합니다.
주의: 중고등학교 때의 경험만을 가지고 판단하지는 마세요. 우리나라의 중고등학교 과학 교육을 받았다면 아인슈타인도 물리를 싫어했을 테니까요.

6. 끝으로...
이 강의를 준비하면서 개인적으로 바라는 것이 있다면, 이 강의를 통하여 수강생들이 새로운 종류의 아름다움을 희미하게나마 볼 수 있게 되면 좋겠다는 겁니다. 언젠가 미국의 유명한 물리학자 파인만은 물리학자만이 가지고 있는 제 3의 눈이 있다고 했습니다. 물리학자는 이 제 3의 눈을 통하여 세상을 보고, 거기서 다른 누구도 보지 못하는 아름다움을 보고 느낄 수 있지요. 물리학을 한다는 것은 이 아름다움을 찾는 과정이고요. 여러분 대부분은 물리와 아무 관계도 없는 일을 하고 계시겠지만, 이 강의를 통하여 물리학이나 과학의 진정한 가치가 무엇인지, 인간을 인간으로 구별되게 하는 것이 무엇인지에 대해 생각하는 계기를 마련하기 바랍니다. 참고로 이화여자대학교에서 이 강의를 처음 맡았던 2005년 1학기에 어떤 학생이 강의 평가에 썼던 내용의 한 구절을 인용하자면,

"......대학 들어와서 오랜만에 '제대로 공부하고 있구나' 란 생각이 들었습니다. 시험공부를 열심히 했는가 그렇지 않은가 와는 상관 없이 길을 걷다가 문득 과학의 발전 사고의 변화 등에 대해서, 인상 깊었던 수업내용에 대해서 많이 생각할 수 있었습니다......"

강의의 평가만을 놓고 보자면 이보다 더 좋은 평가도 있었고 나쁜 평가도 있었습니다. 하지만 이처럼 길을 걷다가 문득문득 강의 내용을 떠올리는 분이 단 한 명만이라도 있다면 K-MOOC 강의를 준비한 보람을 느낄 수 있을 것 같습니다.

◈ 담당 교수

이화여자대학교 물리학과 김찬주 교수

- 서울대학교 물리학 학사/석사/박사
- SBS 100대 명강의 선정
- iTunes U 인기강좌
- 우수강의, Best e-Class 다수 수상
- 2015년, 2018년 K-MOOC 수강생 강의 만족도 1위 선정
- 2017년 K-MOOC 강좌 운영 및 지원조교 만족도 1위 선정

◈ 담당 TA

이화여자대학교 자연과학대학 물리학과
석박통합과정 김자영

이화여자대학교 자연과학대학 물리학과
석사과정 전채연

◈ 운영자

이화여자대학교 교육혁신센터
e-mail: ewhamooc@gmail.com
telephone: 02-3277-3404
수강에 대해 궁금하신 점 있으면 문의해주세요.

◈ KOCW 관련 강좌

• 인터스텔라 현상

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