서문
o 물질은 무엇으로 이루어져 있는가?
제1장 "원자" 개념의 역사
o 모든 것과 없는 것: 모든 것은 변한다 - 정말 그럴까? | 원자 - 변화에 대한 이해 | 인도의 원자이론 | "없는 것"은 매우 중요하다
o 스콜라주의적 관점: 이슬람 문명의 황금기 | 유럽으로의 확산 | 아리스토텔레스에 대한 의심
o 물질에 대한 새로운 과학: 화학 반응 | 변화하는 원소 | 입자론 | 공기 중의 변화 | 새로운 원자이론
o 확실한 이론: 화학 - 여느 때와 다름 없는 | 원자를 연구하는 물리학자 | 회의론자들을 설득시키는 법
o 원자의 내부: 원자의 구조 | 원자핵의 발견 | 파동과 입자 | 원자핵 속으로 | 보다 심오한 원자론
제2장 원자의 구조
o 스케일 가늠하기: 원자의 측정 | 원자 스케일 단위 | 무게 재기 | 원자 질량 단위
o 원자는 어떤 모양일까?: 전자 대기
o 양자역학: 뉴턴의 법칙 | 역학이란 무엇인가? | 양자란 무엇인가? | 광전 효과 | 파동-입자 이중성 | 파동 함수 | 기타 줄에서의 정상파 | 전자 오비탈 | 원자 오비탈
o 원자핵: 핵 불안정성 | 방사능 | 방사능 방출 | 양자 핵 | 반감기
제3장 원자의 정체성
o 원소의 확인: 분광학 | 질량 분석계
o 원소의 기원: 태초의 핵종 | 최초의 빛 | 초신성 폭발
o 주기율표: 전자를 추가하기 | 첫 번째 전자 껍질 이후 | s-구역 | p-구역 | d-구역 | f-구역
제4장 원자의 결합
o 입자로서의 물질: 고체: 고정된 입자 | 열분해 | 액체: 움직이는 입자 | 기체: 자유롭게 날아다니는 입자 | 콜로이드- 한두 가지로 설명할 수 없는 존재
o 원자 간의 만남: 이온 결합 | 공유 결합 | 분자 궤도 | 탄소: 만능 결합 | 분자와 빛 |
물질은 무엇으로 이루어져 있는가?
인간에게 호기심이란 것이 존재한 이래로, 우리는 물질이 무엇으로 이루어져 있는지에 대해 의문을 품어 왔다. 원자의 현대적 정의는 지난 200년 동안 이론과 관찰, 실험을 통해 발전해 왔다. 1장에서 우리는 "원자"의 개념에 관한 기나긴 역사를 되돌아보면서, 위대한 지성들의 탁월한 사상을 대략적으로 살펴볼 것이다.
원자는 어떤 모양이며, 어떻게 행동하는가?
오늘날 원자에 대한 이해는 양자 이론에 의존한다. 양자 이론이란 원자 스케일에서 입자들의 상호 작용을 지배하는, 직관에 반하지만 잘 검증된 일련의 규칙을 말한다. 2장에서는 원자의 기본 구조를 이해하기 위해 양자 이론을 다소 깊이 있게 들여다본다. 원자의 내부에서 전자는 핵 주변에 특정한 패턴으로 배열되어 있으며, 핵은 양성자와 중성자로 구성되어 있는 조밀한 중심부이다.
원자는 어떻게 생겨났을까?
자연적으로 존재하는 원자의 종류, 즉 원소는 약 90개에 불과하다. 우주가 생성될 때 최초 몇 분 동안 양성자와 중성자가 결합해 단순한 핵을 형성하면서 몇몇 원소가 생겨났다. 고온 고압의 항성 내부에서는 원시 원자의 핵이 결합, 즉 "융합"해 더 큰 원자핵을 만들면서 무거운 원소들이 생겨났다. 초신성은 더욱 무거운 원소를 생성하는데, 이는 더 큰 핵이 융합하기 때문이다. 3장에서는 원소의 생성 과정과 특성에 대해 알아본다. 또한 원소를 비슷한 성질을 가진 것끼리 묶어 분류한 주기율표에 대해서도 소개한다.
원자는 어떤 방식으로 물질을 이룰까?
4장에서는 원자 간의 상호 작용이 물질의 물리적 성질과 화학적 성질을 어떻게 설명하는지에 대해 알아본다. 원자 간에 작용하는 인력은 결합을 형성하며, 여러 입자들 간의 상호 작용은 고체, 액체, 그리고 기체의 물리적 성질 및 행동을 설명할 수 있다.
원자를 실제로 볼 수 있을까? <
