에너지는 무엇인가요?

라일라는 에버렛 중학교에서 다른 체조 선수들이 마루 운동을 연습하는 것을 지켜봤다. 그녀는 나디아가 카트휠을 위해 공중으로 몸을 던지는 것을 보았다. "리베라 코치님," 라일라가 그의 소매를 잡아당기며 물었다. "나디아는 어떻게 저렇게 많은 힘을 얻어서 저런 플립을 할 수 있는 거죠? 저 모든 힘은 어디서 나오는 거예요?"

리베라 코치님이 껄껄 웃었다. "좋은 질문이네, 레일라. 나도 궁금했어." 근처에서 스트레칭을 하던 유토가 그들의 대화를 엿들었다. "제가 축구공을 찰 때랑 같아요." 유토가 말했다. "공이 날아가는데, 애초에 공을 움직이게 하는 건 뭐죠? 레일라, 그게 '힘'이라는 뜻인가요?" 레일라가 고개를 끄덕였다. "응! 에너지는 대체 뭐지?"

라일라는 서재에서 책과 서류에 둘러싸인 과학자를 상상했다. 내레이터는 라일라의 생각을 따라 말했다. "영국, 천육백육십오년. 케임브리지 대학교 근처의 조용한 정원. 한 젊은이가 운동의 본질에 대해 숙고하고 있습니다..." 라일라는 생각했다. '에너지는 사물이 움직이는 방식과 관련이 있을 거야... 하지만 사람들은 그걸 어떻게 알아냈을까?'

그 과학자는 역사상 가장 영향력 있는 과학자 중 한 명인 아이작 뉴턴 경이었습니다. 그는 천육백사십이년 크리스마스에 태어났습니다. 그는 운동에 대한 연구 외에도 미적분학을 개발했습니다! 뉴턴은 과학자일 뿐만 아니라, 말년에는 조폐국의 감사관으로도 일했습니다.

어느 날, 뉴턴은 정원에 앉아 있다가 사과 하나가 나무에서 떨어지는 것을 보았습니다. 그는 생각했습니다. "사과는 왜 항상 똑바로 아래로 떨어질까?" 그는 유명하게 말했습니다. "'내가 더 멀리 보았다면 그것은 거인들의 어깨 위에 서 있었기 때문이다.' 나는 사물이 어떻게 떨어지고 움직이는지 알아볼 것이다."

뉴턴은 사과를 아래로 잡아당기는 힘과 똑같은 힘이 달을 지구 궤도에 붙잡아 두고 있다는 것을 깨달았습니다! 그는 이 힘을 중력이라고 불렀습니다. 그는 물체가 운동 변화에 저항한다는 것을 발견했는데, 이 저항을 관성이라고 부릅니다. 그는 자신의 운동 법칙을 만들었습니다. 뉴턴은 에너지가 물체를 움직이거나 멈추게 한다는 것을 보여주었습니다.

뉴턴의 법칙은 더 나은 기계, 차량, 심지어 로켓을 만드는 데 도움이 되었습니다! 그의 연구가 없었다면 우주 여행은 불가능했을 것입니다. 재미있는 사실: 소리는 공기보다 물에서 네 점 삼 배 더 빠르게 이동합니다. 이제 우리는 힘과 에너지가 세상을 움직이는 원동력이라는 것을 알게 되었습니다.

에버렛 중학교로 돌아온 라일라는 유토와 리베라 코치에게 설명했다. "뉴턴은 에너지가 물체를 움직이거나 멈추게 하는 것이라는 걸 알아냈어요! 프랭클린이 말했던 것처럼 '에너지와 끈기는 모든 것을 정복한다'는 말과 같아요." 유토가 말했다. "그럼 제가 공을 찰 때, 공에게 움직일 에너지를 주는 건가요?" 리베라 코치가 고개를 끄덕였다. "맞아, 그리고 나디아가 공중제비를 할 때, 그녀는 자신의 에너지를 사용해서 땅을 박차고 공중에서 회전하는 거지!"

"제가 달릴 때와 같아요." 라일라가 말했다. "저는 에너지를 사용해서 다리를 움직여요." 유토가 덧붙였다. "그리고 물속을 헤엄치는 데도 에너지가 들죠? 물이 밀어내니까요!" "정확해!" 리베라 코치가 말했다. "나무에서 떨어지는 나뭇잎조차도 가지에서 떨어져 나오려면 에너지가 필요해."

라일라는 미소 지었다. "그러니까 에너지는 물건을 움직이게 하거나 멈추게 하는 것이구나!" 나디아가 물었다. "만약 에너지가 물건을 움직이게 한다면, 빛은 무엇으로 만들어져?" 라일라는 새로운 질문에 대비하며 활짝 웃었다. 그녀는 공책을 펴고 썼다. '발견 첫 번째: 에너지는 물건을 움직이게 하거나 멈추게 하는 것이다.'