생명과학 물리학은 생명과학 학생들에게 기초 물리학을 가르치도록 설계

생명과학 물리학은 생명과학 학생들에게 기초 물리학을 가르치도록 설계되어 있습니다. 우리의 접근법은 가능한 한 현대의 생물물리학 주제를 사용하여 물리학을 소개하고 생명과학에서 물리학의 폭넓은 응용을 설명하는 것입니다. 실제로 오늘날의 의사, 과학자, 간호사, 의료 및 보건 기술자는 그들의 일에 항상 폭넓은 현대 기술을 사용하고 있습니다. 이러한 장치와 그 기본적인 기능에 대한 실용적인 지식은 필수입니다. 또한 우리의 과학적 지식의 기반도 끊임없이 증가하는 속도로 성장하고 있습니다. 과학은 급속히 학제적이 되어가고 있습니다. 

생물학, 화학, 물리학, 의학, 공학 등 다양한 생물학적 문제를 연구

그들의 공통점은 특정 생물학적 현상을 이해하기 위한 시도에 물리학과 현대 기술을 사용하는 것입니다. 이해에는 어느 정도의 예측 능력을 가진 좋은 모델을 관찰, 정량화, 개발하는 것이 포함됩니다. 시스템이나 현상에 대한 이해가 깊으면 깊을수록 보다 다양한 상황 하에서의 그 행동에 대한 예측을 실시하는 모델이 뛰어납니다. 이미 말했듯이 가장 좋은 모델은 이론이라고 불리며 우리의 이해의 핑클입니다. 이 책은 크게 세 부분으로 나누어져 있습니다. 이 장의 몇 가지 기본적인 주제의 소개와 개요 후에 우리는 이 책의 첫 번째 부분인 고전역학과 열역학을 2~13장으로 시작합니다. 그래서 우리는 입자에 몇 가지 기본적인 운동 법칙을 적용하여 실제 거시적인 물체와 유체의 훨씬 복잡한 운동을 이해하는 방법을 배웁니다. 이들 장의 처음 몇 장에서 배우는 기본적인 개념의 대부분은 다양한 생물학적 시스템과 그 연구에 사용되는 많은 중요한 도구에 대한 연구로 책 전체에서 사용되고 있습니다. 두 번째 주요 연구 주제는 전기와 자기 그리고 전자기에서의 그것들의 합성입니다. 중력과는 별개로, 이것들은 우리의 일상생활 속 모든 물체 사이 및 생물학적인 고분자 사이의 상호작용의 원천입니다.

 

생물물리학적 주제를 통해 물리학의 많은 부분을 소개

10장에서 파도의 일반적인 성질을 소개하고 11장에서 그 생각들을 소리에 응용한 후 파도는 이 책의 세 번째이자 마지막 주요 주제인 통일 주제입니다. 19장에서는 양자물리학에서의 광파와 물질파로 이어지는 전자기파에 대해 논하고 26장에서는 핵물리학, 핵의학, 이미징 방법에 대해 논합니다. 전체적으로 우리는 물리학의 기본적인 개념과 생물학 연구에서 그것들의 중요성을 이해하는 것을 강조합니다. 이를 지원하기 위해 주요 주제와 개념은 가능한 한 특정 예와 문제에서 개발됩니다.

한편 수학이 없다면 과학에 대한 지식을 완전히 이해하고 시스템의 행동을 예측하는 것은 훨씬 어려울 것입니다. 뉴턴의 제2법칙 방정식과 맥스웰의 4개의 전자기 방정식은 거대한 지식의 집합체에 해당합니다. 이 방정식들이 없으면 같은 정보 내용을 말로 쉽게 표현할 수 없고, 이 방정식들이 해결할 수 있는 방대한 다양한 문제에 접근할 수도 없습니다. 

대수와 삼각법의 기능을 상정

독자가 과학적 표기뿐만 아니라 대수와 삼각법의 몇 가지 기초와 기타 몇 가지 문제를 검토하기 위한 부록이 제공되고 있습니다. 미적분학을 배운 독자를 위해 특정 결과를 도출하거나 프레젠테이션을 강화하기 위해 미적분학을 사용하는 상자 토론이 가끔 있습니다. 이 자료는 텍스트에 통합되어 있지 않으며 건너뛸 수 있습니다. 각 장에는 교재 학습에 도움이 되는 다양한 단답형 및 오픈엔드형 문제도 있습니다. 이들은 텍스트에 필수적인 것으로 간주되며 교재의 이해를 조사하고 평생교육의 모든 분야에서 도움이 되는 문제 해결 기술을 개발하기 위해 상당수를 시험해야 합니다. 문제 해결에는 문서화된 단락에서 정보를 추출하여 중요한 문제나 미지의 문제를 발견하고 솔루션 전략을 개발하며 이러한 방법과 솔루션을 다른 사람에게 설명할 수 있는 등 매우 유용한 기술이 있습니다. 비판적인 독해력이 평생에 걸쳐 도움이 되는 것과 마찬가지로 문제 해결 능력은 과학과 관련되든 안 되든 나중에 인생에서 무엇을 하든 가질 가치가 있는 도구입니다.

물리학을 학문으로 이해하고 우리 문명에 큰 진보

우리는 지금 원자의 구성요소에서부터 생물학적 세포, 은하에 이르기까지 우리의 세계에 대한 기본적인 이해를 가지고 있습니다. 우리의 과학적 지식은 특히 생명과학에서 지난 50년간 폭발적으로 성장해 왔지만, 일반인들의 과학에 대한 인식과 평가는 저하되고 있습니다. 생명과학의 물리학은 과학 간의 많은 상호관계, 특히 생물학에 대한 우리의 이해의 물리적 기초를 보여주기를 원합니다.