출판사 서평
지구인의 호기심 해결을 위해 우주가 입을 열었다!
탄생부터 소멸까지 우주에게 직접 듣는 천문학의 모든 것
지구인의 호기심 해결을 위해 우주가 입을 열었다!
쿼크에서 블랙홀까지 22가지 우주 물질과의 유쾌한 대담
“지구는 푸른빛이었다.”
1961년, 유리 가가린은 세계 최초 유인 인공위성 보스토크 1호에 탑승해 1시간 29분간 지구 상공을 일주하고 인류 최초의 우주 비행사가 되었다.
“이것은 한 인간에 있어서는 작은 한 걸음이지만, 인류 전체에 있어서는 위대한 약진이다.”
1969년, 닐 암스트롱은 ...
지구인의 호기심 해결을 위해 우주가 입을 열었다!
탄생부터 소멸까지 우주에게 직접 듣는 천문학의 모든 것
지구인의 호기심 해결을 위해 우주가 입을 열었다!
쿼크에서 블랙홀까지 22가지 우주 물질과의 유쾌한 대담
“지구는 푸른빛이었다.”
1961년, 유리 가가린은 세계 최초 유인 인공위성 보스토크 1호에 탑승해 1시간 29분간 지구 상공을 일주하고 인류 최초의 우주 비행사가 되었다.
“이것은 한 인간에 있어서는 작은 한 걸음이지만, 인류 전체에 있어서는 위대한 약진이다.”
1969년, 닐 암스트롱은 아폴로 11호를 타고 인류 사상 최초로 달에 착륙했다.
직접 날아가 발까지 디뎠지만, 우주를 향한 지구인의 호기심은 멈출 줄 모른다. 현재도 지구 궤도에는 수백 개의 인공위성이 돌고 있으며, 2013년에는 우리나라도 나로호 발사에 성공했다.
이처럼 우주의 구조를 연구하는 천문학은 언제 시작되었을까? 놀랍게도 천문학은 4천 년 이상의 긴 역사를 지닌, 의학과 더불어 가장 오래된 학문이다. 점성술이나 달력 작성, 항해에서의 활용 등 실용적인 필요성에 의해 발달해 왔는데, 17세기 망원경 발명과 19세기 사진술 응용으로 그 수준이 크게 도약했다. 또한 천문학은 갈릴레이, 뉴턴의 손을 거쳐 물리학이 태어나는 기틀을 마련하기도 했다.
하지만 우주의 나이는 자그마치 150억 년. 4천 년은 우주가 품은 경이로운 비밀을 밝혀내기에 역부족인 시간이다. 만약 당신에게 우주라는 미지의 세계를 탐구하고자 하는 열망이 있다면 《우주와의 인터뷰》를 입문서로 권한다.
이론물리학자로 노스캐롤라이나 대학 교수이자 미육군 연구소에 근무 중인 저자가 우주 천체와 구성 물질을 의인화해 인터뷰한다는 재미있는 발상으로 독특하고 유쾌한 과학서를 완성했다. 탄소 원자, 전자, 우라늄 원자, 목성, 블랙홀, 나선은하 등 22가지 우주 천체와 그 구성 물질이 탄생의 순간부터 소멸에 이르기까지 자신의 존재에 관한 비밀을 직접 들려준다. 새로운 로켓 엔진으로 주목받고 있는 반물질, 양자 중력이론을 기술할 유일한 방법일지 모를 끈 이론 등, 물리학의 기본 지식과 과학계의 핵심 이슈도 쉽고 재미있게 익힐 수 있다. 당장이라도 말을 걸어올 듯한 22컷의 귀여운 일러스트도 곁들였다.
▶ 인터뷰 개요
· 탄소 원자와의 인터뷰: 먼 별에서의 탄생과 지구까지의 여행, 생명체에 미친 역할 등을 들려준다.
· 전자와의 인터뷰: 50년 전 자신의 탄생과 산소, 가전제품 등에서의 경험담을 들려준다.
· 목성과의 인터뷰: 별이 되지 못한 과거를 곱씹고 있는 애틋한 목성의 이야기가 소개된다.
· 블랙홀과의 인터뷰: 사건 지평, 블랙홀 형성, 블랙홀 발견 방법, 웜홀, 휜 시공간 등을 설명해 준다.
· 우라늄 원자와의 인터뷰: 지구에 오게 된 경위, 방사능 반감기와 핵력, 핵폭탄 등에 대해 귀띔해 준다.
· 페르미온과 보손과의 인터뷰: 이들 용어의 뜻과 어떤 입자가 보손이고 페르미온인지 알게 된다.
· 별과의 인터뷰: 태양이 탄생과 삶 이야기를 들려주고, 크기와 질량, 흑점 같은 속성에 대해 밝힌다.
· 윔프와의 인터뷰: 약하게 상호작용하는 무거운 입자의 정체, 대칭성과 초대칭이 무엇인지 밝힌다.
· 혜성과의 인터뷰: 지난 2천 년 동안의 과학 발달사를 이야기한다.
· 나선은하와의 인터뷰: 거대한 나선 팔 등 생김새를 이야기하고, 암흑 물질에 대한 힌트를 던진다.
· 중성미자와의 인터뷰: 에너지와 물질, 그리고 미해결 난제인 태양 중성미자의 수수께끼를 들려준다.
· 수소 원자와의 인터뷰: 자신의 발견 과정과 양자역학을 소개하고, 불연속성과 연속성 개념을 밝힌다.
· 중성자와의 인터뷰: 자신의 생김새, 핵과 결합하고 싶은 갈망, 파동-입자의 이중성에 대해 밝힌다.
· 쿼크와의 인터뷰: 사람들이 자신의 존재를 믿지 않은 이유, 맛깔과 색깔, 믿음과 아름다움을 논한다.
· 타키온과의 인터뷰: 빛보다 빠른 속도로 움직이는 입자인 타키온이 정말 존재하는지 이야기한다.
· 퀘이사와의 인터뷰: 우주에서 가장 에너지 넘치는 물질인 퀘이사가 과거를 실제로 보여 준다.
· 반물질과의 인터뷰: 반물질의 특성, 반물질 이용, 마이너스 질량에 대해 이야기한다.
· 철 원자와의 인터뷰: 초신성과 지구에 온 경위, 일찍이 인간에게 사용된 과정 등을 이야기한다.
· 뮤온과의 인터뷰: 자신의 발견, 교환 입자, 강한 핵력, 특수상대성이론의 길이 수축 등을 이야기한다.
· 중성자별과의 인터뷰: 초신성 폭발과 자신의 기원, 펄서, X선 복사, 감마선 폭발에 대해 들려준다.
· 끈과의 인터뷰: 고전 양자론을 짚어 보고, 끈 이론에 대해 설명한다.
· 진공과의 인터뷰: 아인슈타인의 중력이론과 우주 팽창, 우주의 미래 전망에 대한 견해를 밝힌다.
지구 상에서 가장 쉬운 천문학 특강
우주와 구성 물질을 간단하고 명쾌하게 소개한다!
출생의 비밀부터 지구에서의 모험까지 그들만의 속사정 살롱

어린 시절 E.T.와의 교감을 동경해 보지 않은 어린이가 있을까? 비단 외계 어딘가 있을 생명체가 아니라도, [그래비티], [인터스텔라], [마션] 등 우주를 배경으로 하는 영화가 매년 개봉될 만큼 지구인의 우주를 향한 애정은 뜨겁다. [인터스텔라]의 한국 누적 관객 수는 1천만이 넘을 정도다. 여기서 잠깐. 최초의 ‘우주 영화’는 언제 탄생했을까? 쥘 베른의 소설을 원작으로 하는 1902년 작 [달세계 여행]이 최초의 SF 영화로 기록되어 있다.
SF 영화라면 개봉일을 손꼽아 기다려 극장으로 달려가지만, 과학서의 무수한 과학 용어와 공식 앞에서는 정신이 혼미해져 좀처럼 우주와 친해지지 못했던 당신이라면 《우주와의 인터뷰》로 그 벽을 허물 수 있다. 칠판과 복잡하고 어려운 말들을 싫어하는 저자가 우주에게서 문과생이라도 이해할 수 있는 비유를 끌어낸다. 특히 토스터에서 머리카락으로, 머리카락에서 새 둥지로 이동하며 지구에서의 ‘어드벤처’를 즐기는 전자, 별이 되지 못했던 과거를 곱씹는 애틋한 목성, 아르키메데스부터 아인슈타인까지 2천 년간의 과학 발달사를 전해 주는 혜성과의 인터뷰는 한 편의 영화처럼 흥미진진하다.
우주에게 듣는 인간 사회의 철학적이고 윤리적인 문제들도 인상적이다. 우라늄 원자는 원자폭탄 투하로 자신의 형제들이 대량 학살당하던 이야기를 전하며 인간의 참혹함을 걱정하고, 태양은 수백만 년에 걸쳐 만들어진 석유를 비롯해 우주가 제공한 자원을 흥청망청 써대는 인간을 질책하기도 한다.
무엇보다 저자는 마지막으로 진공과의 인터뷰를 마치며 끊임없는 시행착오 속에서도 줄기차게 노력해 진실을 알아내는 점을 인간의 최고 특성으로 꼽고, 까마득히 펼쳐진 우주라는 미지의 바다를 항해하라고 독려한다.

• 우주 천체와 인터뷰한다는 발상은 내가 처음 떠올린 게 아니라는 사실부터 털어놓아야겠다. 일찍이 탄소 원자와 대화를 나눠 보지 않았다면, 솔직히 그런 인터뷰가 가능하리라고는 상상도 못했을 것이다. 그녀, 탄소 원자는 내게 긴 이야기를 들려주었다. 까마득히 먼 우주에서의 장엄한 탄생과 초신성 폭발로 인한 경이로운 방출, 지구에서의 모험 등의 이야기를 들으며 나는 흥분을 억누를 수 없었다. 흥분을 가라앉히는 데는 한참 시간이 걸렸다. 일단 마음이 진정되자 나도 모르게 맹렬히 메모를 했다. 그것은 너무나 경이로운 경험이었다. 첫 키스와 같은 그런 경험을 다시 하고 싶은 열망을 억누를 수가 없었다. (p.7 <서문> 중)

• 리처드 무슨 일이 일어났나?
전자 난 토스터를 좋아했지만, 집주인 인간이 그 안에 베이글을 욱여넣는 바람에 빵 부스러기가 전열선에 너무 바짝 달라붙었다. 덕분에 전열선이 빨개지면서 나를 달궈 뱉어내 버렸다. 뜬금없이 베이글의 일부가 되어 버린 거다. 그 후 얄궂은 일이 벌어졌다. 집주인 녀석이 나를 먹어 치웠고, 나는 시베리아로 유배되었다.

리처드 웬 시베리아?
전자 그의 머리카락 말이다. 유배지 하면 시베리아 아닌가. 거긴 아주 황폐했다. 무슨 뜻인지 알 거다.

리처드 알 만하다.
전자 그 후 그의 아내가 그의 머리칼을 다듬어 주었다. 그 보도블록 사이에 난 잡초 같은 걸 말이다. 나는 땅바닥에 하늘하늘 떨어졌고, 다시 지전류로 돌아갈 기회를 노렸는데, 새가 나를 낚아채서 자기 둥지를 만드는 데 써 버렸다. 아 진짜, 메스껍게. 철이 바뀌어 둥지가 버려지자 나는 비바람에 씻겨 흘러내렸다. 겨울이 닥치기 전에 멕시코 만으로 흘러들어, 조류를 타고 프랑스 해안으로 밀려갔다. 바다에서 겪은 일만으로도 책 한 권은 쓸 수 있지 싶다. (p.34 <전자와의 인터뷰> 중 )

• 리처드 너도 잘 알겠지만 우라늄은 원자폭탄을 만드는 데 쓰인다. 맘이 편치는 않겠지만 폭탄 이야기 좀 해 줄 수 있나?
우라늄 원자 역사를 살짝 들춰 보자. 나는 제2차세계대전 당시 발족한 맨해튼 프로젝트 도중 채굴되었다. 보아하니 인간들은 스스로를 학살할 의도가 있는 듯했고, 나는 그런 짓에 동참할 뜻이 없었다. 암튼 나와 같은 U-238이 997개 채굴될 때, 인간들이 폭탄 제조 만드는 데 쓰는 U-235는 대략 세 개밖에 채굴되지 않는다. 인간들은 채굴된 광석을 힘들게 정련해서 먼저 우라늄 정광을 얻고, 다음에 U-235를 얻는다. 일단 거의 순수한 U-235를 얻으면, 그걸로 폭탄을 만든다.

리처드 그것에 대해 특별히 할 말은 없나?
우라늄 원자 경험담을 들려줄 수 있다.

리처드 네가 원자폭탄의 일부였단 말인가? U-235만 원자폭탄에 쓰인다고 하지 않았나?
우라늄 원자 불순물도 섞여 들게 마련이다. 히로시마 다음으로 나가사키에 폭탄이 투하된 이야길 듣고 우리 모두 아연실색했다. 그렇게 많은 우리 형제들이, 그렇게 대규모로 학살되는 것을 일찍이 그 누구도 본 적 없었다. 우린 충격을 받고 겁에 질렸다. 생전 처음, 다시 소행성 시절로 돌아가고만 싶었다. 원자폭탄의 물리학이야 잘 알지만, 어떻게 인간들이 스스로를 그토록 무자비하게 학살할 수 있는지 도무지 모르겠다. 때로 인간들의 최고 목적이란 바로 생명의 우주를 파괴하는 것 아닌가 싶을 정도다. 그런 끔직한 계획에 억지로 끼어들어 엄청난 파괴를 불러왔다는 건 정말 우울한 일이다. (pp.75~76 <우라늄 원자와의 인터뷰> 중)

• 리처드 나는 전체적으로 우주가 균질해서, 우리가 특별한 자리를 차지하고 있지는 않다고 생각했다. 하지만 너희가 그렇게 멀리 떨어져 있다면, 너에게는 우리가 자못 특별한 자리를 차지하고 있는 것처럼 보일 것 같다.
퀘이사 흥미로운 관점이지만, 한 가지 잊은 게 있다. 네가 우주 공간을 바라볼 때, 너는 과거를 보고 있는 것이다.

리처드 내가 우주를 바라볼 때, 나는 과거를 보고 있다. 이건 빛이 이동하는 데 걸리는 시간 때문이지?
퀘이사 그렇다. 예를 들어 네가 지구 밤하늘에서 가장 밝은 시리우스를 바라볼 때, 눈에 들어온 빛은 9년 전에 방출된 거다. 너희와 가장 가까이 있는 대은하인 안드로메다은하를 바라볼 때, 너는 250만 년 전 과거를 보고 있는 거다. 가장 멀리 있는 퀘이사를 바라볼 때, 너는 100억 년 전에 방출한 빛을 받고 있는 거다.

리처드 100억 년 전! 그건 거의 우주의 나이잖아.
퀘이사 그렇다. 망원경이야말로 먼 과거를 탐색하는 진짜 타임머신이다. (p.267 <퀘이사와의 인터뷰> 중)

목차
서문
인터뷰 개요
0.1 탄소 원자와의 인터뷰
0.2 전자와의 인터뷰
0.3 목성과의 인터뷰
0.4 블랙홀과의 인터뷰
0.5 우라늄 원자와의 인터뷰
0.6 페르미온과 보손과의 인터뷰
0.7 별과의 인터뷰
0.8 윔프와의 인터뷰
0.9 혜성과의 인터뷰
0.10 나선은하와의 인터뷰
0.11 중성미자와의 인터뷰
0.12 수소 원자와의 인터뷰
0.13 중성자와의 인터뷰
0.14 쿼크와의 인터뷰
0.15 타키온과의 인터뷰
0.16 퀘이사와의 인터뷰
0.17 반물질과의 인터뷰
0.18 철 원자와의 인터뷰
0.19 뮤온과의 인터뷰
0.20 중성자별과의 인터뷰
0.21 끈과의 인터뷰
0.22 진공과의 인터뷰
옮긴이의 말