중력의 키스 (중력파의 직접 검출 | 양장본 Hardcover)

중력의 키스 (중력파의 직접 검출 | 양장본 Hardcover)

$32.98
Description
중력파 물리학, 새로운 과학이 태동하는 현장
천체물리학 최전선의 전율 넘치는 흥분을 전달하다
중력파 물리학과 과학사회학을 아우르는 수작
스파이 소설처럼 스릴 넘친다.
─카를로 로벨리(『보이는 세상은 실재가 아니다』 저자)

과학이 어떻게 거대한 협력을 통해 이루어지는지를 전례 없는 방식으로 보여준다.
─앨런 프랭클린(콜로라도 대학교 물리학 교수)

2016년 2월 라이고LIGO 협력단은 중력파의 최초 직접 검출을 공표하며 중력파 천문학 시대의 시작을 알렸다. 발표 당시부터 중력파 검출은 ‘노벨상감’으로 회자되었고, 예상대로 2017년 노벨 물리학상은 라이너 바이스, 배리 배리시, 킵 손 등 라이고 프로젝트에서 핵심적인 역할을 했거나 중력파 검출에 기여한 이들에게 돌아갔다. 중력파를 통해 우리는 이전에 전혀 관측하지 못했던 방식으로 블랙홀, 중성자별, 초신성과 같은 우주의 거대 천체들이 일으키는 사건을 관측할 수 있는 새로운 눈을 가지게 되었다. 우주의 구조와 특성을 이해할 수 있는 또 다른 길이 열린 셈이다. 중력파 최초 직접 검출은 완전히 새로운 천체물리학의 시대를 공표하는 업적이라 할 만하다.
『중력의 키스』는 중력파로 확증된 ‘그 신호’ GW150914가 검출된 2015년 9월 14일부터 시작해, 2016년 2월 논문이 발표되기까지 라이고 협력단 내부에서 발견이 참으로 확정되는 과정, 또 논문이 세상에 공표되고 중력파의 실재가 사회적으로 인정되는 과정을 현장 연구한 영국의 저명한 과학사회학자 해리 콜린스의 역작이다.
저자 해리 콜린스는 과학 연구가 어떤 과정을 거쳐 진행되고 진리로 받아들여지는지 연구해왔다. 콜린스는 40년이 넘는 기간 동안 중력파에 매료되어 이에 관한 과학사회학 연구를 수행했고, 1990년대 초반부터 2010년대 중반까지, 중력파 탐지를 목표로 하는 라이고 협력단의 유일한 비과학자로 소속되어 협력단의 활동을 탐구·관찰했다. 협력단은 최첨단의 기술이 적용된 간섭계 설비를 통해 중력파를 검출하고, 오로지 계산을 통해 얻어낸 그래프로만 확인할 수 있는 그 신호를 중력파라고 선언하고, 논문을 발표한다.
결과적으로 이 논문은 발표 당시 아주 큰 놀라움을 자아냈다. 이 발견은 21세기의 거대과학이 이루어낸 가장 위대한 업적 중 하나로 꼽히며, 당시 노벨 물리학상을 비롯해 물리학 브레이크스루상, 그루버 우주론상, 쇼 천문학상, 카블리 천체물리학상 등을 휩쓸었다. 과학계뿐 아니라 대중의 관심도 한몸에 받았다. 이 책에서 저자 해리 콜린스는 라이고 협력단 내부자의 시선과 사회학자의 관점을 동시에 채택해, ‘과학 지식’이 관측되고 선언되며 사회적으로 수용되는 현장을 우리 앞에 선보인다.
협력단이 중력파일 가능성이 유력한 신호를 탐지한 날은 2015년 9월 14일이다. 이때부터 열띤 토론과 검증 과정을 거쳐 2016년 2월 논문이 발표된다. 라이고의 검출기 2대는 각각 미국의 핸퍼드와 리빙스턴에 있지만, 협력단은 세계 각지의 과학자 1000여 명으로 구성되어 있다. 하지만 논문 발표 전까지 이 소식은 기밀로 부쳐져야 한다. 1000명이나 되는 과학자들이 단 한 편의 논문을 써내는 과정의 어려움, 비밀 유지의 어려움, 세부사항 기술에 관한 갑론을박 등이 담긴 이메일들이 구성원 사이에 분주히 오간다. 이 책은 중력파 검출의 현장을 시간순으로 따라가며 현장감 있게 전달한다. 권말에는 검출 과정에 대한 저자의 사회학적 분석이 주를 이룬다.
우주에 존재하는 놀라운 천체 및 천체 현상, 그리고 그것의 경이로움을 기술하는 이미지와 글은 과학 대중문화에서 드물지 않다. 그러나 이 책은 과학 지식을 단순히 우리 눈앞에 보여주는 데 그치지 않고, 그 놀라운 사실들이 어떻게 논쟁과 갈등, 때로는 과로와 감동을 동반한 인간 활동을 통해 산출된 것인지 보여준다. 21세기의 위대한 과학적 도약이 완성되는 과정의 세부를 생생히 살펴볼 수 있다. 2017년 스미스소니언 선정 최고의 과학책 10권에 꼽혔다.
저자

해리콜린스

영국카디프대학교사회학과석좌교수이자지식·전문성·과학연구센터소장.1980년대초에상대주의의경험적프로그램EmpiricalProgramofRelativism을제창해과학지식사회학의이론적조류를이끌었으며,1990년대중반이후의이른바‘과학전쟁ScienceWar’에서도주요논객으로활동했다.
1970년대부터중력파연구에관심을가지고과학사회학연구를지속해왔으며,중력파연구공동체인라이고LIGO의유일한비과학자로소속되어민족지연구를수행했다.그연구를바탕으로이책『중력의키스Gravity’sKiss』를비롯하여『중력의유령과빅독Gravity’sGhostandBigDog』『중력의유령Gravity’sGhost』『중력의그림자Gravity’sShadow』등중력파발견과정을다루는책들을펴냈다.이외에『틀바꾸기ChangingOrder』『과학이만드는민주주의WhyDemocraciesNeedScience』등의저서가있다.

목차

약어

1장첫째주:정합성을찾았다
2장의심들과문제들:악의적인신호주입?
3장반세기에걸친중력파검출의역사
4장둘째주와셋째주:동결,소문
5장넷째주:상자가열리다
6장다섯째주에서10월말까지:단순명쾌함,블랙홀
7장11월:물결,믿음,두번째월요일사건
8장11월:발견논문쓰기
9장12월,열둘째주에서열여섯째주:증명퇴행,엄격한전문가주의,셋째사건
10장1월과2월:LVC전체모임과논문제출
11장마지막물결:기자회견으로부터미국물리학회로,또그너머세계로
12장틀바꾸기:긴깨달음
13장과학의본성에관하여
14장책,저자,공동체,전문성

후기중력파천문학의출범
책을쓴과정과도움을준사람들
사회학적철학적주석
부록1최초검출절차
부록2발견논문초고
부록3저자목록에관한규칙
감수의말중력파연구의시작과끝을담은로그파일
참고문헌
찾아보기

출판사 서평

독립적인재현replication이불가능한간섭계검출기의시대
라이고는얼마나엄정해야하는가?

어느‘중력파과학자’가보아도중력파연구의시작과끝을고스란히담고있다고인정할로그파일.─오정근(국가수리과학연구소선임연구원)

1915년일반상대성이론장방정식이최종적으로정식화되고1년후,아인슈타인은중력파의존재를예측했다.중력파를본격적으로검출하려는시도는영국의천문학자조지프웨버때로거슬러올라간다.웨버는1950년대말부터실온공진막대기술로중력파를검출하려했다.웨버는중력파검출에성공했다고공표했으나,학계의검증및승인을거치지못해타당한결과로받아들여지지않았다.그뒷세대검출기인극저온막대역시마찬가지였다.
과거의막대형검출기는간섭계검출기interferometerdetector의세대가도래하면서완전히주류에서밀려나게되었다.그런데간섭계검출기가가지고있는하나의아이러니는,간섭계기술이요구하는막대한자금수요때문에중력파검출을위한다른모든접근법을고사시킨다는것이다.간섭계검출기는전례없는감도와성능을지니게될터였지만,예산문제,전체기간의반이상을점검과정비에사용해야하는복잡한설비문제때문에중력파검출의독립적인재현이어려워지는상황이도래했다.그러므로간섭계로중력파를검출하는과학자들은매우엄정한기준을사용해이것이중력파인지아닌지확증해야한다.
이러한요구때문에라이고공동체에는내부적으로엄정함을기하기위한여러규칙을가지고있다.그중가장눈에띄는것은‘암맹주입blindinjection’이다.중력파연구공동체의일원은누구든지한두명의연구자로팀을구성해중력파로보일만한신호를의도적으로주입할수있다.그것이암맹주입인지아닌지는그것을주입한사람과라이고공동체의최고위급인사가아니면아무도알지못한다.신호의진위여부를검증하기위해공동체가어떤노력을쏟든간에,논문을학술지에제출하기위한최종회의전까지주입의정체는비밀에부친다.어떤관점에서이절차들은몹시비효율적이고소속과학자들의불만을일으키기도하지만,이는엄밀한검출을위해필요한절차로합의되었다.최초검출된중력파로확증된GW150914역시암맹주입신호가아닌지가장먼저고려되었으나,5개월간의긴논쟁과합의를거쳐라이고협력단은그신호를진짜중력파로서서히믿게된다.
중력파는어떻게참으로합의되고
사회적실재가되는가?

시의적절한필독서이자,훗날이분야의고전이될책.
─『스카이앳나이트SkyatNight』

어떤신호가검출되었다고하더라도이를실제중력파로확증하기란쉬운일이아니다.지진파나다른외부적요소때문에검출기에서허위경보가울리는것은흔한일이고,암맹주입일가능성도크다.그럼에도라이고구성원들은GW150914가진짜중력파신호라는확신을빠른속도로가지게되었다.거기에는높은통계적유의도라는과학적근거도있었지만,그신호가라이고의감도향상정비를마친직후진행된‘시험가동’중간에검출되었다는강력한사회적증거도있었다.
물론중력파의검출에는신뢰도높은과학적근거가존재한다.그러나중력파의발생이단발적사건이고재현이불가능하다는점에서,모든세부사항을과학적으로100퍼센트증명할수는없다.확증에는반드시사회학적,철학적고찰이동반되는것이다.과학사회학자해리콜린스는이러한판단의마디들을예리하게들여다보며그들의과학적결정에사회적요인들이반드시포함되어있음을관찰한다.그러나콜린스는사회학자의관점에만매몰되지않고,이런과학적합의의과정이사회적합의와마찬가지로민주적절차를거치고있음에주목한다.

민주주의세계에서과학의역할

거대과학의생동감넘치는현장,과학자들의사회적상호작용이궁금한독자들에게좋은참고서가될것이다.─김초엽(소설가)

콜린스가중력파검출의과정을세세히기록하는가장중요한이유는이러한절차가민주주의를위해잠재적으로엄청나게중요하기때문이다.콜린스는민주주의사회에서과학실현의과정이야말로집단적인가치의등대로구실할수있는유력한대안이라고본다.과학지식은논리적으로완벽한것이아니라최선인절차의집합이기때문이다.과학실행의절차에요구되는덕목들이민주주의가치들과많이겹친다는점을강조하며,콜린스는거대공동체가발견해낸중력파검출의세부적인과정이과학실행의현장을보여줄뿐아니라민주주의사회가참조할수있는합의과정을포함하고있다고믿는다.
콜린스는토머스쿤의‘본질적긴장’을인용하여,주류과학의중요한특성이‘참신한주장의수용과과학적규제사이의긴장’임을말한다.즉과학은새로운주장을수용해야하지만,그것이과학적방법론이나가치에서너무많이벗어난것이어서는안된다.본질적긴장은유사과학을과학으로부터분리시키면서도,참신한과학적발견이계속이루어질수있도록견제하는도구인것이다.특정한가치를기조로하면서도개개인의권리와의견을존중해야하는민주주의가현대과학의집단적실행에서주요한힌트를얻을수있으리라고이책은강조한다.