아프리카평원,캐나다로키산맥,코스타리카해변,네팔힌두사원…
지구곳곳을누비며만난빛,중력,시간,물질,우주
차세대칼세이건,물리학자브라이언콕스의우주이야기
“우리의이야기는곧우주의이야기다.우리의몸,우리가사랑하는것,싫어하는것,귀하게여기는것등등……이모든것이우주탄생후단몇분만에이미다만들어졌고,별의중심부에서변형되거나별이장렬한최후를맞을때사방으로흩어졌다.우리가죽으면모든것은우주로되돌아가끝없는생사순환(生死循環)을반복할것이다.보잘것없는내가이장엄한이야기의일익을담당하고있다니,이얼마나놀라운일인가!”
_본문중에서
상상할수없을정도로크나큰우주,과연우리는이우주를이해할수있을까?『경이로운우주』(원제:WondersoftheUniverse)는물리학자브라이언콕스교수(맨체스터대학교)가빛,중력,에너지,물질등을중심으로우주의비밀을설명해주는대중적인물리천문학책이다.브라이언콕스교수는뛰어난과학커뮤니케이터이자세계적인연구자로,대중의눈높이에맞춰과학내용을탁월하게설명해줘서‘차세대칼세이건’으로불린다.이책에서그는아프리카평원,캐나다로키산맥,코스타리카해변,네팔힌두사원등지구곳곳을누비며,경이로운우주의모습을낭만적이면서도과학적인시선으로소개해주려고한다.이책은BBC에서방송된화제의과학다큐멘터리<경이로운우주WondersoftheUniverse)>의단행본버전으로,브라이언콕스교수는이다큐멘터리에나레이터(진행자)로참여했다.
우리의우주에는1000억개의은하가있고,각각의은하는몇천억개의별들로채워져있다.우주는이처럼믿을수없을만큼방대하고복잡한공간이다.지난100년동안과학자들은복잡하기그지없는우주의섭리를단몇개의법칙으로설명해았는데,그법칙은모든곳,모든시간대에똑같이적용되기때문에,지구상의친숙한장소와물질,현상을통해그법칙에한발짝다가갈수있다.심지어몸으로직접경험할수도있다.
이책은큰틀에서보면,빛,물질,중력,시간을키워드로우주의기원에서부터미래까지탐색해나가는책이라할수있다.마치과거의행적을좇는로드무비처럼,과학사에뚜렷한족적을남긴과학자와그들의업적도빠짐없이소개하고있다.토머스영의이중슬릿실험,맥스웰의방정식,허블의우주팽창설,빅뱅,우주배경복사,빛의스펙트럼분석,빅뱅,표준모형이론,원소주기율표,초신성,중력,블랙홀,뉴턴의중력법칙,아인슈타인의일반상대성이론,엔트로피의법칙,우주의열역학적죽음등우주를이해하는데핵심이되는과학개념들을총망라하고있다.
저자는이집트룩소르의카르나크신전,네팔의힌두사원,로키산맥버제스혈암지대,나미비아의콜만스코프도시,빅토리아폭포,스켈레톤코스트에가서우주의흔적을찾고,나사의라이트비행개발센터로가서C-131수송기안에서무중력상태를경험한다.잠베지강의빅토리아폭포주변에뜬무지개를보며팽창하는우주를떠올리고,아르헨티아남부의파타고니아지역에있는페리토모레노빙하에서무질서를향해나아가는시간에대해사색한다.우주로나가야만우주를파악할수있는것은아니라는듯,이책에서이들모든장소는우주의기원이나속성,우주의작동원리를더효과적으로설명하기위한소재가된다.그리고이러한여정의한가운데에서,우주는아주광대하고,신비롭고,경이로운모습으로,그리고우리의마음을압도할만큼의아름다운장관으로우리눈앞에등장한다.
이책의전체적인구성을살펴보면,1장에서는우주의기원을알아내기위해빛을추적하고,2장에서는별의정체를파악하기위해‘물질’을탐색하며,3장에서는우주의질서와법칙을이해하기위해‘중력’을다각도로파헤친다.그리고4장에서는우주의시작과끝을어렴풋하게나마짐작하기위해‘시간’의의미를집요하게탐구한다.책전체를장식하고있는수백장의아름다운천체우주사진도독자들이우주를즐기고이해하는데큰도움을줄것이다.
자세한장별소개
1장메신저
빛이란무엇일까?빛을탐구하기위해브라이언콕스교수가찾아간곳은고고학유적지인이집트룩소르의카르나크신전이다.그는이신전에서동짓날일출을넋을읽고바라보면서,빛의움직임에관심이지대했던고대인들의식견에감탄하고야만다.인류는빛을탐구하는과정속에서수천억개의별로이루어진은하수에서우리의위치를알아냈고,별을이루는물질의화학성분을찾아냈으며.블랙홀의존재를예측하는데성공했다.저자는음속장벽을뛰어넘는제트전투기호커헌터에올라타빛의속도와그의미를캐묻고,아프리카평원의밤하늘을보며별의탄생과죽음을생각하는가하면,로키산맥버제스혈암지대의화석을들여다보면서우주의기원에대해사유한다.이과정에서저자는우주의역사가빛의성질과어떻게관련되는지를낭만적인어조로설명해낸다.
2장우주의먼지
우리는어디서왔을까?우리는무엇일까?이장의핵심키워드는‘물질’이다.저자는네팔의힌두사원에서창조와파괴의끝없는순환에대해사색한다.그에따르면,굳이윤회를꺼내지않더라도,우리몸을이루는물질들은순환을거듭한다.우주를구성하는원소는모두별에서만들어진것들이다.우리몸을구성하는물질들과우주를구성하는물질은같다.즉우리는별의일부이다.저자는빅뱅후1억년이지났을무렵우주에최초의별이등장한때로거슬러올라가별의탄생과죽음,진화를쭉따라간다.탄생과죽음을반복하면서몇세대를보낸별들의역사를추적하면서우리몸을구성하는원자와분자에,빅뱅에서현재에이르는우주의역사가낱낱이기록되어있다는사실을보여준다.저자에따르면,우리가바라보았던우주공간은사실우리의고향이며,우리는진정한별의후손이다.
3장낙하
이장에서는‘중력’에대해서이야기한다.우주에서가장신기한힘중의하나인중력은은하,별,태양,행성의움직임을관여하는힘이다.브라이언콕스교수는무중력상태를직접경험하면서,중력이우리세상에얼마나큰영향을미치는지를설명해준다.전자기력,중력,강한핵력,약한핵력등우주의가장기본적인4가지힘가운데중력은가장약한힘이지만,행성을만들고태양계를만들고우주에떠다니는기체와먼지구름을부지런히긁어모아서질서정연한별을수조개나만든막강한힘이다.멀리떨어진별들사이에작용해은하단과초은하단을형성하게만든,혼란스러운우주에질서와리듬을부여한일등공신이바로중력인것이다.그렇다면,중력이란과연무엇인가?아인슈타인의일반상대성이론은이질문에가장단순하고아름다운답을제시했다.“중력은시공간을구부러뜨리는원인이다.”
4장운명
우리는어디서온것일까?우리는어디를향해가는것일까?이책의마지막장인‘운명’에서핵심적으로다루는것은‘시간’이다.과학적인시선으로바라보면,시간은오직한방향으로만진행한다.시간은왜미래로만흐르는것일까?우리의문명과지구,태양계,은하등모든것의운명은‘시간의화살’에따라결정되고,이엔트로피의법칙은가차없이적용된다.저자는사막의모래바람에묻혀버린나미비아의콜만스코프도시,나미비아북쪽해안지대인‘스켈레톤코스트(해골해안)’를바라보며,태양의죽음,별의최후,우주의종말을그려본다.이와함께저자가공들여서설명하는주제는‘시간의순환’이다.이책에따르면,지구에서는생태계가순환하고,별은탄생과죽음을반복하면서순환한다.생(生)과사(死)가순환하는것은우주도마찬가지다.우주의시간앞에인간은한낱작은존재에불과하지만,그럼에도불구하고우주의신비를파헤치고,거대한우주를이해하려고하는존재는,아직까지는,오직인간뿐이다.
