과학오디세이 유니버스: 우주.물질 그리고 시공간 (세상 모든 것이 궁금한 과학자의 지적 여정)

과학오디세이 유니버스: 우주.물질 그리고 시공간 (세상 모든 것이 궁금한 과학자의 지적 여정)

$22.99
Description
‘세상은 어떻게 존재하고 왜 있는 것일까?’ 이는 세상의 근원과 존재의 이유를 묻는 ‘궁극적 질문’이다. 이처럼 근본적이고 심원한 질문에 대한 응답은 종교와 철학의 영역으로 간주해 왔다. 하지만 종교와 철학 또는 인문학은 저마다 주관적이고 사변적인 대답을 내놓으며, 미궁에 빠지기 일쑤였다. 반면 현대과학은 20세기 후반 이래 무수한 발전을 이루며, ‘궁극적 질문’에 대한 최종적 답을 제시하기 시작했다. 우주 또는 생명의 근원과 이유를 이처럼 경이롭고 분명하게 설명하는 과학은, 무엇으로도 대체 불가능한 ‘대서사시’에 비유될 만하다.
〈유니버스〉는 현대 물리학과 우주과학의 최신 이론과 연구 동향을 집대성한 과학 교양서다. 지난 20여 년간 과학은 급속히 발전하며 전대미문의 성취를 이뤄냈다. ‘표준빅뱅 이론’, ‘양자역학’, ‘표준모형’, ‘끈 이론’, ‘고리양자중력 이론’ 등이 그 대표적 성과로, 이러한 이론들은 우주가 ‘어떻게’뿐만 아니라 ‘왜’ 생겼는지를 명확히 답하는 ‘궁극의 이론’으로 발전 중이다. 이 책은 복잡한 수식을 배제하고, 일반인들도 쉽게 이해할 수 있는 문장으로 누구나가 우주와 물질의 근원을 찾아 나설 수 있도록 안내한다.
〈유니버스〉는 생명과 마음의 기원을 다룬 〈라이프〉의 쌍둥이 책이자, ‘과학 오디세이’ 시리즈 일부다. 이 시리즈는 기나긴 우주와 생명의 ‘대서사시’를 통해 우주와 생명의 본질을 통찰하며, 독자들이 삶의 의미를 깨달을 수 있도록 인도한다. ‘과학 오디세이’ 시리즈는 과학을 통해 궁극에 다가서는 심원한 인문교양서로서, 세상을 바라보는 새로운 관점을 제공한다.
저자

안중호

성균관대학교금속공학과를졸업하고벨기에루벵대학(UCLouvain)금속물리연구소에서석사,박사학위를받았다.한국기계연구원(현재료연구소)선임연구원,(국립)안동대학교신소재공학부교수,공과대학장을역임했다.일본과기청JTAFellow,호주연구재단ARCIREXFellow,각종국제학회지편집임원및한국분말야금학회장등을거치는연구활동을통해나노신소재,초전도체,에너지소재분야에160편(국내33편,SCI137편)의학술논문및230편의학술발표를했다.현재안동대학교명예교수로기초연구및과학기술의이해를돕기위한관련활동을하고있다.

목차

시작하는글

1장
우주는어떤모습을하고있을까?
볼수있는세상의끝|우주의크기
끝없는유한함|관측가능한우주너머
별하나,나하나|우주에있는별의개수
우주속인류의보금자리|태양계가족의새분류
해왕성을넘어|태양계의먼천체들
영원하지않는이웃|가까운항성들
용이사는개울|새로밝혀진우리은하의구조
약육강식의세계|은하들의상호작용
떠돌며무리지으며|은하군과은하단
장대함의끝|필라멘트,장성그리고보이드
천체가거대한이유|우주팽창의발견과정
기이한팽창|우주팽창에대한오해들
태초의열은어디로갔을까|빅뱅의증거들
우주의불꽃놀이?|빅뱅에대한오해들
빛으로이루어진화석|우주배경복사
보이진않지만존재하는|암흑물질의존재근거
존재하지만정체를모르는|암흑물질의후보들
가속페달을밟은우주|암흑에너지
아인슈타인의위대한실수|장방정식과우주상수
텅빈곳에도있는그것|진공에너지
기적같은우연의일치|표준빅뱅이론의의문점들
상상을초월하는팽창|인플레이션
모든물질의기원|우주에물질이있는이유
우주물리학자들이쓴시나리오|우주의과거사

2장
물질은어떻게구성되어있는가?
원자는실체인가?|원자의실제모습
인간지식의금자탑|양자와양자역학
원자보다작은것들|전자와원자핵의발견이야기
건포도푸딩에서행성으로|보어의원자모형
식당테이블보에적은수식|물질파
돌지않는이상한팽이|전자의스핀
아이들의물리학|양자역학의탄생
에로틱한폭발|슈뢰딩거방정식
펜치로티눈빼기|하이젠베르크와불확정성원리
음의에너지로가득찬세상|반물질
양자역학의주류적견해|코펜하겐해석
신이무엇을하든참견말라|아인슈타인의패배
동시에죽어있고살아있기|슈뢰딩거의고양이
하나로얽힌세상|EPR역설
또다른내가사는세상|여러세상해석
입자인가장인가|양자장론과양자전기역학
소립자들의주기율표|표준모형
맛깔있고자유로운입자|쿼크와렙톤
힘의중재자들|게이지보손과자연의4힘
땅이꺼지지않는이유|전자기력과광자
세상에서가장강한접착제|강력과글루온
맛깔을바꾸는요술|방사선붕괴와약력
신의입자인가빌어먹을입자인가|힉스입자
모든물리학의핵심원리|대칭성과그깨짐
기적같은덧셈뺄셈|계층성문제와초대칭성
모든힘을하나로|대통일이론
훌륭한,그러나완벽하지못한|표준모형의숙제들



3장
세상은왜있을까?
삼키고증발하고|블랙홀
진동하는끈이물질이라고?|끈이론
돌돌말리고숨겨진|여분의차원
막,매직,미스터리,마더|M-이론
막으로된세상|막세계우주론
영원히큰불이반복되는|에크피로틱우주
무수히생겨나는아기들|혼돈인플레이션우주론
색즉시공공즉시색|저절로생겨나는우주
또다른세상들|다중우주,평행우주
인간을위해우주가존재한다고?|인류의원리
세상은옷감일까?|고리양자중력이론
있는듯없는듯|공간의실체
세상의시작은있는가?|최초의시간
시간은환상인가?|시간의문제
보다높이,보다멀리보기|궁극의이론

맺는글
감사의글

부록
1.아인슈타인의장방정식
2.프리드먼의방정식과음의압력
3.우주의평평도
4.가짜진공과인플레이션
5.슈뢰딩거의파동방정식
6.파인만도형(다이아그램)
7.광속과특수상대성이론,정지질량
참고문헌및주석
추천도서
그림출처

출판사 서평

빅뱅부터양자역학그리고끈이론까지
세상모든것이궁금한당신을위한과학이야기


‘세상은왜없지않고존재할까?우리는왜여기에있을까?’

이처럼심오하고궁극적인질문은과학의영역이아닌것으로여겨졌다.하지만〈유니버스〉의저자는“21세기는궁극의질문에대해과학이어느정도의미있는답들을내놓기시작한최초의시대로기록될것”이라고말한다.나아가저자는“우리는지금,세상의근원을추론이아닌객관적사실에입각해규명하려는전대미문의지적대모험시대를살고있다”고강조한다.

16세기갈릴레오갈릴레이의지동설을시작으로코페르니쿠스,케플러,뉴턴으로이어지는과학세계의획기적진보는‘과학혁명’으로명명된다.그런데20세기후반이뤄진과학의진보는16세기의과학혁명을압도한다.먼저과학의전분야에서새로운도구들이등장해혁명을일으켰다.다음으로물리학을바탕으로전자,정보,컴퓨터공학이비약적으로발전했다.그리고분자생물학,뇌과학,인지과학의발전이과학혁명을가속했다.한편지금껏축적된과학적지식은유기적으로연결되며,과학이인식할수있고설명가능한세계의깊이와범위가기하급수적으로확장됐다.저자는과학계의최근20여년을격동적인‘지적대혁명’의시기라고명명한다.

〈유니버스〉는우주와물질에관한분야에서현대과학이이뤄낸중요한성취와핵심이론을집대성했다.1장에등장하는‘페르미버블’,‘암흑물질’,‘암흑에너지’등은우리가속한우주의모습을인식할수있게하는핵심요소다.한편‘우주배경복사’와‘표준빅뱅이론’은우주의기원과미래를설명한다.2장에서는‘양자역학’과‘표준모형’이소개된다.두이론은우주를구성하는가장작은입자들에관한이론으로서,물질의실체를파악하는핵심이론이다.마지막3장은상대성이론과양자역학을통합하는최신의이론을다룬다.예컨대‘끈이론’,‘M-이론’,‘막세계가설’등최신이론들은우주와시·공간에대한근원을새롭게밝히며,인식의틀을확장하고있다.


우주와생명은어떻게존재하고왜있는것일까
경이로운‘빅히스토리’가전하는‘인문학적통찰’

〈유니버스〉와〈라이프〉는‘과학오디세이’시리즈에속한쌍둥이책이다.〈라이프〉는‘생명과인간,마음’의기원을다루면서,우주와물질을다루는〈유니버스〉와함께‘모든것의기원과존재의의의’를탐구한다.‘과학오디세이’시리즈의〈유니버스〉와〈라이프〉는‘우주물리학,생물학,인지과학,고인류학,물질과학’등각기다른여러분야의과학을다루면서,우주와생명이‘어떻게’그리고‘왜’시작됐는가에대한적실한과학적대답과인문학적통찰을제공한다.

이처럼우주와생명,만물의역사를총괄하고그본질을통찰하는학문은‘빅히스토리’(Bighistory)에분류된다.빌게이츠는자신의블로그‘게이츠노트(GatesNotes)’에서“빅히스토리는어떻게모든것들이서로되어있는지를보여주고,여러부문의통찰을하나로엮어내러티브를만들어낸다”고말했다.국내외에서선풍적인인기를끌었던,칼세이건의〈코스모스〉나빌브라이슨의〈거의모든것의역사〉는우주의방대한시공간을매력적인내러티브로엮어낸역작이다.이와마찬가지로‘과학오디세이’는전문화되고세분화된과학의성과를유기적으로연결하고,융합한다.이시리즈를통해독자들은따로발전해온과학의세계를거시적으로조망하면서현대과학의핵심적인맥락과줄거리를파악해낼수있을것이다.


‘과학오디세이’시리즈를통해마침내발견하게되는것은시·공간에대한본질적이해,그리고삶의의미다.저자는“과학이우리의근원에대해제공해주는객관적지식을통해삶의의미를찾는것이더소중하다”고말한다.저자는고리양자중력이론의선구자로알려진카를로로벨리의현대물리학이론을빌려,‘시간은환상일가능성이크다’는사실을강조한다.또한최신의뇌과학은‘나’라는정체성또한우리뇌가만든가공물이라는사실을전달한다.‘지나간과거나오지않은미래에고통스러워하지말고,현재의순간에충실하라’는오래된격언은이처럼현대과학이발견한객관적사실로뒷받침되고있다.


50여년과학에만몰두한,과학전문가의역작
10년의연구와집필기간,600여편의인용문헌과100여권의추천도서

‘과학오디세이’시리즈의〈유니버스〉와〈라이프〉는총1,000여페이지에달하는방대한저서이다.이책은일반인들도쉽게이해할수있도록쓰인본문에이어,심도있는이해를원하는독자들을위해중요원문논문과이용가능서적을부록을통해충실히소개했다.

이책을집필한저자안중호는35년간학생들을가르치고재료공학을연구해온과학자다.현재는기초연구및과학기술의이해를돕기위한관련활동을하고있다.이책은저자가2010년교양과학교재로제작한〈현대과학으로본인간과우주〉시리즈에서확대,발전된것이다.이후에도저자는국내외많은과학서적들과중요원본논문들을직접연구하며현대과학의최신사항을섭렵하여,‘우주,생명,인간,마음,물질’에관한1.000여페이지에달하는‘과학오디세이’,즉‘과학의대서사시’를집필했다.

저자는일본과기청JTAFellow,호주연구재단ARCIREXFellow,각종국제학회지편집임원및한국분말야금학회장등을역임하며,나노신소재,초전도체,에너지소재분야에160편(국내33편,SCI137편)의학술논문및230편의학술발표를했다.이와같은저자의학문적역량과과학에대한헌신적열정은현대과학을총체적으로정리하는방대한시리즈의단단한뿌리였다.