우주를보는눈에서,우주를듣는귀로
인류는오랫동안우주를오직눈으로만보아왔다.망원경이커지고정밀해질수록더멀리,더오래된빛을볼수있었지만,빛(전자기파)에만의존하는관측에는근본적인한계가있었다.빛을내지않는블랙홀은오랫동안간접적인정황증거로만그존재가짐작될뿐이었다.그런데2015년9월14일,라이고(LIGO)가13억광년떨어진곳에서태양질량30배가넘는두블랙홀이충돌하며낸시공간의떨림을포착하면서모든것이바뀌었다.인류는우주를보는데서그치지않고,마침내우주가내는소리를듣기시작한것이다.이책은그새로운‘귀’가어떻게만들어졌으며,지난10년간그귀로무엇을들어왔는지를기록한책이다.
중력파를국내에서처음저술한연구자,10년만에다시펜을들다
저자오정근박사는2009년부터한국중력파연구협력단의이름으로라이고과학협력단에가입해활동해온,국내중력파연구의산증인이다.2015년역사적인첫검출의순간을라이고과학협력단의일원으로직접지켜보았고,그공로로2016년그루버우주론상과2017년브레이크스루기초물리학상을라이고과학협력단과공동수상했다.첫발견당시의급박했던현장을실시간으로기록했던전작《중력파,아인슈타인의마지막선물》이‘발견의순간’에집중했다면,이번책은그이후평균사흘에한번꼴로새로운중력파가검출되며하나의정규천문학분야로자리잡기까지,중력파과학의10년에걸친성장과성숙의과정을다룬다.저자는이현장을실시간으로지켜본목격자이자참여자로서,그누구도대신할수없는생생함으로이야기를풀어낸다.
100년의예측에서10년의발견까지―여덟개의장으로되짚는여정
책은프롤로그에서뉴턴의중력이론이아인슈타인의일반상대성이론으로대체되기까지의역사를짚으며문을연다.1장은중력파의원리와블랙홀과중성자별등중력파를만들어내는천체들의정체를소개하고,2장과3장은1916년아인슈타인의예측이후수십년간중력파의실재를규명하기위해이어온치열한논쟁과이론적암흑기,그리고킵손과라이너바이스가라이고프로젝트의싹을틔우기까지의지난한과정을되짚는다.4장은중력파를검출하기위한잡음과의싸움,신호를찾기위한분투,발견된중력파신호를확증하는방법과일화를소개하며,검출된첫신호GW150914를잡음속에서확증해낸순간의아슬함을담아낸다.5장은첫검출이후10년간발견된주요중력파원들을선별해그과학적의미를짚고,6장은2017년8월중성자별병합사건GW170817이촉발한‘다중신호천문학’의개막을집중적으로다룬다.7장은라이고라는거대과학프로젝트가어떻게지원받고운영되어성공에이르렀는지를미국과학재단의기여와역할에초점을맞추어기술하고,8장은아인슈타인망원경과코스믹익스플로러,리사와리라등각국이준비중인차세대중력파망원경의현황과미래를전망한다.
지난10년,우주의지도를다시그리다
2015년부터2025년까지라이고·버고·카그라검출기네트워크는누적974일의관측끝에391개의중력파원을확인했다.평균2.5일에하나꼴로우주저편의충돌신호가도착한셈이다.이관측들은태양질량수십배에서100배가넘는,과거에는존재조차몰랐던거대한블랙홀들을잇달아찾아내며별의진화와블랙홀형성이론을다시쓰게만들었다.무엇보다2017년중성자별병합사건GW170817은중력파신호가감마선폭발과함께관측된최초의사례로,발견이후10시간52분만에‘킬로노바’라는천체현상이광학망원경에포착되는극적인순간으로이어졌다.이책은이러한개별발견들을나열하는데그치지않고,그것들이모여어떻게‘중력파천문학’이라는하나의성숙한관측분야를이루어냈는지,그축적의서사를촘촘하게엮어낸다.
중력이라는가장오래된질문―학술서이자교양서
이책은중력파현상을다루기전‘중력’이라는,과학과인문학이공유해온가장근원적인주제에대해서설명의상당부분을할애한.뉴턴의만유인력에서아인슈타인의일반상대성이론으로,그리고그너머수정중력이론에대한모색으로이어지는이여정을저자는차근차근짚어나간다.중력에대한이해는중력파가무엇인지에대한이해로나아가도록도우며,이론속중력파가어떻게구체적인실체로우리앞에나타났는지를자연스럽게연결한다.이때문에《우주의언어를듣는순간》은다중신호천문학이나중력파천문학처럼자칫독자층이좁을수있는전문적인주제를다루면서도,현대물리학전반을조망하는보기드문교양서로서의성격도함께지닌다.중력파과학에관심있는일반독자부터관련분야를연구하는전문가까지,폭넓은독자층에게함께권할수있는책이다.
한국이함께쓴중력파10년
이책이특별한또하나의이유는,지난10년의발견이결코남의나라이야기가아니었음을구체적으로증언한다는데있다.카그라중력파검출기의사파이어거울에서복굴절문제가발생해전세계연구진이어려움을겪던시기,국내한중소기업이제작한사파이어거울이놀라운성능으로테스트를통과해현지로배송되었던일화는큰발견뒤에숨은한국기술의저력을보여준다.책은여기서그치지않고,한국이독자적으로제안한중력파검출개념인‘소그로SOGRO’와이를발전시켜달표면을거대한중력파관측플랫폼으로삼으려는‘랑고LANGO’,그리고그뒤를잇는‘동아DONGA프로젝트’―한국인에게친숙한전래동화속토끼와동아줄에서이름을따온―까지,세계중력파과학의최전선에서한국이그려가고있는미래를소개한다.
[지속의과학]시리즈의세번째책인《우주의언어를듣는순간》은앞서출간된《얽힌생명의역사》,《물리학이초대한우주》와함께,오늘의과학이어떻게공존과지속의관점에서세계를다시상상하는지를보여준다.100년을기다려마침내우주의목소리를듣게된인류에게이책은그이후의10년을정리하며,그다음100년을우리가어떤감각으로채워갈지묻는다.
추천사
중력파의발견과그이후빠르게성장하고성숙해온연구의여정에직접참여하며기여해온저자는,중력파과학의발전과정을놀라울만큼정확하면서도이해하기쉽게풀어낸다.한때직접관측하기어려운신비로운존재로만여겨졌던블랙홀은이제중력파를통해빈번하게발견되며,우주의구조와진화를이해하는데빼놓을수없는중요한천체로자리잡았다.이책은이러한과학적변화가어떻게이루어졌으며그것이우리의우주관을어떻게바꾸고있는지를생생하게보여준다.중력파과학에관심을가진일반독자는물론과학전문가에게도꼭한번읽어보기를권하고싶다.
이형목서울대학교명예교수,라이고과학협력단한국연구그룹책임자
우리는오랫동안우주를눈으로보아왔다.그러나중력파의발견과함께인류는마침내우주의떨림을‘듣기’시작했다.《우주의언어를듣는순간》은그새로운감각이어떻게탄생했는지를이론과실험,실패와논쟁,국제협력의역사속에서생생하게보여준다.아인슈타인의예측에서라이고의첫검출,블랙홀과중성자별이전한놀라운소식까지독자는과학적발견이한천재의영감이아니라수많은사람의끈기와검증으로완성된다는사실을깨닫게된다.과학애호가에게이책은중력파천문학으로들어가는든든한안내서이자과학이실제로작동하는방식을보여주는기록이다.
이정모전국립과천과학관장
