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당장 우주여행에 나서기 위해 일론 머스크처럼 부자일 필요는 없다. 이 책 한 권이면 충분하다. 가상 우주 여행을 주제로 한 이 책은 천문학자가 쓰고, 천문학자가 번역했다. 지구와 우주에 관한 이토록 재밌고 정확할 수 있을까? 칼 세이건 『코스모스』와 어깨를 나란히 할 역작. - 손민규 자연과학 PD
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한국 독자분들께: 함께 꿈을 나눠요
시작하며: 여행자를 위한 경고 [첫 번째 여정: 지구를 떠난 후] 1. 아무것도 없는 공간 2. 소행성과 혜성 3. 끓어오르는 태양 4. 피할 수 없는 우주선 [두 번째 여정: 태양계 너머] 5. 별이 태어나는 곳 6. 미지의 블랙홀 7. 행성상 성운 8. 백색 왜성과 신성 [세 번째 여정: 더 먼 곳으로의 항해] 9. 화려한 초신성 10. 중성자별과 마그네타 11. 초대질량 블랙홀 12. 퀘이사와 블레이자 [네 번째 여정: 보이지 않는 위협] 13. 우주끈과 불완전한 시공간 14. 암흑 물질 15. 외계인은 우호적일까 16. 화이트홀과 웜홀 마치며: 마지막 경고 옮긴이의 글: 마음껏 상상하세요 주석 |
Paul M. Sutter
저는 여러분이 우주에서 살아남기를 바랍니다. 이왕이면 더 많은 지식을 활용해서 살아남으면 좋겠습니다. 이 책에는 지구의 과학자들이 수십 년, 어떤 경우는 수 세기 동안 연구하여 얻은 최신 과학 지식을 담았습니다. 다시 말해 상당 부분은 맞지만 일부는 틀릴 수도 있다는 뜻입니다. 그게 바로 현실입니다. 어떤 것이 확실한 사실인지, 약간 의심스럽거나 심지어는 완전히 추측에 불과한 것에는 무엇이 있는지 여러분께 알려 드리기 위해 최선을 다하겠습니다. 다시 한번 말씀드리지만 여러분의 판단을 존중하세요. 하지만 저는 최소한의 안전을 위해서라도 진리만을 말씀드리기 위해 노력할 겁니다.
--- 「여행자를 위한 경고」 중에서 딱 한마디만 할게요. 그러지 마세요. 여러분 폐에 있는 공기는 우리에게 익숙하고 편안한 대기압 1기압에 맞춰져 있어요. 그러나 여러분 목 안에 있는 근육과 끈적끈적한 조직들은 진공에서 대기압 1기압을 유지하도록 만들어지지 않았어요. 아무리 숨을 참으며 노력을 해도 폐 안의 공기는 바깥으로 나오는 길을 찾을 것이고 나올 때 무척 빨리 그리고 과격하게 나와 진공으로 퍼져 나가면서 (아마도 영구적으로) 목을 손상시킬 것이고 (아마도 영구적으로) 그보다 더 섬세한 조직들, 즉 이제 많이 남아 있지 않은 혈액 안으로 산소를 운반하는 일을 하는 폐 속에 있는 작은 주머니, 폐포들을 손상시킬 겁니다. --- 「아무것도 없는 공간」 중에서 이 물건이 얼마나 강력한 펀치를 날릴 수 있는지 이해하려면, 그 에너지가 아주 작은 덩어리에 집중되어 있다는 점을 기억하세요. 그 에너지는 속도와 크기가 결합된 것입니다. 야구공 속구에 얼굴을 맞았다면 아마 그다지 좋지 않겠죠? 공의 크기가 그보다 좀 더 작아지면, 총 에너지를 동일하게 유지하기 위해서는 더 빨리 던져야겠죠. 총알처럼 말이에요. 총알로 얼굴을 강타당하면 누가 좋아하겠어요. 이제 총알보다 더 작게 만들어서 더 빨리 움직이게 하세요. 더욱더 작게, 그래서 더욱더 빠르게. 계속 작게 만들어서 기본 입자만큼 작아지면, 거의 빛의 속도에 가깝게 빨라질 거예요. --- 「피할 수 없는 우주선」 중에서 탈출 속도가 빛의 속도와 정확히 같은 곳인 표면을 사건의 지평선(event horizon)이라고 하는데요. 지평선이라는 단어가 이름에 들어간 이유는 지평선이 가장자리, 어떤 경계를 나타내기 때문입니다. 행성 위에 서 있을 때 표면에서 볼 수 있는 것의 한계가 바로 지평선이죠. 그 너머에는 완전히 미지의 세계인 새로운 세상이 펼쳐져 있을 것이고요. 따라서 블랙홀의 지평선은 미지의 새로운 세계, 잠재적으로 알 수 없을 수밖에 없는 세계로 진입하는 지점이기도 합니다. ‘사건’이라는 단어는 왜 붙었을까요? 글쎄요, 그건 그곳이 재미있는 일이 일어나는 곳이기 때문이겠죠. 파티 같은 이벤트 말이에요. 파티지만 여러분이 죽을 수 있는 곳입니다. --- 「미지의 블랙홀」 중에서 일상생활에 비유할 수 있는 단어가 있어요. 바로 ‘구속되지 않은 상태(unbind)’입니다. 우리는 구속되어 있죠. 우리 몸을 구성하는 원자와 분자는 다양한 힘에 의해 서로 묶여 있으니까요. 수류탄과 같은 충분한 에너지만 있으면 몸의 분자를 분리하여 사방으로 날려 보낼 수 있습니다. 여러분은 더 이상 구속되지 않을 것입니다. 또한 죽게 됩니다. 이 과정은 많은 에너지가 필요하기 때문에 자주 일어나지 않으며 일반적으로 매우 격렬한 것으로 간주됩니다. 백색 왜성을 구속되지 않게 해 주려면 엄청난 에너지가 필요합니다. 백색 왜성은 별을 만들기에 충분한 질량을 가지고 있지만, 암석으로 된 행성 정도의 크기에 그 많은 질량이 압축되어 있지요. --- 「화려한 초신성」 중에서 1977년, 오하이오주 콜럼버스 외곽에 있는 빅 이어 전파 망원경은 72초 동안 지속되는 예외적으로 강한 신호를 기록했습니다. 이 전파는 우주의 배경 전파보다 30배 더 강했습니다. 또한 매우 특이한 주파수, 즉 중성 수소가 자연적으로 방출하는 주파수에서 발생했습니다. 우연이었을까요? 그날 밤 관측을 담당했던 제리 R. 이먼은 인쇄물에 “와우!”라고 적을 정도로 감명을 받았습니다. 그래서 역사책에 기록된 이름이 바로 와우! 신호(the Wow! signal)입니다. 이 신호는 무엇이었을까요? 전혀 모르겠습니다. 1977년 그날의 외로운 밤 이후 전파 관측 역사상, 더 크고 더 많이 관측할 수 있는 방법들을 동원해도 이 신호는 다시 들려오지 않았습니다. 외계인이었다면 그들의 문명이 영원히 끝나기 직전에 “잘 있어.”라고 단 한 번 외치고는 사라진 것이죠. --- 「외계인은 우호적일까」 중에서 다시 말하지만, 우리는 일반 상대성 이론의 수학이 우리를 잘못된 길로 이끌고, 이 말도 안 되는 웜홀이 실제로 있을지도 모른다는 잘못된 희망에 빠져들게 하여 우리가 한창 즐기고 있는, 이러한 망상의 파티를 망치는 것을 즐기는 다른 물리학에 직면하게 되겠지요. 아인슈타인이 그렇게 말했다고 해서 그렇게 되는 것은 아닙니다. 오늘날(그리고 물리학이 존재한 이래로) 물리학계에서 가장 뜨거운 질문 중 하나입니다. 과거로의 시간 여행은 금지된 것처럼 보이지만(실제로 과거로의 시간 여행이 가능하다는 증거는 전혀 없습니다.) 왜 금지된 것인지는 알 수 없습니다. 어쩌면 웜홀의 불가해한 수학 뒤에 궁극적인 해답이 숨겨져 있을지도 모르겠네요. --- 「화이트홀과 웜홀」 중에서 우주가 위험한 곳이라는 건 이미 충분히, 그리고 고통스럽게 명백히 설명했어요. 하지만 아름답기도 하죠. 아주 숭고하고, 특이하고, 경이롭고, 생각하게 만드는 곳임은 틀림없어요. 물질과 에너지의 찬란한 색채로 그려진 캔버스입니다. 물리학은 바로 그 캔버스 위의 붓이에요. 수 세기 동안 우주는 우리를 기다렸어요. 신비로움을 한 꺼풀 벗기면 새로운 신비가 드러나지요. 우주는 우리가 여행하기를 기다리고 있어요. 우주의 소리가 들리지 않나요? 행성에 발이 묶인 우리가 배울 수 있는 건 한정적이므로 우주로 가야 합니다. 새로운 흙에 손을 넣어 보고 새로운 빛을 봐야 해요. 배우고 이해하고 느끼기 위해서요. --- 「마지막 경고」 중에서 |
우리는 우주에서 어떤 위협을 마주치게 될 것인가
그리고 그 위협을 넘어 우주에 나갈 준비가 된 걸까? 바야흐로 우주의 시대다. NASA는 인류를 다시 달에 보내는 아르테미스 프로그램을 진행 중이고 스페이스X는 인류의 화성 이주를 추진한다. 중국은 이미 독자적인 우주정거장을 운영 중이고 일본은 달 착륙에 성공했으며 인도는 유인 우주 비행에 도전하고 있다. 정부 차원의 접근뿐만 아니라 민간 영역에서도 우주 탐사가 활발히 이루어지고 있어 상업 우주 비행 프로그램을 통해 일반인도 마음만 먹으면 우주여행이 가능해졌다. 그러나 우리는 우주에 대해 얼마나 알고 있을까? 낭만 어린 시선으로 밤하늘을 바라보듯 막연한 동경만을 품고 있는 것은 아닐까? 우주는 위험하다. 지구의 품을 벗어나는 순간 마주하는 진공의 공간과 우주 방사선 문제부터 크고 작은 운석과의 충돌 위험, 초신성과 블랙홀, 중성자별과 암흑 물질 등 우주에는 수많은 위협이 실재한다. 우리는 이런 위협을 피할 수 있을까? 어려움을 극복하고 화성에 이주할 수 있는 걸까? 인류가 지금까지 밝혀 낸, 우주에서 살아남기 위한 모든 지식을 담은 책! 천문학자의 탁월한 통찰과 천문학자의 섬세한 번역으로 풀어낸 가장 사실적이고 과학적인 우주의 민낯 NASA의 고문으로 일하고 있는 천체물리학자 폴 서터는 우주가 ‘위험한 곳’이라고 이야기한다. 그리고 그 위험한 우주에서 살아남기 위해 알아야 할 지식을 이 책 『우주여행자를 위한 생존법』(How to Die in Space)에 담았다. 이 책에는 지구를 떠나면 만나게 될 ‘진공’이 과학적으로 어떤 의미인지에서 시작하여, 태양계를 벗어나, 우리은하를 벗어나, 우주의 먼 곳까지 여행할 우리가 생존을 위해 알아야 할 지식이 담겨 있다. 블랙홀이나 일반 상대성 이론은 물론이고 쿼크나 스핀이 등장하는 양자 역학 개념까지 그동안 인류가 밝혀낸 과학적 지식이 골고루 설명된다. 독자가 지루해하지 않도록 저자만의 유머를 적절히 섞어 이야기하듯 풀어내는데, 천문학자인 번역자의 적확하고도 섬세한 번역은 특유의 ‘우주 농담’을 잘 살리면서도 어려운 이론과 개념을 한결 쉽게 이해할 수 있게 해 준다. 우주를 사실적이면서도 과학적으로 가감 없이 보여 주는 이 책을 읽고 나면 ‘아름다운 우주’에 대한 환상이 깨질 수도 있다. 우주는 준비 없이 여행할 수 없는, 위험한 곳이기 때문이다. 그러나 탄탄한 근거와 이론으로 풀어내는 저자의 이야기를 잘 따라가 보면 오히려 우주가 얼마나 경이롭고 웅장하고 숨 막히게 아름다운 곳인지 알 수 있을 것이다. |
우주는 우리의 감각을 초월한다. 지구 밖으로 나가면 숨조차 쉴 수 없으며 극저온과 방사선 폭격 같은 극한의 위협과 맞닥뜨려야 한다. 어떻게 죽게 될까? 아니, 어떻게 하면 거기서 살아남을 수 있을까? 저자는 우리의 손을 붙잡고 여행을 재촉한다. 지구를 벗어나 태양계와 초신성, 중성자별과 블랙홀, 그리고 마침내, 저 광활하고 적막한 시공에 다다른다. 독자들은 책장을 넘기며 그가 타고난 이야기꾼에, 따뜻하고 속 깊은 여행 안내자라는 걸 깨닫게 되리라. - 문홍규 (한국천문연구원 우주탐사그룹장)
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흥미진진한 이야기 속에 진공, 블랙홀, 초신성, 암흑 물질, 외계인, 웜홀 등 우주여행에 필요한 지식이 풍부하게 담겼다. 길지만 단숨에 읽히는 건 저자의 친절한 안내와 번역가의 탁월한 감각 덕분일 것이다. 지식보다 중요한 건 상상력이라고 말한 아인슈타인도 놀랄 책이다. 이 책이 책꽂이에 있다면 밤마다 별들의 속삭임이 들려올 것 같다. - 임현균 (한국표준과학연구원 책임연구원)
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우주여행이라니, 떠나 보고 싶지 않은가? 저자는 친절한 어휘와 뛰어난 스토리텔링으로 우주에서 살아남는 법을 흥미진진한 스릴러처럼 그려 낸다. 천문학자의 섬세한 번역 덕에 독자들은 우주의 경이로움과 위험을 마치 바로 옆에서 체험하는 듯 생생하게 느낄 수 있다. 과학적 통찰과 상상력이 어우러진 이 책은 우주여행을 위한 완벽한 안내서이자 우주를 사랑하는 모든 이들에게 잊지 못할 선물이 될 것이다. - 황호성 (서울대학교 물리천문학부 교수)
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