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1. 저어갈 보트를 찾아서
2. 해, 하늘, 그리고 상상력 3. 기독교의 방해 4. 빛을 보면서 5. 태초에…… 6. 흔적, 특이점, 미세한 파동 7. 원자라는 물질 8. 모든 것을 창조하는 에너지 9. 암흑물질을 찾아 10. 이색적인 여행 11. 외계 지적 생명체와 준성 12. 블랙홀을 찾아서 13. 모든 것을 날려버리며 14. 모든 것은 끈으로 연결되어 있다 15. 스티븐 호킹의 우주 |
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스티븐 호킹의 특이점에 관한 연구는 본래 빅뱅에 대한 이론적 증거를 제공했다. 빅뱅에 관한 가장 최근의 실험적 증거는 코비(COBE : 우주배경복사 탐사위성)라는 이름의 위성이 제공했는데, 어떤 이들은 이것이 결정적인 증거라고 말하고 있다. 1965년에 펜지어스와 윌슨이 배경복사를 발견한 뒤에 호일 등은 은하들이 빅뱅에서 진화해 나왔다고 보기에는 온도가 너무 고르다는 점을 지적했다. 그래서 뭔가 다른 방식으로 설명할 필요가 있었다. 만약 우주가 빅뱅에서 비롯하지 않았다면, 결국 '정상우주론'이 생존할 수 있는 문은 계속 열려 있을 것이기 때문이었다. 이 때문에 일부 빅뱅 이론 지지자들은 배경복사에서 미세한 파동 - 은하의 형성을 설명해 줄 미세한 온도 변화 - 을 찾아내려는 시도를 하게 됐다.
이러한 미세한 온도 차가 존재하지 않는다면, 빅뱅이 있었다는 증거도 없어지기 때문이었다. 빅뱅 이론에 따르면, 모든 것은 매우 균일하게 뜨거운 수프 같은 에너지에서 시작됐다. 마침내 아원자 입자들이 출현했을 때, 이들은 사방으로 균일하게 퍼져 나갔다. 밀도가 더 높거나 더 낮은 공간은 존재하지 않았다. 그래서 물질들은 순조롭고 고르게 확산됐다. 물질들이 비어 있는 거대한 허공에 모여 은하들을 만들었다. 미세한 온도 차이는 우주의 아주 초기 단계에서 어떻게 이런 일이 일어났는지 설명해 줄 것이었다. 뜨거운 점들은 차가운 점들보다 훨씬 큰 에너지를 가지고 있었을 것이다. 이로 인해 중력은 이 좀더 밀집된 입자들을 한데 끌어모아 더 단단하고 더 밀도 높은 덩어리들을 만들었을 것이며, 마침내는 좀더 차가운 공간에서 만들어진 입자들을 끌어당겼을 것이다. 이 좀더 차가운 공간들은 입자들이 사라지면서 은하들 사이의 우주 공간으로 진화해 갔을 것이고, 좀더 뜨거운 공간들은 최초의 원시 은하로 진화해 갔을 것이다. ---pp.103~104 |
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물론 스티븐 호킹은 블랙홀을 이론적으로 이해하는 데 공헌했으며 복잡한 수학적 예측을 통해 블랙홀의 성격을 규명했다. 이 분야에서 그의 가장 잘 알려진 업적은 아마도 호킹 복사의 발견일 것이다.스티븐 호킹은 블랙홀의 가장자리에서 무슨 일이 벌어지는지, 빛과 물질이 블랙홀에서 떨어져나오는 지점과 블랙홀로 빨려들어가는 지점 사이의 경계에서 무슨 일이 벌어지는지 밝혀 냈다.
--- p.210-17 머리말 중에서 |
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그리고 10억년이 지나자 서로 더 강하게 끌어당겨 별들이 형성되었으며,은하의 요소들이 모습을 갖추었다. 이 모든 일이 시작된지 150억년이 지난 오늘날에도 우주와 수많은 은하들은 이처럼 계속되는 진화의 단서들을 여전히 보여 주고 있다.
--- p.149 |
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현재의 표준우주모형이 정립되기까지 우주론이 어떻게 발전해 왔는지 한 편의 드라마처럼 재미있게 볼 수 있다
이 책은 맨눈으로 천체를 관찰하며 그 변화의 이유를 설명하려 했던 고대 그리스인들로부터 무한하며 안정된 우주라는 뉴턴의 우주관을 거쳐 우주는 150억 년 전에 빅뱅으로 탄생했으며 역동적으로 진화하는 존재라는 현대의 우주론에 이르기까지 우리가 어떻게 현재와 같은 수준의 지식에 도달하게 되었으며 앞으로 해결해야 할 과제는 무엇인가 하는 큰 줄기를 따라 씌어진 책이다.
『스티븐 호킹의 우주』는 전체적으로 『시간의 역사』의 흐름과 설명을 따르고 있지만 좀더 많은 보통 사람들이 우주의 모습을 그릴 수 있도록 수학 · 물리학적 지식이 필요한 부분은 되도록 전문 용어를 쓰지 않고 쉬운 비유로 설명하는 한편 우주관의 변화를 세계관(철학 및 종교)과 연관시킴으로써 인문학적 재미를 준다. 특히 우주 모형이 정립되는 과정은 한 편의 드라마를 보는 것 같다. 잘 알려진 대로 갈릴레이를 재판에 회부하면서까지 프톨레마이오스의 지구 중심설을 옹호하려 했던 교회는 뉴턴에 의해 태양 중심의 모형이 수학적으로 확증되자 오랜 기간 절치부심한다. 마침내 200년의 세월이 흐른 뒤 교회는 '창조의 순간'을 입증할 수 있는 기회를 갖게 된다. '시원의 입자'설을 주장한 벨기에 출신의 신부 르메트르의 영감과 우주의 팽창 사실을 발견한 허블 덕분에 '창조의 순간' 빅뱅을 확고한 이론으로 입증할 수 있게 된 것이다. 그리고 마침내 1981년 교황청은 빅뱅이 창조의 순간이며 우주의 질서는 신에 의해 주관된다고 인정하게 됐다. 다윈의 진화론이 받아들여지고 우주의 대부분을 설명할 수 있는 이론들이 등장한 지금도 현대 물리학은 '창조의 순간'에 과연 신의 개입이 있었느냐 하는 문제에 대해 완벽한 답변을 제공하지 못하고 있다. 하지만 과학자들은 미시세계를 설명하는 양자역학과 거시세계의 이론인 상대성 이론을 통합한 '모든 것을 설명하는 이론'을 갖게 되면 우주의 생성과 진화와 미래를 설명할 수 있을 것이라고 내다보고 있다. 이 책은 호킹을 비롯해 '모든 것을 설명할 수 있는 이론'을 찾아 매진하고 있는 과학자들의 숭고한 노력을 한편의 서사시처럼 엮어 내고 있다. 또한 과학자들의 인간적인 면모를 부각시켜 즐겁게 책장을 넘길 수 있도록 배려한 점도 이 책의 장점 중 하나이다. 가설이 제기되고 그 가설에 대한 이론적 검증이나 그것을 뒷받침하는 새로운 발견의 과정을 그 과학자의 생활과 밀착해서 소개하고 있어 업적이나 이론적 공헌을 중심으로 알아 온 인물들의 성격이 훨씬 생생하게 다가온다. |