2022년 활동을 시작한 제임스 웹 우주망원경은 태양계 밖으로 확장되는 여정을 계속하면서 지금까지는 볼 수 없었던 머나먼 고대의 빛들을 계속 발견해, 이 우주가 실제로 얼마나 거대한지를 증명하고 있다. 제임스 웹 우주망원경이 찍은 첫 번째 심우주 사진(가장 먼 우주를 찍은 선명한 적외선 사진)은 먼 곳에 있는 수천 개에 달하는 희미한 은하의 모습을 담고 있는데, 그중에는 137억 년 전에 생성된 것들도 있다. 그 덕분에 인류는 빅뱅의 순간으로 한층 가까이 다가갈 수 있었다.
---「서문 | 우주로 떠나는 여정」

로켓을 발사하고 1분쯤 지나면 조종실에서는 최대 동적 압력에 도달했음을 알리는 ‘맥스큐’를 선언한다. 이때가 발사 직후에 가장 위험한 순간이다. 대기와의 마찰로 발생하는 항력 때문에 로켓에는 응력이 생기는데, 이 응력은 로켓의 속도가 증가할수록 커진다. 로켓이 조밀한 대기를 뚫고 나가는 동안 대기는 로켓이 앞으로 나가지 못하게 반격한다(이제 우리는 그 반격이 만만치 않음을 안다). 로켓이 이 지역을 너무 빠르게 지나가면 산산조각 날 수도 있다. 그러나 고도가 높아질수록 점차 공기 밀도도 낮아지기 때문에 로켓에 가해지는 항력의 크기는 점점 줄어든다.
---「로켓 과학과 맥스큐」

1957년에 최초로 인공위성을 발사한 뒤, 인류는 가능한 한 많은 위성을 지구궤도에 올리려고 다양한 방법을 개척해 왔다. 하드웨어를 작게 만듦으로써 인공위성은 점점 더 작아지고 저렴해졌으며, 이제 인공위성은 세상에 없어서는 안 될 필수품이 되었다. 지구궤도를 도는 인공위성은 기하급수적으로 늘어나고 있다. 2000년에는 50개 정도였지만 2010년에는 100개, 2020년에는 1천 개가 넘었고, 2022년에는 2천 개가 넘었다. 인공위성은 여러 대를 동시에 발사할 때가 많으며 그 위성들의 최대 소유주는 일론 머스크의 스페이스X로, 대부분 스타링크 위성 서비스에 사용되고 있다. 고작 수십 년 사이에 청명했던 우리의 하늘은 위험한 경주로로 변하고 말았다.
---「우주 쓰레기와 캐슬러 효과」

45억 년 전, 천체의 거의 모든 물체가 태양에 합쳐지고자 했을 때 태양이기를 거부했던 1퍼센트 미만의 물질들이 태양을 제외한 태양계의 나머지 천체들이 되었다. 태양계에 속한 행성들과 위성들은 모두 각자 독특한 특성과 표면을 소유하고 있지만 모두들 원시성운과 동일한 원소들을 품고 있다.
태양 주위를 돌고 있는 천체들의 기원에 관한 이야기는 여전히 격렬한 논쟁거리다. 하지만 한 가지는 모두가 동의한다. 초기 태양계는 혼돈의 화신이었다는 것 말이다. 태양에 합류하지 않은 입자들은 합쳐져서 미행성체라고 불리는 덩어리가 되었고 일부는 더 합쳐져서 원시행성이라고 불리는 거대한 천체가 되었다. 혼돈의 덩어리들은 서로 충돌해 일부는 다시 쪼개지고 일부는 궤도에서 벗어났다. 일부는 태양에 충돌해 태양의 질량을 증가시켰고 일부는 태양의 중력에서 완전히 벗어났다. 태양의 중력에서 벗어난 작은 물체들은 성간 침입자가 될 운명을 안은 떠돌이 소행성이 되었고 큰 물체들은 고향이라고 부를 항성을 갖지 못하고 우주를 헤매게 될 떠돌이 행성이 되었다.
---「바람이 부는 항성」

지구보다 1,300배 크고 자신을 제외한 태양계 나머지 행성을 모두 합한 것보다 2배나 질량이 큰 존재. 로마신화 속 신들의 왕, 주피터의 이름이 붙은 목성이다. 망원경으로 목성을 관찰하던 갈릴레이는 깜짝 놀랐다. 분명하게 구별할 수 있는 네 개의 위성이 목성 주위를 돌고 있었기 때문이다. 그것은 하늘에 지구가 아닌 다른 천체 주위를 만족스럽게 돌고 있는 천체들이 있다는 뜻이었다. 갈릴레이의 업적을 기려 목성의 여러 위성 가운데 그가 발견한 네 위성(이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토)은 갈릴레이 위성이라고 부른다.
---「목성」

처음에 물리학자들은 광자가 파동과 입자 가운데 하나여야 한다고 생각했다. 18세기가 시작될 무렵, 크리스티안 하위헌스와 아이작 뉴턴은 빛의 본질을 두고 서로 다른 주장으로 대립했다. 뉴턴은 빛이 자신이 소체라고 부른 빛 알갱이들의 흐름이라고 선언했고, 하위헌스는 빛은 소리가 매질 속에서 퍼져나가는 것과 본질적으로 다르지 않은 방식으로 이동하는 파동이라고 주장했다. 두 주장 모두 틀리지도 않았고 정확하게 맞지도 않았다. 빛이 파동임은 쉽게 확인할 수 있다. 하지만 빛이 입자임을 실험으로 증명하고 설득력 있는 설명이 나오기까지는 200년을 더 기다려야 했다. 이 업적으로 알베르트 아인슈타인은 노벨상을 받았다.
---「빛, 파동인가 입체인가?」

존 미첼은 암흑별 주위를 도는 빛나는 항성을 관찰하면 암흑별을 감지할 수 있으리라 생각했다. 실제로 천체물리학자들에게 6천 광년 떨어진 곳의 백조자리 항성들 사이에 숨어 있던 블랙홀을 처음 제보한 것은 청색 초거성이었다. 천체물리학자들은 아주 강력한 엑스선이 감지되는 곳에서 항성을 하나 찾았다. 그런데 엑스선은 그 항성에서 나오고 있지 않았다. 항성 가까이에 있는 신비로운 동반자가 엑스선을 내뿜고 있었다. 수십 년간 관찰한 결과, 항성 옆에서 엑스선을 뿜어내고 있는 이상한 동반자는 블랙홀임이 분명하다는 결론을 내렸다. 이 블랙홀은 그 주위를 돌면서 청색 초거성 입장에서는 좋지 않을 것이 분명할 정도로 조금 과하게, 팽창한 청색 초거성의 구성 물질들을 부지런히 날려버리고 있었다. 감지된 엑스선은 소용돌이치며 죽어가는 항성의 물질이 내뱉은 강렬한 단말마다. 수백만 도에 달하는 높은 온도로 가열된 구성 물질이 원자로 분리되면 빛나는 부착형 원반(블랙홀 가장자리를 도는 빛나는 고리)이 생긴다. 죽어가는 별을 마치 전혀 존재하지 않는 것처럼 가장하고, 항성의 원자를 게걸스럽게 먹어치우는 우주 괴물의 모습이 밖으로 드러난 것이다.
---「블랙홀」

인과관계에서 벗어나는 또 다른 방법은 플랑크 규모에서 번성하는 입자들과 어쩌면 웜홀까지도 요동치며 만들어내는 양자 거품을 이용하는 것이다. 하이젠베르크의 불확정성 원리가 지배하는 양자 세상에서는 모든 것이 파동 아니면 입자다. 파립은 확률적으로 존재한다. 입자인 동시에 파동인 모든 선택지가 한꺼번에 존재하는 것이다. 하지만 측정하는 순간, 즉 어디에 있는지를 확인하는 순간 파립은 단 한 가지 확률만을 택해 한 장소에서 한 개의 입자로 동결된다. 현재 물리학자들이 다세계 해석이라고 부르는 가설은 한 가지를 질문한다. 양자역학적으로 가능한 모든 일들이 측정되는 단 하나의 것만큼이나 실재한다면 어떻게 될까? 만약 모든 선택지가 실제로 실현 가능하다면, 이런 가능성은 수많은 우주를 생성해 낼 것이다.