우주와 중력에 대한 놀라운 비밀들을 에딩턴과 함께 낱낱이 파헤쳐 보자!

중력과 우주에 관한 비밀을 에딩턴과 함께 풀어 본다.
왜 물건은 아래로만 떨어질까? 지구에서 끌어당기는 힘, 중력과 중력가속도는 무엇일까? 학생들이 궁금해 하는 지구와 우주의 비밀을 낱낱이 파헤쳐 본다. 아리스토텔레스는 무거운 물체일수록 더 빨리 떨어진다고 생각했는데, 낙하 속도는 질량과 무관하다. 두 물체 사이에 작용하는 힘은 질량에 비례하고, 거리의 제곱에 반비례한다. 이를 만유인력의 법칙, 곧 중력의 법칙이라 한다. 우주에 존재하는 모든 천체는 끌어당기는 힘을 작용하므로 뉴턴은 태양계에 또 다른 행성이 있다고 추론했다.

아인슈타인은 태양 둘레를 공전하는 지구의 운동을 공간의 휨이라 했다. 중력이 공간을 휘게 한다는 사실을 확인하기 위해 태양 주변을 지나는 빛의 휨을 측정한 결과, 아인슈타인이 승리하였다. 그는 물질과 중력이 공간을 휘게 한다고 주장했다. 백색왜성은 태양의 수만 배에 이를 정도로 중력이 강하다. 지구와 별 사이에 있는 백색왜성 때문에 별빛이 휘어져 여러 개로 보인다는 사실과 중력이 너무 강해 우주에는 빛조차 빠져나오지 못하는 천체 블랙홀이 있을 수 있다는 사실은 너무 흥미롭다.

중력은 지구 중심으로부터 멀수록 약해지고 가까울수록 강해진다. 우주선을 가속시키면 중력을 만들 수 있다. 아인슈타인은 가속도와 관성력, 관성력과 중력이 같다고 했으며, 태양 둘레를 도는 지구의 운동을 공간의 휨이라 했다. 중력은 공간을 휘게 하는데, 이는 물질이 중력을 낳기에 결국 물질이 공간을 휘게 한다는 이론이다.

중력의 왕, 블랙홀! 모든 것이 빨려 들어가며 빛조차 빠져나올 수 없는 곳이다. 그러나 자연계의 법칙 중에는 대칭성이라는 게 있다. 상하, 좌우처럼 들어가는 곳이 있으면 나오는 곳이 있다는 것이다. 그래서 과학자들은 블랙홀의 대칭되는 개념으로 화이트홀이 있을 거라고 상상한다. 블랙홀과 화이트홀을 이용하면 우주여행이 한결 손쉬워진다는 얘기다. 아직도 밝혀지지 않은 중력과 우주의 비밀들은 학생들에게 미래의 과학자로서의 꿈을 키울 수 있도록 하는 동기가 될 것이다.


이 책의 구성 및 장점
― 개정된 교육과정을 반영하여 각 수업마다 연관되는 교과연계표를 삽입하였다. 즉, 교과 공부에도 도움을 주도록 하였다.
― 각 수업마다 ‘만화로 본문 읽기’ 코너를 두어 각 수업에서 배운 내용을 한 번 더 쉽게 정리할 수 있게 하였다.
― 꼭 알아야 할 중요한 용어는 ‘과학자의 비밀노트’ 코너에서 보충 설명하여 독자들의 이해를 도왔다.
― ‘과학자 소개 과학 연대표 체크, 핵심 내용 이슈, 현대 과학 찾아보기’로 구성된 부록을 제공하여 독자에게 본문 주제와 관련한 다양한 정보를 제공하였다.