질량의 기원, 암흑 에너지의 정체부터 우주의 팽창, 별의 식별까지
우주의 구성 요소와 역사, 진화를 해부한 『네이처』우주 과학 담당자의 천문학 카페

우주에는 한계가 있을까? 우주는 정말 팽창하는가? 표시가 없는 많은 별들을 어떻게 구별할까? 질량은 어떻게 생겼나? 반물질과 암흑 에너지는 무엇인가? 우주의 나이는 얼마나 될까? 우주의 거리는 어떻게 잴까? 별은 어떻게 진화하는가? 태양계는 어떻게 만들어졌을까? 우리는 이런 사실들을 어떻게 알게 되었을까? 우주의 새로운 창을 연 50가지 아이디어를 담아낸 화제작이다.

『네이처』에서 우주 과학과 지구 과학을 담당하는 편집자이자 영국의 대표적인 과학 저술가인 조앤 베이커가 천문학의 기본 원리, 뉴턴의 광학 이론, 천체의 구성 물질, 천체의 발생과 진화, 상대성 이론, 블랙홀, 다중 우주, 암흑 에너지, 빅뱅 이론, 별의 죽음 등 천문학의 역사를 뒤흔든 50가지 아이디어의 주요 개념을 알기 쉽고 명료하게 짚어낸 우주 안내서이다. 우주 공간을 지배하는 미스터리를 어려운 과학 용어 없이 설명하는 필자의 탁월한 혜안이 돋보인다.

현대 연구의 시각에서 천체 물리학을 살펴본 이 책은 우리가 우주의 규모를 이해하게 되는 위대한 철학적 도약을 설명하면서 중력부터 망원경의 작동법에 이르기까지 기본 개념들을 소개한다. 우주의 구성 요소들과 역사와 진화를 연구하는 학문인 우주론에 대해서 무엇을 알게 되었는지 묻는다. 상대성 이론과 블랙홀과 다중 우주를 비롯한 우주의 이론적 양상들이 소개되고, 퀘이사와 은하의 진화부터 외계 행성과 우주 생물학에 이르기까지 우리가 은하와 별과 태양계에 대해서 알고 있는 것을 상세히 해부한다.

2011년 노벨 물리학상의 영예는 우주의 가속 팽창을 발견한 천문 우주학 분야의 연구자 3명에게 돌아갔다. 이런 가속 평창의 원동력은 중력을 방해하는 척력인 암흑 에너지로 추정되고 있다. 이렇게 우주의 70% 이상을 차지하는 암흑 에너지에 대한 연구 성과도 50가지 아이디어에 포함하고 있는 이 책은 천문 우주학 발달의 단초가 되었던 중요한 아이디어들을 친절하게 설명한다.

케플러에서 페르미까지 우주의 비밀을 밝힌 과학자들의
지적 탐험과 치열한 논쟁을 통해 우주 과학의 현주소를 묘사하다

17세기에 망원경의 발명과 함께 시작된 현대 천문학의 역사에서 반사 망원경을 발명하여 뚜렷한 업적을 남긴 아이작 뉴턴, 우주의 팽창을 발견하고 안드로메다성운까지의 거리를 측정한 에드윈 허블, 물질의 입자들이 파동처럼 행동할 수도 있다는 역개념을 제안한 루이 드브로이, 최초로 쌍성을 관측해서 수백 개의 목록을 발표한 윌리엄 허셜, 별이 어떻게 빛을 내는지 설명한 한스 베테 등 위대한 과학자들의 이야기는 과학에 혁명을 일으킬 정도로 혁신적인 것도 있고 전혀 뜻밖의 새로운 발견도 있다.

별보다 수백만 배나 수십억 배 더 무더운 거대한 블랙홀 괴물, 암흑 물질을 비롯해 우주의 어두운 물질을 추적하는 데 사용되는 중력 렌즈 효과, 태양의 핵반응이 오늘 멈춘다 해도 이미 생산된 광자가 소멸될 때까지 수백만 년 동안 태양은 빛난다는 사실, 작은 은하들에서 강력한 은하들이 발생하는 우주의 진화 과정, 1960년대 발견된 이상한 천체인 펄서와 퀘이사의 정체, 또 다른 행성에 외계 문명이 살고 있을 가능성을 계산한 드레이크 방정식 등 천문 우주학의 역사를 일목요연하게 정리한다.

50가지 아이디어마다 해당 연구 성과를 한 눈에 볼 수 있는 연대표와, 케플러에서 로버트 후크, 빌헬름 뢴트겐까지 주요 과학자의 생애와 잘 알려지지 않은 이야기를 실어서 독자가 전체적인 천문학 지형을 조망하게 도왔으며, 일반 독자에게 익숙하지 않은 과학 용어에 대한 친절한 해설까지 덧붙였다.