쉬운 답보다는 명쾌한 답을 원하는 미래의 과학자들을 위한 블랙홀 책

과학 현상에 대한 아이들의 질문은 드넓은 우주만큼이나 끝없이 이어지게 마련이다. 과학에 자신 있는 부모나 전문적인 지식을 갖춘 교사라도, 아이들의 질문에 막힘없이 대답하기란 쉬운 일이 아니다. 그중에서도 특히 까다로운 것이 ‘블랙홀’이다. 블랙홀이 무엇인지, 어떻게 만들어지는지, 블랙홀에 들어가면 어떤 현상이 일어나는지 아이들에게 쉽게 설명하기 위해 부모와 교사들은 이런저런 책을 찾아보곤 한다. 도서출판 다른에서 출간된 『왜, 블랙홀에선 우주선이 스파게티가 될까』는 제목에서도 드러나듯, 블랙홀에 대한 아이들에 질문에 시원하게 대답해 주는 책이다. 이 책은 블랙홀을 ‘모든 것을 빨아들이는 무시무시한 구멍’이라고 간단히 설명하는 데 그치지 않고, 블랙홀을 정확하게 이해하기 위해 과학 원리와 현상들을 차근차근 짚어 준다. 뉴턴의 중력 개념부터 핵융합, 초신성, 폴백 현상, 엑스선의 원리, 아인슈타인의 상대성 이론까지 꼭 알아야 할 개념들을 빠짐없이 다루고 있다.

* ‘명탐정’ 과학자들과 함께 보이지 않는 블랙홀을 찾아라!

그럼 왜, 블랙홀에선 우주선이 스파게티가 될까? 블랙홀의 ‘사건의 지평선’을 넘으면 강력한 중력이 물체를 길고 얇은 끈 모양으로 늘려놓는데, 과학자들은 이 현상을 ‘스파게티피케이션(spaghettification)’, 또는 ‘누들 효과(noodle effect)’라고 부른다. 하지만 실제로 블랙홀에 가 본 사람은 아무도 없다. 지구에서 가장 가까운 블랙홀로 알려진 궁수자리 V4641과 지구 사이의 거리는 수천 조 킬로미터나 된다. 지금 그곳을 향해 손전등 빛을 비춘다고 해도 도착하기까지는 약 1588년이 걸린다. 게다가 블랙홀에서는 빛이 밖으로 전혀 새어 나오지 않아서 블랙홀은 우리 눈에 보이지 않는다. 그럼 블랙홀이 ‘거기’ 있다는 것을 어떻게 알 수 있을까? 블랙홀에서 무슨 일이 벌어지는지 어떻게 알 수 있을까?

이 책은 크게 두 부분으로 나누어져 있다. 전반부에서는 블랙홀의 개념과 원리, 블랙홀이 만들어지는 과정, 블랙홀의 특징들을 과학적으로 소개하고, 후반부에서는 과학자들이 보이지 않는 블랙홀을 발견하기까지의 과정, 지금까지 밝혀진 사실들을 토대로 구성한 블랙홀 가상 여행을 흥미진진하게 풀어놓았다. 독자들은 ‘명탐정’ 과학자들과 함께 단서를 추적하며 20세기를 수놓은 블랙홀 과학의 명장면을 직접 체험한다. 미국의 전파 기술자 카를 잰스키가 전화기 너머에서 들려오는 이상한 잡음을 추적하면서 시작된 블랙홀 과학은 눈에 보이지 않는 전파를 탐지하는 전파 망원경의 발명으로 이어지고, 준성전파원(퀘이사)과 전파 은하, 초질량 블랙홀의 발견으로 쉬지 않고 이어진다. 블랙홀의 발견에 결정적 영향을 미친 아인슈타인의 사고 실험과 상대성 이론도 알기 쉽게 소개되어 있다.

* 아이들과 과학 공부하는 법을 가르쳐 주는 친절한 부록

-별빛 만들기, 빛으로 거리 재기, 블랙홀을 이루는 ‘사건의 지평선’, ‘극도의 중력 영역’, ‘특이점’까지, 복잡하고 어려운 과학 이론도 「그림」으로 이해하면 어렵지 않다.
-1687년, 아이작 뉴턴이 중력에 대한 자신의 생각을 기록했을 때부터 2012년, 지구에서 가장 가까운 블랙홀을 향해 비춘 손전등 빛이 3600년에 블랙홀의 사건의 지평선을 넘기까지, 「연대표」를 통해 보면 블랙홀 과학의 역사가 한눈에 보인다.
-「참고 자료」에 작가가 참고한 책과 웹사이트를 소개되어 있다. 「용어 사전」과 「찾아보기」를 통해 ‘초신성’, ‘스파게티피케이션’ 같은 어려운 개념을 반복적으로 익힐 수 있다.

감수의 글

블랙홀이란 무엇일까요? 엄청난 힘으로 모든 것을 빨아들이는 ‘우주의 구멍’일까요? 그렇다면 블랙홀은 왜 그렇게 힘이 센 걸까요? 이러한 질문들을 한쪽으로 미뤄 두지 않고 집요하게 추적했던 ‘명탐정들’이 있었습니다. 그들은 이상한 현상들을 설명하기 위한 이론을 만들었고, 그 이론을 통해 눈에 보이지 않는 존재를 예측해 냈고,
실제 관측을 통해서 그 존재를 증명해 냈습니다. 이론을 만들어 내느라 밥 먹는 것을 잊어버리는 것은 예사였지요. 관측을 위해 필요하다면 직접 팔을 걷어붙이고 망원경을 제작하기도 했고요. 시간이 흐르면서 새로운 발견들이 추가되기도 하고, 기존의 이론이 반박당하기도 했습니다. 『왜, 블랙홀에선 우주선이 스파게티가 될까』는 블랙홀의 원리를 쉽고 재미있게 설명한 책이기도 하지만, 그 사이사이에는 ‘정확한 사실’을 향한 과학자들의 끊임없는 노력이 숨어 있습니다.

추천의 글

이 책의 작가는 블랙홀에 대한 아이들의 갖가지 질문에 명쾌하게 대답해 준다. 아이들이 읽는다고 해서 무조건 수준을 낮춰서, 쉬운 말로만 대답하지는 않는다. 오히려 중요한 사실들을 빠짐없이 이야기해 주면서, 유머와 적절한 비유를 곁들여 블랙홀에 쉽게 다가갈 수 있게 돕는다. ― 미국과학교사협회

이 책은 독자들을 궤도에서 이탈시켜 우리를 끊임없이 유혹하는 자연계 최고의 매력적인 현상을 향해 날려 보낸다. ― 미국도서관협회『북리스트』

재치와 개성을 갖춘, 놀랍도록 명쾌한 책. (…) 모든 연령이 함께 읽을 만하다. ― 『커커스 리뷰』

개념과 정보를 차근차근, 명쾌하게, 생생한 이야기로 담아낸 책. (…) 유익하고, 재미있고, 아름답다.
― 『스쿨 라이브러리 저널』