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우종학 교수의 블랙홀 강의 
우종학 ㅣ 김영사
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2022년 05월 16일
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372page/147*216*27/709g
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9788934961765/8934961767
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  • 2판 출간! 블랙홀의 정체, 기원, 특성에서 블랙홀 연구의 최전선까지, 더 빠져드는 블랙홀 이야기! 은하와 중심 블랙홀의 연결고리 연구의 세계적인 권위자 서울대 우종학 교수가 들려주는 경이롭고 매혹적인 블랙홀의 세계 블랙홀의 정체는 무엇인가? 100년 넘게 외면받던 ‘검은 별’이라는 기이한 아이디어는 어떻게 현대 천체물리학의 주인공이 되었는가? 은하중심 거대질량 블랙홀의 기원은? 빛조차 빠져나올 수 없는 블랙홀이 어떻게 1,000억 개의 별빛보다 밝은 빛을 뿜어낼 수 있는가? 블랙홀이라는 아이디어의 탄생과 발견의 역사에서 블랙홀의 특성, 블랙홀과 은하의 공동 진화, 블랙홀을 통한 시간 여행, 중력파, ‘블랙홀 그림자’ 사진에 대한 친절한 해설까지. 최전선에서 블랙홀 연구를 주도하고 있는 연구자에게 듣는, 쉽고 재미있는 블랙홀 이야기. 2019년 출간된 초판에 2020년 블랙홀 연구자들의 노벨물리학상 수상, 2021년 발사된 제임스 웹 우주망원경에 관한 설명 등을 추가했다.
  • 가장 쉽고 충실한 블랙홀 안내서, 《우종학 교수의 블랙홀 강의》 2판 출간! 우주의 가장 신비로운 존재, 블랙홀의 비밀을 알아가는 매혹적인 여정 블랙홀의 정체, 기원, 특성에서 블랙홀 연구의 최전선까지 빠져드는 블랙홀 이야기! 《블랙홀이란 무엇인가? 블랙홀은 실재하는가? 100년 넘게 외면받던 ‘검은 별’이라는 기이한 아이디어는 어떻게 현대 천체물리학의 주인공이 되었는가? 빛조차 빠져나올 수 없는 블랙홀이 어떻게 1,000억 개의 별빛보다 밝은 빛을 뿜어낼 수 있는가? 은하중심 거대질량 블랙홀의 기원은? 《우종학 교수의 블랙홀 강의》는 블랙홀이라는 아이디어의 탄생과 발견의 역사에서 블랙홀의 특성, 블랙홀과 은하의 공동 진화, 블랙홀을 통한 시간 여행, ‘블랙홀 그림자’ 사진에 대한 친절한 해설까지, 최전선에서 블랙홀 연구를 주도하고 있는 연구자가 직접 나서서 블랙홀을 소개하는 독보적인 책으로 많은 사랑을 받고 있다. 별다른 과학 지식이 없는 독자들을 위해 강연체의 글에 비유와 문답, 이해를 돕는 일러스트와 풍부한 도판을 활용해 쉽고 재미있게 설명하지만, 어려운 내용도 피해가지 않고 블랙홀에 관한 주요한 주제를 두루 망라했다. 21세기 블랙홀 연구자들의 주요 관심사가 된 블랙홀과 은하의 공동 진화, 블랙홀 그림자 사진에 대한 설명, 블랙홀 씨앗에 관한 문제 등, 기존 블랙홀 책에서 찾기 어려운 최신 주제와 연구 내용까지 포함하고 있다는 것도 이 책의 장점이다. 특히 2판에서는 2019년 출간된 초판에 2020년 블랙홀 연구자들의 노벨물리학상 수상, 2021년 발사된 제임스 웹 우주망원경에 관한 설명 등을 추가했다. “거대한 우주의 구조가 만들어지는 장구한 세월 동안 수많은 별을 거느린 은하들은 마치 전쟁이라도 하듯 서로 부딪혀 깨지고 뭉쳐졌으며, 그 과정에서 블랙홀들이 서로 뭉쳐지기도 했습니다. 블랙홀은 엄청난 빛과 물질들을 뿜어내며 별들이 피고 지는 은하의 진화 과정에 지대한 영향을 주었으며 우주 역사를 이끌어왔습니다. 우주라는 무대를 누빈 블랙홀의 활약상과 그 정체를 밝혀온 과학자들의 노력을 따라 블랙홀을 한번 찬찬히 만나보는 건 어떨까요.”_31쪽 은하와 중심 블랙홀의 연결고리 연구의 세계적인 권위자 우종학 교수가 들려주는 경이롭고 매혹적인 블랙홀의 세계 저자는 블랙홀 연구, 특히 관측천문학 분야에서 세계적으로 손꼽히는 학자다. 나사에서 허블 펠로십을 받았고, ‘은하와 중심 블랙홀 연결고리 연구의 세계적인 권위자’로 인정받고 있다. 연구의 탁월함을 인정받아 한국천문학회 학술상을 받기도 했다. 얼마 전 중간질량 블랙홀 관측에 성공한 연구팀을 이끈 당사자이기도 하니, 누구보다 믿음직한 블랙홀 탐사의 길잡이라고 할 수 있다. 이 책을 쓰게 된 데는 “방정식과 그래프에 갇혀 있는 블랙홀 대신, 우주에서 찬란하게 빛나는 블랙홀의 매력을 전하는 방법”을 “평생 풀어야 할 숙제”로 여기던 과학자로서의 평소 소신이 작용했다. 과학이 인기 없는 것은 대중에게 영양가 높고 신선한 과학의 내용을 먹기 좋게 요리해 선보이는 데 소홀했던 과학자들의 책임도 있다고 느끼고서 ‘블랙홀 셰프’로 나선 것이다. “과학 연구의 긴 과정을 통해서 밝혀진 블랙홀의 비밀을 대중에게 풀어내고 싶었습니다. 흥미진진한 블랙홀의 면면을 잘 요리해서 맛나게 먹을 수 있는 음식으로 내놓고 싶었습니다. 저의 블랙홀 연구에 밑거름이 되는 따끈따끈한 내용들도 담아보고 싶었습니다. 누구나 한 번쯤 들어본 블랙홀을 누구나 이해할 수 있도록 안내하는 책을 쓰고 싶다는 동기에서 이 책이 태어났습니다.” 알면 알수록 신비로운 ...
  • 머리말 1. 블랙홀의 무대, 우주로 떠나는 여행 우주가 끝없이 우리를 부른다 우주 공간에서 블랙홀과 마주친다면? 과학자의 길, 블랙홀로 가는 여정 2. 블랙홀의 정체를 밝혀라 중력을 탐하다 블랙홀 제조법 블랙홀, 이 땅의 빛을 보다 검은 별을 찾아라 3. 블랙홀의 부활 블랙홀, 되살아나다 일반상대성이론, 블랙홀을 출산하다 블랙홀, 다시 외면받다 4. 블랙홀 일문일답 블랙홀은 진공청소기? 블랙홀로 빨려 들어가는 현상을 볼 수 있을까? 블랙홀은 지구에 위협이 될까? 블랙홀은 언제 배가 부를까? 블랙홀을 통한 시간여행이 가능할까? 5. 우주에서 미지의 대상을 만나다 정체 모를 괴물, 퀘이사를 발견하다 퀘이사의 정체를 밝혀라 은하 중심의 블랙홀, 활동성 은하핵 은하 중심에 괴물이 있다 퀘이사의 엔진, 블랙홀 6. 블랙홀의 집, 은하의 세계 아름다운 너의 이름, 은하 우리은하 중심의 거대질량 블랙홀 모든 은하가 블랙홀을 소유한다 블랙홀의 그림자를 목격하다 7. 블랙홀의 기원 별, 그 긴 일생을 시작하다 별의 죽음, 블랙홀 탄생의 길을 열다 무거운 별의 최후 중성자별의 발견, 블랙홀 이름을 낳다 블랙홀의 다이어...
  • 만일 지구의 크기를 무지막지하게 작게 만들면 어떻게 될까요? 가령 지구 반지름이 1센티미터가 되도록 줄여봅시다. 이렇게 작아진 지구라면 로켓이 빛의 속도로 날아간다고 하더라도 지구를 탈출하기는 불가능합니다. 왜냐하면 반지름 1센티미터의 지구 표면에서 받는 중력은 상상을 초월하게 커져버리고 탈출속도를 계산해보면 빛의 속도보다 크게 되기 때문입니다. 결국, 지구는 빛조차 탈출할 수 없는 괴물, 블랙홀이 되고 맙니다. _56쪽 상상력은 과학 발전에 매우 중요한 힘이 됩니다. 기발한 상상력을 통해서 예측된 이론이 실제 실험이나 관측을 통해서 입증되는가 하면 우연히 발견된 새로운 현상이 탁 튀는 상상력을 통해 이론적으로 설명되기도 하지요. 블랙홀의 경우도 상상력이 발견을 앞선 경우입니다. 과학을 통해서 우리가 배워야 할 것은 단순한 과학지식이 아니라 그 과학지식을 가능하게 한 위대한 과학자들의 상상력입니다. _71쪽 아인슈타인의 일반상대성이론을 바탕으로 슈바르츠실트가 130년 만에 부활시킨 블랙홀은 다시 한 번 과학자들에게 외면당하고 맙니다. 우주의 괴물 같은 존재인 블랙홀을 과학자들은 탐탁지 않게 여겼습니다. 심지어는 일반상대성이론의 주창자인 아인슈타인마저도 슈바르츠실트의 특이점은 존재하지 않는다는 엉뚱한 주장을 합니다. 아인슈타인은 1939년에 논문을 발표하면서 자신의 연구가 왜 슈바르츠실트의 특이점이 실제로 우주에는 존재하지 않는지를 보여준다고 기술했습니다. 자신의 일반상대성이론의 양분을 받아 탄생한 블랙홀의 실재를 정면으로 외면한 것이죠. _102-103쪽 태양이 갑자기 블랙홀이 된다고 가정해볼까요? 블랙홀 제조법에서 배운 대로 태양을 블랙홀로 만들어봅시다. 태양의 지름은 70만 킬로미터 정도입니다. 대략 지구의 100배나 됩니다. 이런 태양을 그대로 축소시켜서 반지름 3킬로미터 정도로 작게 만들면 됩니다. 즉, 반지름이 3킬로미터밖에 안 되는 공간에 현재의 태양을 구겨 넣는다면, 밀도와 중력이 너무 커지기 때문에 태양은 블랙홀이 되어버립니다. 물론 태양은 반지름 3킬로미터짜리 구의 형태로 남아 있지 않고 안으로 무너져서 무한대로 작은 공간을 차지하고 무한대의 밀도를 갖는 블랙홀이 됩니다. 이렇게 태양이 블랙홀로 변한다면 지구는 어떤 영향을 받게 될까요? 지구가 태양블랙홀에 빨려 들어갈까 봐 걱정하는 분들도 종종 있습니다만, 그렇지 않습니다. 지구는 지금과 똑같이 일 년에 한 번씩 블랙홀로 변해버린 태양 주위를 공전합니다. 왜냐하면 이 블랙홀에 빨려 들어가기에는 지구는 너무나 멀리 떨어져 있기 때문이지요. 3킬로미터 정도의 슈바르츠실트 반지름 근처까지 다가가지 않는다면 지구에는 별 영향이 없습니다. 질량이 같다면, 태양이 블랙홀이 되든지 아니면 그대로 태양으로 남아 있든지 상관없이 지구는 1억 5,000만 킬로미터의 거리에서 똑같이 공전운동을 할 것입니다. _120쪽 이 문제를 해결하겠다고 도전장을 던진 천문학자가 바로 호주의 시드니 대학에 근무하던 시릴 해저드 박사였습니다. 그는 전파가 오는 방향에 위치한 많은 별들과 은하들 중에서 실제로 전파를 내는 대상이 어느 것인지를 구별해낼 수 있는 기발한 아이디어를 제안했습니다. 해저드의 아이디어는 전파가 오는 방향으로 달이 지나가는 월식을 이용하자는 제안이었습니다. 달이 전파원 앞을 지나가는 과정을 죽 지켜본다면 어느 순간 달이 전파원을 가리게 될 것입니다. 그러면 전파 신호가 끊기겠지요. 그리고 조금 시간이 지나서 달이 움직여 전파원을 더 이상 가리지 않게 되면 그때 다시 전파 신호가 잡히기 시작...
  • 우종학 [저]
  • 1970년 서울 출생. 연세대 및 동 대학원에서 천문학을 전공했고, 정부 지원을 받아 세워진 '자외선우주망원경연구소'에서 연구원으로 일했다. 예일 대학교에서 천체물리학으로 박사학위를 받았고 이후 산타바바라 소재 캘리포니아 대학교에서 연구원으로 일했다. 최근에는 나사에서 젊은 과학자들에게 주는 명예로운 '허블 펠로십'을 받아 로스앤젤레스 소재 캘리포니아 대학교에서 연구에 전념하고 있다. 주로 '거대블랙홀과 은하의 진화'를 주제로 왕성히 연구 중이며, 국제 학술지의 논문심사를 비롯해 나사 우주 미션의 시간배정위원회에서 심사위원으로도 활동하고 있다. 학생 시절에는 연세대 IVF와 GSF를 섬겼고 기독교학문연구소에도 참여해 활동했다. '신앙-과학'이라는 주제를 평생의 소명으로 다져 온 그는 '크리스쳔 천문학자'로서, 과학적 사실 앞에 침묵하지 않는 지적 성실성을 지키고자 노력하고 있으며 '무신론 기자, 크리스천 과학자에게 따지다'는 그러한 부단한 여정에서 나온 작은 결실이다. 과학의 대중화에도 관심이 많으며, 앞으로도 계속 과학 내용을 쉽게 요리해 대중에게 전하는 책을 집필하고자 하는 소망이 있다.
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