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교양으로 읽는 지구과학

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• 선사가 들려주는 우주 이야기 필자가 지구물리학 연구를 시작하게 된 동기는 고등학교 지구과학 시간에 지진파에 대하여 배울 때이다. 기존 지진파 연구에 의하면 지구 외핵은 액체 혹은 기체일 가능성이 있는데, 지구물리학에서는 액체라고 결론을 내리고 있다. 하지만 그 당시 지구가 비었을 수도 있다고 생각이 들었지만, 지구 내부의 높은 온도와 압력으로 미루어볼 때 상식적으로 허무맹랑한 생각이라고 무시하는 순간, 지구가 비었다는 직관적 느낌에 온몸이 전율에 휩싸였다. 필자는 설명할 수 없지만 지구가 텅 비어 있다는 막연한 확신을 가지고 지내왔다. 이 막연한 생각을 확신하게 된 계기는 필자가 미국에서 유학 중 대행선사의 법문을 듣고 나서이다. 미국 한마음선원 워싱턴지원에서 대행선사 비디오법문을 듣고 있던 어느 여름날이었던 것으로 기억된다. 앞줄에 앉아 죄송스럽게도 나는 졸고 있었고, 잠결에 스쳐가는 “허허… 지구가 비었어… 달도 비었어…” 하시는 큰스님 말씀이 나의 정신을 버쩍 들게 하였다. 만물만생 일체가 텅 비어 있는, 드높은 공한 도리를 말씀하셨다면, 예나 지금이나 기본이 없는 필자로서는 듣지 못하였을 것이다. 고등학교 지구과학 시간에 지진파를 배울 때, 지구가 비었을 수도 있다는 생각에 느꼈던 전율과 대학교 때 문과계열 공부를 하면서 읽었던 과학 철학, 통속과학, 유사과학 책 등을 통해 지구 및 모든 행성들이 비었을 거라는 막연한 확신을 가지고 있었던 나에게는 오랜 고민이 확신으로 다가오는 순간이기도 하였다. 당시 필자는 상경계열 학부를 졸업하고 사회생활을 하다가, 최대 관심사인 ‘우주’에 대한 공부를 하기 위해 물리학과에 입학하여, 천체물리학 연구에 필요한 기초과목들을 배우고, 미국 메릴랜드 대학에서 중성자를 이용한 물질의 구조(SANS)에 대하여 연구하고 있을 때였다. 그런데 당시 미국 유학 중에 접한 대행선사의 법문집은 온통 필자의 관심사인 ‘우주에 대한 이야기’로 채워져 있었다. 자연스럽게 필자는 대행선사 과학법문 연구가 유일한 관심사가 되었으며, 이 책을 쓴 계기가 되었다. - 본문 〈머리말〉 중에서 발췌
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• 머리말/ 6 들어가는 말/ 11 제1부·우주의 창조와 진화/ 19 1. 빅뱅, 우주의 탄생/ 20 2. 우주거대구조/ 25 2-1. 그물 모양의 우주거대구조/ 25 2-2. 우주거대구조와 인간/ 28 제2부·은하계/ 33 1. 은하계의 집단/ 34 2. 은하계의 구조 및 크기에 따른 분류/ 35 2-1. 중세계(중간우주)/ 36 2-2. 하세계(소우주)/ 39 2-3. 상세계(상우주) 및 도솔천 은하계(범천)/ 41 3. 은하계의 성장/ 45 4. 입자를 매개로 한 물질형성/ 47 제3부·은하계와 블랙홀/ 53 1. 은하계 중심에 있는 거대블랙홀/ 54 2. 블랙홀 형성/ 56 3. 블랙홀은 별성을 낳는 생산처/ 60 4. 한마음 불바퀴 작용으로서 블랙홀/ 64 제4부·블랙홀 소통/ 67 1. 거시세계에서의 블랙홀과 화이트홀/ 68 2. 미시세계에서의 입자와 반입자 및 블랙홀 소통/ 70 2-1. 미시세계의 물질과 반물질/ 70 2-2. 블랙홀 소통과 미시세계 진공에서의 양자요동/ 73 2-3. 현대물리학에서의 진공과 대승불교의 오온개공/ 77 제5부·별: 별의 삶과 죽음/ 83 1. 별의 탄생/ 87 2. 별의 진화/ 92 제6부·태양계/ 10...1 1. 태양/ 104 1-1. 태양의 에너지 생성반응/ 104 1-2. 태양의 구조/ 108 2. 태양계 행성들 및 생명체/ 118 2-1. 생명의 기원과 진화/ 118 2-2. 태양계 내의 생명체/ 135 2-3. 태양계 행성들과 고등행성문명/ 142 2-3-1. 수성/ 144 2-3-2. 금성/ 146 2-3-3. 화성/ 149 2-3-4. 목성/ 152 2-3-5. 지구/ 156 2-3-6. 기타 물이 존재하는 태양계 위성들/ 158 3. 비행접시: Identified Flying Object(IFO)/ 163 제7부·텅 빈 지구와 달/ 171 1. 지구 외부구조/ 172 2. 지구 내부구조/ 183 2-1. 기존 지구물리학의 꽉 찬 내부구조/ 183 2-2. 텅 빈 지구 내부구조/ 187 3. 텅 빈 달의 내부구조/ 201 나가는 말/ 205 ◈ 참고 문헌/ 208 ◈ 대행선사 법문 출처/ 211 ◈ 사진 및 그림 출처/ 212 ◈ 부록(Appendix)/ 213 - 논문: 지구의 내부 구조에 대한 연구(텅 빈 삼겹구조)
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• 별은 우리에게 가슴 뛰는 이야기이다. 칸트는 ‘실천이성비판’에서 “나를 외경심으로 채우는 두 가지가 있는데, 그중 하나는 내 위에 있는?별이 빛나는 하늘이며, 다른 하나는 내 안에 있는 도덕법칙이다.”라고 하였다[1]. 칸트뿐이겠는가? “Two things fill the mind with ever new and increasing admiration and awe, the more often and steadily we reflect upon them: the starry heavens above me and the moral law within me." 별 하나 나 하나, 별 둘 나 둘…. 별은 누구의 전유물이 아니고, 태양이라는 커튼이 내리고 우주가 제 모습을 드러내는 밤이 찾아오면, 별을 찾는 모든 이가 공유하는 일종의 보석인 것이다. 천체물리학적으로 볼 때, 별은 우리 친구들이다. 즉 우리의 몸을 이루는 구성성분은 별이 성장하고 폭발할 때 만들어진 것이고, 죽을 때 다시 그 성분은 자연으로 돌아간다. 〈사진 1-1〉 Hubble Ultra Deep Field: 약 130억여 년 전 우주 모습 출처: NASA; Astronomy Picture of the Day 〈사진 1-1〉 Hubble Ultra Deep Field: 약 130억여 년 전 우주 모습 출처: NASA; Astronomy Picture of the Day 도입한 NASA 〈사진 1-1〉은 대략 130억 년 전, 우주 탄생 후 얼마 되지 않은 뒤 태어난 은하계들을 담고 있다. 지구 상공에 있는 허블우주망원경을 이용하여 화로(Fornax) 별자리 근처의 대략 손톱 크기의 영역을 찍은 사진이다. 즉 우리는 약 130억 년 전 과거를 보고 있는 것이다. 빛나는 크고 작은 각각의 점들은 별이 아니라 은하계인데, 우리은하계는 약 1,000억 개의 별 그리고 거대 은하계는 약 100조 개의 별을 포함하고 있다. 태양과 지구의 나이가 약 45억 년이고, 지구 위에서 생명이 본격적으로 폭발한 것이 약 5억 년 전, 공룡이 번성했던 시기가 대략 2억 5천만 년~6천 5백만 년 전 그리고 신화의 형태라도 역사 속에서 논할 수 있는 인간의 역사가 대략 만 년 전인 점을 감안하면, 〈사진 1-1〉의 제목(Hubble Ultra Deep Field)처럼 우리가 얼마나 깊고 깊은 우주공간을 들여다보고 있는지 이해될 것이다. 물론, 이 사진 속에 있는 은하계들의 많은 별들은 오래전에 폭발하여 죽음을 맞이하고 지금은 존재하지 않는다. 그러므로 우리는 시공간을 넘어서 우리 친구들을 만나고 있는 것이다. 우리 몸을 구성하고 있는 기본물질인 단백질은 탄소, 수소를 주성분으로 하는 복합물질이다. 특히 탄소는 유기화합물의 골격이 되는 원소로 생명의 탄생에 중요한 역할을 한다[2]. 여기에 질소, 산소, 인 그리고 황이 더해져서 생명체를 형성한다. 태양과 같은 별들은 수소를 원료로 하여 에너지를 발생시키는 덩어리이다.(수소폭탄과 같은 원리) 그런데 인체를 구성하는 탄소·질소·산소를 포함하여 생명 유지에 필요한 무기물인 철·칼슘·마그네슘 등 무거운 원소들은 별들이 성장하고, 죽음을 맞이하여 폭발할 때 고온 고압의 환경 속에서 생겨난 물질들이다. 즉 우리 몸을 구성하는 물질은 밤하늘의 별들이 삶과 죽음을 통해 만든 것이다. 그러므로 우리는 시공을 넘어 별들과 같은 사슬고리로 생성소멸하고 있다고 할 수 있다. 이번 대행선사의 과학법문 정리는 우주에서 시작하고자 한다. 정리 순서는 우주에서 은하계, 별, 태양계, 지구로 그리고 나, 나에게로 돌아올 것이다. 이 과정에서 물리적 미시세계의 입자, 생명, 물질, 물리적 시공간에 대해서도 소개하려고 한다. 왜냐하면 우주라는 거시세계와 소립자가 춤추는 미시세계는 독립적이 아닌 서로 연결된 세계이기 때문이다. 그리고 설명형식은 천체물리학 등 자연과학에 대한 큰스님 법문을 중심으로 인용하고, 현대물리학 ...관점에서 설명을 붙이도록 하겠다. 큰스님 과학법문과 물리학을 연관시켜 설명하되, 되도록이면 불필요하게 전문적 식견을 핑계로 그 본질을 흐리지 않도록 하려 한다. 즉 대행선사의 과학법문이 본 저술의 주된 뼈대가 될 것이다. 대행스님께서는 문과 이과 학문 전체를 아울러, 심성과학이 되어야 한다고 하셨는데, 이는 한마음 주인공 작용으로서 현상세계에 보살도를 구현하고자 하는 자비심으로 필자는 받아들이고 있다. 무의 세계 50%, 유의 세계 50%로 보살도를 구현하며 끝 간 데 없이 영원한 길을 살아가는 현상세계에서 근기 높으신 분들이야 어려운 환경이 마음공부의 거름이 되겠지만, 하루하루 생활고에 매몰되어 사는 중생들에게는 일상생활을 공부 재료 삼아 수행하는 ‘한마음 주인공 공부’가 쉽지 않으리라 생각된다. 심성과학으로서 내 중생, 내 나라, 나아가 지구촌의 물질 및 정신세계를 한 차원 향상시켜 놓아야 생활고에 매몰되어, ‘참나’ 생각 한번 못 하고 살아가는 범부 중생들에게 ‘한마음 주인공 공부’ 생각할 여유라도 주지 않을까 한다. 그러므로 심성과학을 현상계에 적용해 펼쳐나가는 것이 또한 현상계에서의 보살도 구현에 작은 보탬이 되지 않을까 하고 필자는 이해하고 있다.
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• 최상욱 [저]

• 1957년생이다. 부산고등학교, 부산대학교 상경대 졸업, 고려대학교 물리학과 졸업했다. 메릴랜드 주립대학교 물리학석사, 메릴랜드 주립대학교 공학박사를 취득했으며 미국 국립표준기술연구소(NIST)에서 중성자를 이용한 물질구조 연구(SANS)한다.

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