지구에서 가장 다정한 천문학을 만나다
“참신한 시선으로 친근하고 다정하게 우주 이야기를 들려주는 ‘별’ 같은 책이다. 저자는 ‘천문학은 하늘의 시를 읽는 일’이라고 한다. 흥미로운 옛날이야기부터 최근 밝혀진 따끈따끈한 연구 결과까지 포함하고 있다. 138억 년 전 ‘뿅’ 하고 폭발하기 시작한 빅뱅 우주에 대하여 재미있고 쉽게 알고 싶어하는 사람에게 적극 추천한다.”
이 책에 바쳐진 찬사다. 조그만 지구에 사는 우리가 우주에 대해 이만큼이나 밝혀냈다는 것이 항상 놀랍다는 저자는 경이로운 빛의 세계로 독자를 다정히 초대한다. 날씨와 지구 생태계, 바다와 공기는 모두 ‘우주’와 연결되어 있다. 이 책은 항상 인간 곁에 존재했지만, 미처 인식하지 못했던 ‘시 같은 우주’를 다정히 소개하며 친해지도록 돕는다.
천문학은 ‘빛’이 전하는 언어를 읽는 일
수백만 년 전 떨림으로 오늘의 우주를 만나다
천문학은 최첨단 기술이 항상 필요한 ‘과학’의 영역이지만 동시에 가장 동화 같은 이야기를 품고 있는 학문이기도 하다. 《별나게 다정한 천문학》은 이런 우주의 신비한 이야기를 과학의 눈으로 차근차근 담아냈다.
1장에서는 일상과 동떨어져 보이는 천문학의 가치를 이야기한다. 천문학은 밤하늘을 보며 자신의 뿌리를 찾고자 하는 사람들의 호기심으로 자연스럽게 발전해 왔으며 현재에도 내비게이션에 천문학 기술이 쓰이는 등 일상에 도움이 되고 있다는 사실을 알려준다.
2장에서는 지구가 어떻게 생명을 품었는지를 알려준다. 50억 년 전, 작은 행성들이 뭉쳐 덩어리가 되었고 천천히 바다와 대기, 오존층과 자기장이 생기며 생명이 살아갈 수 있는 땅, 지구가 되었다. 2장에서는 지구 탄생과 함께 태양과 달 외 여러 별을 소개, 지구와의 인연을 들려준다.
3장에서는 별들의 탄생과 소멸의 이야기이다. 별들은 중력수축으로 탄생하고 핵융합 반응으로 성장한다. 별들도 나이가 있는데 표면 온도의 색깔을 통해 가늠할 수 있다. 3장에서는 별들의 생과 사와 함께 우주의 맏형님으로 꼽히는 구상성단, 성운에서 갓 태어난 산개성단 등을 소개한다.
4장에서는 우주의 다양한 은하 이야기다. 타원은하, 나선은하, 왜소은하, 활동성 은하 등 우주에 존재하는 다양한 은하들을 분류하고 특징을 짚어본다.
5장에서는 우주론을 다뤘다. 빅뱅우주론이 처음 대두되었을 때부터 여러 천문학자의 연구와 논쟁을 거쳐 우주 탄생과 팽창 이론이 검증되기까지 천문학 발전사가 흥미롭게 전개된다.
6장에서는 아직 밝혀지지 않은 미지의 세계에 대한 궁금증을 담아냈다. 외계생명체의 존재나 우주를 가득 메운 암흑 에너지와 암흑물질 등을 설명하며 천문학이 앞으로 밝혀내야 할 사실들이 무궁무진하다는 것을 보여준다.
알록달록한 천체 사진과
천문학계의 최신 정보 수록
《별나게 다정한 천문학》의 앞장에는 본문의 이해를 돕는 천체 사진이 수록되어 있다. 다양한 색깔과 모양을 뽐내는 행성, 별, 은하, 성운 등의 사진을 참고해서 책을 읽으면 묘사만으로는 막연했던 천체의 정확한 색과 모양을 알게 되어 더 풍성하게 책의 내용을 즐길 수 있다.
또한 이 책에는 빠르게 발전하는 천문학에 발맞추어 따끈따끈한 학계 최신 정보까지 모두 담겼다. 올해 처음 관측에 성공한 블랙홀, 몇 년 내로 완공될 관측 망원경 소식까지 포함되어 있어서 현재 천문학계가 어떻게 돌아가고 있는지, 얼마나 빠르게 발전하는지 알 수 있다.
천문학이 과연 필요할까?
앞으로 천문학이 나아갈 길
모든 사람이 천문학 발전에 관심이 있는 것은 아니다. 우주가 언제부터 시작되었는지, 수천 광년 떨어진 별이 언제 만들어졌으며 얼마나 밝게 빛나는지는 오늘의 문제와 아무 상관이 없어 보이기 때문이다.
《별나게 다정한 천문학》에서는 천문학의 발견 뒤에 드리워진 그림자를 주목함으로써 천문학의 존재 의의와 나아갈 길에 대해 고찰한다. 신성하게 여겨지는 산에 우주를 관찰하는 거대 망원경을 설치하는 문제로 현지 주민들과 마찰을 빚기도 하고, 세상을 뒤흔들 엄청난 발견을 했지만 정작 사람들의 실생활에는 별 도움이 되지 못하는 현실도 주목한다.
결국 대중과 연구 결과를 나누며 우주를 관찰하는 재미를 전달하는 것, 과학자와 대중이 함께 우주가 만들어낸 이야기보따리를 풀어보는 것이 천문학의 미래라고 저자는 이야기한다. 아무리 하늘에 시선을 두는 천문학이라고 해도 결국 인간이 연구하는 인간의 학문이기 때문이다.
프롤로그
1장. 우리는 왜 우주를 보는가
물음표로 이루어진 우리의 우주
빛은 우주의 언어
천문학이 우리에게 남긴 발자취
우리는 왜 천문학을 공부하는가
2장. 지구와 태양계는 어떻게 생명을 품었을까
지구는 기막힌 우연이다
지구와 한 지붕 아래 사는 태양계 식구들
3장. 밤하늘의 별들은 어떻게 살아갈까
별은 ‘스스로’ 빛을 낸다
질량에 따라 달라지는 별의 일생
별은 우주의 중원소 합성 공장
별들의 모임, 성단
4장. 은하는 어떤 모습으로 우주를 수놓았나
은하수 가로질러 눈부신 저 너머로
외부은하의 두 줄기, 타원은하와 나선은하
우주를 메운 다양한 은하들의 매력
5장. 먼 우주에서 온 빛은 어떤 이야기를 담고 있을까
우주 팽창의 진실을 향해
모든 것은 하나의 점에서부터
6장. 천문학에는 앞으로 어떤 모험이 펼쳐질까
호기심과 빛의 바다를 거슬러
보이지 않는 것이 우주를 지배한다!
천문학의 레벨업!
우주는 우리의 뿌리를 찾기 위한 최적의 대상이지요. 그래서 우주를 보고 공부하는 학문은 모든 문명에서 오랜 시간에 걸쳐 발전해 왔습니다. 흔히 과거의 천문학이라고 하면, 별의 움직임을 바탕으로 점을 치는 일을 많이 떠올립니다. 하지만 그 일의 실제 의미는 예전부터 그보다 훨씬 더 깊었습니다. 인간이 감히 도달할 수 없고 상상할 수도 없는 넓고 어두운 밤하늘을 바라보며 우리의 존재에 대해 끊임없이 질문을 던지는 일이지요.
-39p
관측천문학자들로서는 참으로 답답할 노릇이지요. 천문학 연구의 혁명적인 발전을 가져올 망원경 건설이 계속 차질을 빚고 있으니까요. 하지만 그렇다고 해서 망원경 건설을 반대하는 하와이 원주민들을 무조건 비과학적이고 이기적인 사람들이라고 비난할 수 있을까요? 마우나케아산뿐만 아니라 천체 망원경을 짓는 곳이라면 어디든 환경 문제, 정서 문제 등 현지인과의 갈등이 일어날 수 있습니다. 환경 파괴는 물론이거니와 건설 장소가 현지인들에게 큰 의미를 지닌 곳이라면 더욱 문제가 커지겠지요. 또한 거대한 관측 장비를 짓고 유지하는 데에는 굉장히 큰돈이 들어가는데, 당연히 그 돈은 시민들의 세금에서 나옵니다. 막대한 세금을 들여 만들면서 천문학자들의 호기심만 채우고 실질적으로 일상에 도움을 주는 일은 거의 없어 보이니, ‘천문학이 과연 필요한가?’라는 목소리가 나오기도 합니다.
-66p
지구는 오존층이나 자기장과 같은 최고의 자연 보호막과 우산이 있었기에 지금까지 생물이 번성하는 푸른 행성으로 남을 수 있었습니다. 단순히 액체 상태의 물이 존재하고, 산소로 가득 찬 대기만 존재한다고 우리가 살 수 있는 곳이 되지는 않았던 것이지요. 또한 오존층과 자기장이 잘 갖춰져 있다고 하더라도 궤도가 들쭉날쭉해서 온도 변화가 심했다거나, 혜성이나 소행성의 충돌 빈도가 너무 잦았다면 생명체가 살기는 어려웠을지도 모릅니다. 생명체가 존재하더라도 몇 차례 더 대멸종을 겪은 뒤 지금과는 매우 다른 모습으로 살고 있을 가능성이 크지요. 그런 의미에서 보면 지금처럼 우리가 땅을 딛고 살 수 있는 모든 조건이 갖춰진 지구는 그야말로 기적의 행성이자 기막힌 우연이라고 표현하고 싶습니다.
-86p
성단은 우주에 떠도는 별들이 어쩌다가 우연히 모여서 만들어진 천체가 아니라 그야말로 가족과도 같은 집단입니다. 별은 거대한 성간 분자 구름이 중력수축을 겪으면서 만들어집니다. 이때 별의 재료가 되는 성간 구름은 보통 수십 광년에 달하는 거대한 크기를 지닙니다. 성간 구름의 크기가 별 하나보다 약 수천만 배 이상은 더 큰 셈이지요. 그래서 성간 구름이 수축할 때 많은 별이 동시에 생겨날 수 있습니다. 이 별들이 서로 중력으로 묶여 집단을 이루면 성단이 되지요. 그래서 한 성단에 속한 별들은 나이나 중원소 함량 등의 성질이 비슷한 경우가 많습니다. 옹기종기 모여 있다는 점에서도, 서로 어느 정도 닮아 있다는 점에서도 성단은 별의 대가족이라고 할 만합니다.
-144p
우리가 우주를 알아 왔던 과정은 그냥 속 편하게 몇 가지 특성을 멋대로 가정하고 알아낸 것이 결코 아니었습니다. 한 사람을 알아갈 때도 함부로 선입견을 품고 보면 그 사람을 제대로 알 수 없는 것과 마찬가지지요. 분광 관측을 통해 적색이동 값을 일일이 측정하고, 우주가 팽창하는지 아닌지로 논쟁하고, 그다음엔 어떻게 팽창하고 있는지로 다투고, 그러다 우연히 결정적인 증거를 발견하기도 하고, 또 거기서 우주의 더 많은 비밀을 파헤쳐 왔던 과정이었습니다. 결국 과학은 이렇게 기나긴 발자국이 이어져 오는 이야기이지요.
-227p
이정환 [저]
중학교 시절 과학 백과사전과 태양계 소천체 강연을 접하면서 천문학에 관심을 가졌다. 그 관심이 쭉 이어져 현재 서울대학교 물리천문학부에서 은하를 연구하며 박사 과정을 수료했다. 웹진 〈한겨레 사이언스온〉에서 우주 이야기를 연재했으며 대학신문에 천문학 글을 기고했다. 천문학이 일반인들에게 지나치게 신비한 영역으로만 비춰지는 것 같아 아쉽다. 한없이 크고 적막한 우주를 품어보려는 사람들의 이야기가 참 매력적이라고 생각한다. 천문학에 대한 경계를 허물고 우주와 사람이 만들어낸 멋진 이야기 보따리를 대중과 함께 풀어보는 세상을 만드는 것이 꿈이다.
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