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우리 우주의 첫 순간 : 빅뱅의 발견부터 암흑물질까지 현대 우주론의 중요한 문제들
댄 후퍼, 배지은 ㅣ 해나무 ㅣ At the Edge of Time
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2023년 10월 05일
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348page/136*210*27/548g
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9791164050345/1164050346
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  • 138억 년 동안 우주가 어떻게 진화했는지는 과학적으로 잘 입증돼 있다. 그러나 우리 우주가 탄생한 빅뱅 직후 몇 초의 순간은 여전히 미스터리로 남아 있다. 이 짧은 순간에 무슨 일이 일어났는지를 밝혀내는 것은 우주론에서 초미의 관심사다. 이 짧은 순간은 만물의 탄생은 물론 암흑물질, 암흑에너지, 양자중력 등 여전히 수수께끼인 우주론의 문제들과 관련돼 있기 때문이다. 해나무 신간 『우리 우주의 첫 순간(At the Edge of Time)』은 우주의 비밀을 밝혀온 역사의 중요한 순간들과 그 의미, 그리고 오늘날 베일에 가려진 빅뱅 직후의 순간을 설명하려는 과학자들의 분투기를 담은 현대 우주론 안내서다. 저명한 암흑물질 연구자인 댄 후퍼는 새롭게 등장하는 질문과 그에 대한 답을 찾는 여정을 따라가면서 현대 우주론의 맥락을 쉬운 언어로 풀어냈다. 이 책을 통해 다양한 천문학 이론의 의미, 관측과 실험의 목적, 우주론의 난해한 문제를 이해할 수 있을 것이
  • 암흑물질, 암흑에너지, 양자중력…… 우주의 거대한 미스터리는 빅뱅 직후 몇 초의 순간과 강하게 연결되어 있다 우리 우주의 첫 순간에 관한 환상적인 탐구 기록 우주의 기원과 현재 우리의 세상을 이해하게 된 놀라운 여정에 대해 깊이 이해하고 싶은 사람이라면 반드시 읽어야 할 책이다. - 황호성(서울대학교 물리천문학부 교수) 138억 년 동안 우주가 어떻게 진화했는지는 과학적으로 잘 입증돼 있다. 그러나 우리 우주가 탄생한 빅뱅 직후 몇 초의 순간은 여전히 미스터리로 남아 있다. 이 짧은 순간에 무슨 일이 일어났는지를 밝혀내는 것은 우주론에서 초미의 관심사다. 이 짧은 순간은 만물의 탄생은 물론 암흑물질, 암흑에너지, 양자중력 등 여전히 수수께끼인 우주론의 문제들과 관련돼 있기 때문이다. 해나무 신간 『우리 우주의 첫 순간(At the Edge of Time)』은 우주의 비밀을 밝혀온 역사의 중요한 순간들과 그 의미, 그리고 오늘날 베일에 가려진 빅뱅 직후의 순간을 설명하려는 과학자들의 분투기를 담은 현대 우주론 안내서다. 우주론은 어디에서 출발해서 어디로 가고 있는가? 아인슈타인부터 빅뱅의 발견, 암흑물질과 양자중력까지, 과학계를 뒤흔든 우주론의 질문들을 따라가보자. 어느새 관측과 실험의 혁신으로 우주 최초의 순간에 좀 더 가까이 다가가고 있는 천문학 연구 현장의 최전선에 도달해 있을 것이다. 우주에 대해 어디까지 알고 있고, 모르는 것은 무엇인가 한 권으로 읽는 현대 우주론의 중요한 질문들 ‘우리 우주는 138억 년 전 빅뱅에서 탄생했다.’ 이는 우주에 조금이라도 관심이 있는 사람이라면 상식으로 알고 있는 사실이지만, 이를 알기까지 수많은 과정이 있었다. 불과 100여 년 전만 해도 시간과 공간은 변하지 않는 것으로 인식했고, 우주는 시작도 끝도 없었다. 아인슈타인의 상대성이론 이후에야 천문학자들은 우주가 팽창하고 있다는 것을 발견했고, 그것은 우주의 시작이 있다는 의미였다. 우주는 왜 팽창하는가? 가속 팽창을 하는 이유는 무엇인가? 이를 탐구하는 과정에서 암흑물질과 암흑에너지, 양자중력 등 오늘날 현대 우주론의 중요한 문제들이 등장했다. 이 책은 중요한 과학적 발견의 순간을 되짚으며 우주론의 큰 흐름을 쉬운 언어로 풀어낸다. 새롭게 등장하는 질문과 그에 대한 답을 찾는 여정을 따라가면서 다양한 천문학 이론의 의미, 관측과 실험의 목적을 이해하게 된다. 표준 모형, 물질과 반물질, 우주배경복사, 암흑물질, 암흑에너지, 다중우주 등 우주론에는 선뜻 다가가기 쉽지 않은 전문 용어가 많이 등장하지만, 중요한 것은 그것이 어떤 맥락에서 논의되는지를 이해하는 것이다. 그런 측면에서 댄 후퍼는 현대 우주론의 핵심을 잘 정리했다. 나아가 앞으로 풀어나가야 할 질문들과 그 답에 대한 아이디어도 펼쳐놓았다. 평소 우주에 대해 궁금해한 독자와 현대 우주론을 간결하게 정리하고 싶은 독자 모두에게 이 책은 길잡이가 되어줄 것이다. 암흑물질을 어떻게 찾을 것인가 우주의 본질을 밝혀내기 위한 흥미진진한 여정 우주에 대해 우리가 알고 있는 것은 원자로 이루어진 5퍼센트에 불과하다. 나머지 95퍼센트를 이루는 암흑물질과 암흑에너지에 대해서는 완벽하게 설명하지 못하고 있다. 우주론 학자 대부분은 암흑물질과 암흑에너지의 존재를 의심하지 않는다. 이론은 물론 관측과 실험 데이터가 그것이 존재함을 뒷받침하고 있기 때문이다. 다만 직접적인 관측은 아직 이루어지지 않았다. 이러한 현실이 과학자들을 애타게 한다. 암흑물질 연구로 유명한 댄 후퍼는 과학자들이 우리 우주의 기원과 본질에 관해 묻는 독특하고 난해...
  • 1장 우주 최초의 순간 2장 아인슈타인의 세계관 속으로 3장 우주의 모양이 변하고 있다! 4장 빅뱅 이론의 탄생 5장 원시 상태의 우주를 재현하다 6장 물질과 반물질의 미스터리 7장 암흑물질과 세상의 기원 8장 암흑물질의 신호를 찾아서 9장 근본적으로 다시 생각하다 10장 우주 급팽창과 중력파 11장 왜 다중우주인가 12장 우주의 열린 질문들 인용 출처 감사의 말 찾아보기
  • 이 책을 통해, 나는 독자들이 우리 우주의 첫 순간들로 여행을 떠나도록 안내할 것이다. 시간과 공간의 본질에 대한 아인슈타인의 혁명적인 깨달음에서 출발해, 이 아이디어가 어떤 과정을 거쳐 우주가 탄생한 뜨겁고 조밀한 상태인 빅뱅의 발견으로 이어졌는지 살펴볼 것이다. 또한 망원경부터 입자 가속기까지 다양한 장비를 사용해 우리 우주의 초기 역사를 탐구해온 과정도 최선을 다해 설명할 것이다. 이를 바탕으로, 우리 우주의 첫 몇분의 1초를 어수선하게 만드는 퍼즐과 미스터리, 미해결된 문제들을 집중적으로 조명할 것이다. 우리 우주에는 어쩌다 그렇게 많은 물질과 그렇게 적은 반물질이 있게 되었을까? 암흑물질은 어떻게 형성될 수 있었을까? 우리 우주는 어떻게, 왜 짧은 시기의 급속한 팽창을 경험하게 되었을까? 그리고 이것은 우리 우주가 오늘날 다시 한번 가속 팽창하고 있다는 사실과 연관이 있을까? (24~25쪽) 그러나 20세기의 물리학자들은 시간과 공간이 그렇게 단순하지도 간단하지도 않다는 것을 깨달았다. 아리스토텔레스, 갈릴레오, 뉴턴과는 달리, 이제 우리는 시간과 공간이 변화하고 진화할 수 있으며, 모양을 갖추고 늘어나고 변형될 수 있다고 이해한다. 시간과 공간은 팽창하고, 수축하고, 휘감기고, 꼬이고, 끊어지고, 휘고, 부풀고, 심지어 존재 자체를 시작하거나 멈출 수도 있다. 뉴턴과 갈릴레오는 공간이나 시간을 설명하는 데 이런 어휘를 사용할 수 있다는 것을 상상조차 못했을 것이다. 그러나 우주론은 바로 이처럼 동적이고 살아 움직이는 시간과 공간의 특성 위에 세워졌다. (36쪽) 아인슈타인 이전의 우주는 영원토록 변화가 없는 온전한 모습이었다. 그러나 만일 우주가 변화할 수 있다면 우주의 시작도 있었을 것이고, 어쩌면 끝도 있을 것이다. 의도한 것은 아니지만 아인슈타인은 인간에게 우주의 기원과 역사에 대한 고민을 안겨주었다. (52쪽) 은하들이 우리에게서 멀어지고 있고 그 속도는 은하까지의 거리에 비례한다는 허블의 발견은 우리 우주가 팽창하고 있으며 시간에 따라 변화한다는 첫 번째 증거를 명백히 제시했다. 이 사실은 놀라운 의미를 담고 있다. 변화 가능성을 품고 있는 것-예컨대 우리 우주-은 어쨌든 항구적이거나 영원하다고 할 수 없다. 그리고 영원하지 않은 것은 시작이 있었을 것이다. 아니 있어야 한다. 과학자들이 우리 우주의 기원에 대해 묻기 시작한 것은 불가피한 일이었다. (83쪽) 우리 우주의 가장 첫 순간을 이해하기 위해, 우리도 먼 과거의 물리적 조건을 재현해주는 기계를 사용한다. 이 기계들은 냉장고가 아니다. 사실 냉장고와는 정반대다. 우리는 입자 가속기를 사용해 빅뱅 후 1조분의 1초가 지난 극초기 때의 온도를 재현해 물질과 에너지가 어떻게 행동하는지 연구한다. 직접 시간을 거슬러 과거로 가 우주 역사의 첫 순간을 목격할 수 없으니 우리는 이곳 지구 위에 빅뱅의 축소판을 재현하는 것이다. (108~109쪽) 물질과 반물질 사이의 이러한 관계 때문에 우리 주위의 세상을 이해하기가 어려워진다. 결국 우리 우주가 한때 물질과 반물질로 채워져 있었고 물질과 반물질이 항상 함께 창조되고 파괴되는 것이라면, 스스로에게 묻지 않을 수 없다. 이 세상은 어쩌다 이렇게 물질로만 채워지고 반물질은 거의 사라졌을까? 반물질들은 다 어디로 갔는가? 그리고 왜 물질은 반물질과 함께 사라지지 않았을까? (139~140쪽) 암흑물질이 무엇인지 또는 무엇으로 만들어졌는지 아직 모르지만, 우주의 첫 순간, 아마도 빅뱅 후 첫 100만분의 1초 안에 만들어졌을 가능성이 높다. 암흑물질을 이해하게 된다면 암흑물질...
  • 댄 후퍼 [저]
  • 출간작으로 『우리 우주의 첫 순간』 등이 있다.
  • 배지은 [저]
  • 서강대학교 물리학과와 동 대학원을 졸업하고, 휴대전화를 만드는 엔지니어로 일했다. 이후 이화여자대학교 통역번역대학원에서 번역학을 전공하고 소설과 과학책을 번역하고 있다. 《물질의 탐구》, 《입자 동물원》, 《일상적이지만 절대적인 양자역학지식 50》, 《전자부품 백과사전 1, 2, 3》, 《수학 100 1, 2》, 《밤의 새가 말하다 1, 2》, 《열흘간의 불가사의》, 《최후의 일격》, 《꼬리 많은 고양이》, 《퀸 수사국》, 《범죄 캘린더》, 《맹인탐정 맥스 캐러도스》, 《아파트먼트》, 《엔리코 페르미 평전》, 《호킹의 빅 퀘스천에 대한 간결한 대답》, 《퀀텀 스페이스》를 우리말로 옮겼다.
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