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21세기 우주 탐사의 목표 『화성 탐사의 시대』. 큐리오시티가 진행한 탐사 작업의 자세한 내용과 앞으로 이루어질 화성 생명 탐사 작업의 전망, 그리고 어떻게 해서 화성 여행을 실현하는가 등을 집중 소개한다.

출간 의의

지구 밖의 생명을 찾는 첫걸음

인류는 아직 지구 밖 생명체의 존재를 확인하지 못했다. 그래서 화성의 생명 탐사는 더욱 주목을 받는다. 화성은 지구와 함께, 태양계에서 유일하게 생명 생존 가능 영역(해비터블 존)에 들어 있는 행성이기 때문이다.
1960년대부터 시작된 화성 탐사는 2012년에 새로운 전환점을 맞이한다. NASA의 탐사차 큐리오시티가 화성에 착륙함으로써 생명 탐사에 한 발짝 더 다가선 것이다. 게다가 NASA는 ‘2030년대에 화성 유인 비행을 목표로 하며, 미국은 계속 화성 탐사의 선두 주자가 되겠다.’고 선언했다. 미국 이외의 여러 나라도 각각 화성 탐사 계획을 밝힘으로써 화성의 생명 탐사는 더욱 활기를 띠게 되었다.
이 책 《화성 탐사의 시대》에서는 큐리오시티가 진행한 탐사 작업의 자세한 내용과 앞으로 이루어질 화성 생명 탐사 작업의 전망, 그리고 어떻게 해서 화성 여행을 실현하는가 등을 집중 소개한다.
Part 1에서는 탐사차 큐리오시티가 주인공이다. 큐리오시티는 처음으로 생명의 부품인 유기물을 본격적으로 탐사했다. 큐리오시티가 화성에 도달해서 착륙하기까지의 과정, 탑재하고 있는 첨단 관측 장비 등을 알아본다.
Part 2에서는 물의 흔적 발견이나, 과거의 화성을 파악하는 실마리를 발견한 큐리오시티의 최신 영상과 그 성과를 소개한다.
Part 3의 주제는 ‘화성의 생명’이다. ‘화성에서 과연 생명이 탄생했을까? 탄생했다면 지금도 생명이 있을까? 생명이 있다면 과연 어떤 생물일까?’ 등에 대해 행성 과학, 생물학, 화학, 지구과학을 연구하는 과학자들의 연구 결과와 견해를 듣는다.
Part 4에서는 화성 유인 탐사를 소개한다. 화성을 방문하는 데는 왕복 1년 반이라는 시간이 걸려, 여러 가지 기술적 어려움이 따른다. 그 어려움을 헤쳐 나가려는 기술 개발과 탐사 훈련 등을 소개한다.
그리고 만약 화성 여행을 갔다면 우리는 어떤 풍경을 보게 될까? 화성에는 지구인의 상상을 뛰어넘는 대규모의 지형이 많이 있다. Part 5에서는 화성 여행에서 반드시 보아야 할 ‘관광 명소’를 영상으로 안내한다.
화성의 생명에 대해서는 많은 사람이 관심을 가져왔다. 화성에서 생명이 발견된다면 지구 밖의 생명을 최초로 확인하는 큰 업적이 될 것이다. 이 책을 통해 화성 탐사의 최전선을 함께 살펴보기로 하자.


특장

● 화성의 특성과 생명을 찾는 큐리오시티의 활동
화성은 여러 행성 중 지구와 가장 비슷한 환경을 가진 곳이다. 실제로 탐사선들은 화성에서 생명의 기본 조건인, 물이 흘렀던 흔적들을 발견했다. 지금까지는 ‘물’의 존재를 찾는 것이 주요 목표였다면, 이제부터는 생명의 부품인 유기물을 본격 탐사한다. 화성 탐사차 큐리오시티는 과거의 탐사차(탐사 로봇)에 비해 더욱 향상된 관측 및 분석 장비를 탑재하고 있다. 고해상도 카메라로 촬영한 최신 영상과 유기물의 존재를 확인할 수 있는 장비를 활용한 성과 등, 큐리오시티의 활약상을 소개한다.

● 화성에 생명이 존재하기 위한 조건과 과학자들의 연구
‘화성에 과연 생명체가 존재하는가?’ 과학자는 물론 일반인도 많은 관심을 갖는 있는 의문이다. 생명이 존재하기 위해 필요한 조건은 무엇이며, 어떤 것을 확인하면 생명이 존재한다고 말할 수 있을까? 큐리오시티의 작업은 화성에서 생명 탐색이 본격적으로 이루어지고 있음을 뜻한다. 이런 시점에서 행성 과학, 생물학, 화학, 지구과학 등 서로 다른 분야에서 활동하는 과학자 6명의 인터뷰를 통해, 화성의 환경과 생명의 존재 및 확인 방법에 관한 의견을 듣는다.

● 화성 유인 탐사를 위한 준비와 지구상에서 실시하는 훈련


협력자 명단
가와사키 유키시게 河崎行繁 / 프린스턴고등연구소 연구원, 이학 박사
가와카미 신이치 川上紳一 / 일본 기후 대학 교육학부 교수, 이학 박사
게리 마틴 Gary L. Martin / NASA 에임스 연구센터 신규사업추진실장
고바야시 겐세이 小林憲正 / 일본 요코하마 국립대학 대학원 공학연구원 교수, 이학 박사
노다 아쓰시 野田篤司 / 일본 우주항공연구개발기구 책임 엔지니어
닛타 게이지 新田慶治 / 전 일본 재단법인 환경과학기술연구소 전무이사
더그 쿡 Doug R. Cooke / 전 NASA 탐사시스템부문 담당 부국장보
루이스 프리드먼 Louis D. Friedman / 전 미국행성협회 전무이사
마토가와 야스노리 的川泰宣 / 일본 우주항공연구개발기구 명예 교수, 공학 박사
사토 나오키 佐藤直樹 / 일본 우주항공연구개발기구 우주미션본부 실장, 공학 석사
사사키 쇼 佐佐木 晶 / 일본 오사카 대학 대학원 이학연구과 교수, 이학 박사
스가 히로아키 菅 裕明 / 일본 도쿄 대학 대학원 이학계연구과 교수, Ph.D.
야마구치 다카오 山口孝夫 / 일본 우주항공연구개발기구 우주미션본 계획 매니저, 심리학 박사
야마기시 아키히코 山岸明彦 / 일본 도쿄 약과대학 생명과학부 교수, 이학 박사
야마카와 히로시 山川 宏 / 일본 교토 대학 생존권연구소 교수, 공학 박사
요시카와 마코토 吉川 眞 / 일본 우주항공연구개발기구 우주과학연구소 부교수, 이학 박사
존 그로칭거 John Grotzinger / 미국 캘리포니아 공과대학 교수, MSL 프로젝트 사이언티스트
짐 가빈 Jim Garvin / NASA 과학탐사부문 주임 연구원
프랑코 온가로 Franco Ongaro / 유럽 우주기술연구센터장


뉴턴 하이라이트 시리즈의 다른 책들
(1) 상대성 이론(개정 신판으로 대체 / 30 참조)

(2) 양자론(개정 신판으로 대체 / 43 참조)
상대성 이론과 함께 현대 물리학의 쌍벽을 이루는 양자론의 해설 입문서. 원자 이하의 극미의 세계에서 원자와 전자, 빛 등이 어떻게 운동하는지를 명쾌하게 풀이한다.

(3) 인체 - 21세기 해부학
인체 각 장기의 놀라운 능력, 우리 몸을 만드는 200종의 세포, 인체의 재생 기술 등, 인체에 관한 최첨단 정보와 과학 기술의 성과를 정밀 일러스트레이션으로 확인한다.

(4) 화성과 토성
화성 탐사선 ‘스피릿’과 ‘오퍼튜니티’, 그리고 토성 궤도에 진입한 ‘카시니’가 촬영한 사진을 바탕으로, 두 행성을 탐사한 역사와 성과를 총정리한다.

(5) 75은하 68항성
허블 우주 망원경과 스피처·찬드라 망원경으로 들여다본 광대한 우주의 모습. 컴퓨터 시뮬레이션으로 완성한 우주 영상 등 은하와 항성의 최신 사진과 설명으로 은하 여행을 떠난다.

(6) 시간이란 무엇인가?
‘시간은 왜 미래로 흐르는가?’ ‘과거로의 여행은 가능한가?’ ‘즐거울 때는 왜 시간이 빨리 지나가는가?’ ‘시간과 상대성 이론’ 등 시간의 물리학·생물학·심리학적 속성을 분석한다.

(7) 0과 무한의 과학
0과 무한의 개념, 그리고 절대 온도, 광자(光子), 초전도, 초유동(超流動), 블랙홀과 상대성 이론 등, 0과 무한 없이는 존재할 수 없는 다양한 과학 기술의 원리와 응용 사례를 분석한다.

(8) 뇌와 마음의 구조
인간의 희로애락의 감정을 만들어 내는 뇌의 메커니즘을 밝힌다. 뇌의 구조와 뉴런의 역할, 뇌의 진화 역사, 첨단 뇌과학 연구의 현장과 미래의 모습을 조명한다.

(9) 성(性)을 결정하는 X와 Y
신장과 골격, 생식 기관, 수명, 근력, 면역력은 물론, 뇌의 활동 패턴까지도 다른 ‘남자’와 ‘여자’. 그들의 몸과 마음의 비밀을 염색체의 차이로 파헤친다.

(10) 태양계의 모든 것(개정 신판으로 대체 / 28 참조)

(11) 인체를 지배하는 메커니즘
유전자가 말하는 ‘삶과 죽음의 시나리오’, 인체를 움직이는 혈관과 혈액의 역할, 각종 건강 정보와 차세대 질병 치료법 등, 인체의 작동 메커니즘을 첨단 과학으로 점검한다.

(12) 주기율표
오묘한 비밀에 싸인 자연계도 사실은 놀랄 만큼 단순한 메커니즘으로 이루어져 있다. 주기율표의 구성 원리와 111개 원소의 속성을 철저하게 입체 분석해 화학의 비밀을 정복한다!

(13) 공룡의 시대
육식 공룡 34종, 거대 초식 공룡 100종에 대한 철저 분석과 정교한 일러스트레이션, 그리고 공룡의 모양, 피부색, 습성, 행동 양식 등의 학술적 연구 성과 소개 등, 공룡의 모든 것을 이 책 한권에 담았다!

(14) 물의 사이언스
물은 바다를 만들고, 생명을 길러 왔다. 물의 다양한 성질, 물과 생명의 관계, 생명의 고향인 바다의 신비, 바다의 환경과 첨단 테크놀로지를 새로운 관점에서 탐구한다.

(15) 몸과 질병
우리 몸 속의 각 장기의 모습과 기능, 그들의 부조화로 생기는 질병과 치료의 메커니즘을 분석한다. 또 몸이 말하는 건강함과 질병의 신호, 과학 기술로 전개되는 미래 의학도 소개한다.

(16) 생명이란 무엇인가?
생명체는 38억 년 전에 어떻게 태어나, 어떻게 진화해서 오늘날에 이르렀을까? 생명의 장구한 변천 과정과 살아가는 메커니즘을 생생한 시각 자료와 전문가의 해설로 파악한다.

(17) 날씨와 기상
비와 눈은 왜 내리고 바람은 왜 부는가? 동북아시아의 기상은 무엇으로 결정되는가? 기상 관측은 어떻게 이루어지는가? 우리 생활과 밀접한 날씨와 기상의 모든 것을 풍부한 시각 자료로 설명한다.

(18) 이온과 원소
전류의 흐름, 뇌의 자극 전달, 음식물의 소화 등, 이온은 우리의 삶에 깊이 관여하고 있다. 이온의 기본과 화학 반응의 구조, 이온의 최첨단 연구, 그리고 화학의 또 다른 바탕인 원소의 기원을 집중 탐구한다.

(19) 우주의 형상과 역사
빅뱅부터 현재까지, 우주는 어떻게 변해 왔을까? 137억 년의 오랜 세월 동안 우주에서 어떤 사건이 어떻게 일어났는지를 최신 정보를 바탕으로 분석한다. 최신 이론과 관측 데이터를 바탕으로 한 ‘우주의 형상’도 소개한다.

(20) 별자리와 우주
우리가 보는 밤 하늘의 주인공은 우리은하의 별과 별자리와 태양계의 천체들이다. 별과 우주의 여러 가지 속성, 계절별·월별 별자리, 태양계 행성 등을 신화와 과학이라는 렌즈를 통해 깊숙이 들여다본다.

(21) 블랙홀 화이트홀
빛까지도 삼키는 블랙홀, 무엇이든 토해 내는 화이트홀. 상대성 이론이 예언한 천체들이다. 그리고 몇 광년 떨어진 공간과 공간을 일순간에 연결하는 웜홀까지…. 상식으로는 납득되지 않는 우주의 세계를 기초부터 첨단 연구 내용까지 완전 정리한다.

(22) 빛이란 무엇인가?
빛은 외부를 인식하는 수단이자 21세기 첨단 과학 기술의 꽃이다. 빛의 성질과 색깔, 빛의 정체는 물론 레이저, 광섬유, 그리고 ‘자전거보다 느린 빛’까지……, 빛의 기본과 최첨단 연구 상황을 총정리한다.

(23) 생명의 만능 소재
아미노산은 단백질의 재료이다. 그리고 단백질은 뼈나 근육으로 몸을 만들고, 혈액 속에서 산소를 운반하며, 항체로 세균을 공격한다. 생명의 만능 소재 구실을 하는 아미노산과 단백질은 과연 어떻게 이루어져 있으며, 어떻게 작용하는가?

(24) 생활 주변의 과학
현대인은 수많은 과학 정보에 둘러싸여 살고 있다. ‘설탕은 살찌게 한다, 카페인은 피로를 풀어 준다, 벼락은 금속에 잘 떨어진다, 원적외선은 음식을 맛있게 한다… 등등.’ 이러한 말들은 과연 사실일까? 흥미가 아닌 원리를 중심으로, 우리 주변의 과학을 탐구한다.

(25) 우주는 무(無)에서 태어났다.
137억 년 전, 우주는 ‘무(無)’의 흔들림 가운데서 태어나 인플레이션과 빅뱅을 거쳐, 물질과 생명을 만드는 데 필요한 수많은 조건을 갖추어 오늘날에 이르렀다. 장쾌한 드라마의 처음과 끝, 그리고 미래를 탐구한다.

(26) 신비한 수학의 세계
우리의 생활과 자연계의 움직임은 수학의 지배를 받고 있다. 주변에서 흔히 이야기되는 황금비와 프랙털, 20세기 최고의 성과로 꼽히는 상대성 이론의 확인, 우주의 크기 계산, 생각의 허를 찌르는 확률과 통계…… 등등. 난해한 수식 없이, 두뇌를 활성화시키는 ‘신비한 수학의 세계’가 여기 있다!

(27) 지구 온난화
‘바다의 섬들이 수면 아래로 잠기고, 태풍 같은 자연 재해가 빈발한다.’ 눈에 자주 띄는 언론의 보도처럼 지구 온난화 문제는 이제 ‘발등의 불’이 되었다. 지구 온난화의 원인·영향·대책은 무엇인가? 전 세계에서 보고된 최신 데이터를 중심으로 철저하게 검증한다.

(28) 태양계의 모든 것(개정 신판)
태양계는 지구와 인류의 뿌리이자 우주 탐사의 1차 목표이다. 지금도 세계 각국의 탐사선들은 ?양계의 행성과 소천체들을 계속해서 관측하고 있다. 탐사선이 보내 온 최신 사진과 데이터를 통해 태양계의 모든 것을 낱낱이 파악한다.

(29) 다윈 진화론
생물은 엄청난 오랜 세월 동안 실로 다이내믹하게 변해 왔다. 지구상에서 연출되는 ‘진화’라는 장대한 드라마의 주인공인 현재 생물의 진화의 역사와 그 메커니즘, 현대 진화학의 경향을 철저히 규명한다.

(30) 상대성 이론
시간이 느리게 흐르고, 공간이 줄어들며, 빛과 공간이 휘어지는 불가사의한 현상은 왜 일어나며 그것은 어떤 의미를 갖고 있는지를 해설한, 현대 물리학의 최고 이론을 이해한다.

(31) 차원이란 무엇인가?
아인슈타인은 우주가 3차원의 공간에 시간을 더한 ‘4차원 시공’이라고 했다. 현대의 과학자들은 우주에 ‘제5의 차원’이 있다고 주장한다. 실증되면 코페르니쿠스의 지동설에 필적할 만한 충격이 될 최신 이론을 차원의 기초와 함께 해설한다 !

(32) 허수란 무엇인가?
허수(虛數)는 제곱하면 마이너스가 되는, ‘실제로는 존재하지 않는 수’이다. 그러나 허수가 없다면 PC도 휴대 전화도 나올 수 없었다. 현대 과학 기술의 토대를 이루고 있는 허수의 탄생 과정, 성질, 다양한 적용의 예를 탐구한다.

(33) 지구의 과학
대기권, 자기마당(자기장), 대류하는 맨틀과 중심핵 등은 지구를 형성하는 기본 요소에 해당한다. 그리고 지구 표면에는 바다와 육지가 있어 수많은 생명체를 길러 내고 있다. ‘살아 있는 지구’가 활동하는 메커니즘을 생생한 화보와 전문 해설로 파악한다!

(34) DNA
DNA는 우리 몸의 설계도 그 자체이다. DNA는 부모에게서 자식에게 어떻게 전해지며, 우리의 몸을 어떻게 구성하는가? DNA와 게놈의 실체와 역할은 물론, 진화는 왜 그리고 어떻게 일어나는지도 명쾌하게 설명한다.

(35) 시간과 공간
상대성 이론은 시간과 공간을 새롭게 해석함으로써 기존 물리학을 뿌리째 흔들어 놓았다. 시간의 느려짐, 공간의 휘어짐, 시간 여행, 중력, 블랙홀 등 상대성 이론으로 설명되는 다양한 현상과 양자론, 암흑 에너지, 빅뱅, 인플레이션 등 물리학의 핵심 과제를 한번에 정리한다.

(36) 세포의 모든 것
우리의 몸은 살아서 활동하는 작은 세포들로 이루어져 있다. 핵, 미토콘드리아, 소포체, 골지체 등으로 이루어지는 세포의 구조와 기능, 전자 현미경으로 관찰한 다이내믹한 세포의 모습, 그리고 아포토시스·암세포·비만 세포·면역력·바이러스와의 관계 등, 세포와 인체의 관계를 철저히 ‘해부’한다.

(37) 확률의 세계
주사위 던지기에서 어떤 눈이 나올지는 오직 신만이 안다. 그러나 우리에게는 ‘확률’이라는 무기가 있다. ‘확률’은 ‘통계’와 합쳐져 복권·포커·경마·암호·보험·선거·일기 예보·시청률 조사 등 다방면에서 위력을 발휘한다. ‘우연’에 숨은 확률이라는 수학 법칙, 통계의 의미, 그리고 확률과 통계의 ‘함정’에 대해서 분석한다.

(38) 파동의 사이언스
외부 세계를 파악하는 데 반드시 필요한 빛과 소리는 파동이다. TV와 휴대 전화, 지진과 쓰나미, 광섬유와 암 치료용 방사선 등등, 파동은 곳곳에서 우리의 삶을 지배하고 있다. 다양한 파동의 종류, 파동의 원리와 성질, 시각과 청각의 메커니즘, 그리고 파동과 수학의 관계까지 명쾌하게 해설한다.

(39) 달 세계 여행
달은 지구의 탄생과 태양계 행성의 수수께끼를 풀 수 있는 실마리가 된다. 또 활동 영역을 우주로 넓혀 나가는 인류에게는 가장 가깝고도 발판이 되는 천체이다. 달에 관한 다양한 지식과 탐사선이 확보한 최신 정보, 그리고 탐사의 과거사와 미래 계획을 일목요연하게 정리한다.

(40) iPS 세포
인간이 손상된 장기와 난치병으로 인한 고통에서 벗어날 수 있는 빛이 조금씩 보이기 시작했다. 거의 모든 세포로 분화할 수 있는 iPS 세포(인공 다능성 줄기 세포)를 만드는 데 성공했기 때문이다. iPS 세포의 원리와 만든 과정, 현 단계의 문제점과 미래의 연구 과제 등을 집중 조명한다.

(41) 비주얼 화학
‘화학’은 원자와 분자에 대한 연구를 통해 물질의 성질을 밝히는 학문이다. 즉 우리 주변의 온갖 물질과 제품이 화학의 연구 대상이자 결과물이다. 보이지 않는 원자, 분자, 결정의 세계를 눈으로 보면서 화학의 원리를 마스터한다.

(42) 태양광 발전
태양광 발전은 무한한 태양 에너지로부터 전기를 만들어 내며 환경을 오염시키지 않는다. 이산화탄소도 배출하지 않기 때문에 지구 온난화가 큰 문제가 된 요즘에는 중요한 발전 대안으로 떠올랐다. 태양광 발전의 시대적 배경, 과학 기술적 원리 및 다양한 태양 전지의 특성, 현 단계의 과제와 미래의 전망을 총정리한다.

(43) 양자론(개정 신판)
양자론은 원자나 전자, 빛 등 ‘자연계를 구성하는 주역’의 정체를 파헤치는 이론이다. 아울러 반도체, 컴퓨터, 휴대전화 등 현대 문명의 첨단 결과물을 있게 한 바탕이기도 하다. 양자론을 통해, 우리 눈에 보이지 않는 극미(極微)의 세계에서는 어떤 일이 벌어지고 있는지 알아보자.

(44) 나의 건강 성적표
우리는 여러 종류의 건강 검진을 받는다. 그 결과표에 기록된 여러 항목과 수치는 과연 무엇을 뜻할까? 수치가 정상 범위라면 정말 안심해도 괜찮을까? 이상(異常) 수치라면 어떻게 대처해야 할까? 건강 검진의 항목은 무엇을 뜻하며 수치는 몸의 어떤 상태를 나타내는지, 그와 관련된 주요 질병의 원인·증상·예방법·치료법은 무엇인지 상세히 해설한다.

(45) 도형으로 배우는 수학
우리의 생활 주변에는 무수히 많은 도형이 있다. 그래서 도형은 고대 수학자들의 주요 연구 대상이었으며, 지금도 수학의 ‘기본’ 중의 하나이다. 점·선·각·작도·면적·다각형·다면체에서부터 원·구·π와 황금비, 그리고 ‘뫼비우스의 띠’와 ‘에셔의 불가능 그림’에 이르기까지, 도형(기하학)에 관련된 기본 원리와 응용 등 도형의 모든 것을 마스터한다.

(46) 뉴턴 역학과 만유인력
지구는 시속 1700km로 자전하는 동시에, 시속 11만 km로 태양의 주위를 공전한다. 이렇게 초고속으로 회전하는 지구 위에서 우리가 편안하게 걸어다닐 수 있는 이유는 무엇일까? 또 사과는 아래로 떨어지는데, 허공의 달은 왜 지구로 떨어지지 않는가? 세상의 만물이 움직이는 원리를 설명하는 뉴턴 역학과 만유인력의 모든 것을 이해한다.

(47) 진공과 인플레이션 우주론
진공이라고 하면 흔히 ‘아무것’도 없는 공간을 떠올리기 쉽다. 그러나 진공은 조용하고 아무것도 없는 공간이 아니라, 활발하게 활동하고 있는 불가사의한 존재이다. 진공의 정체에서부터, 진공 에너지가 초기 우주를 급팽창시키고 그 후 빅뱅 우주를 만들어 냈다는 인플레이션 우주론, 그리고 4차원 시공과 초끈 이론에 이르는 현대 물리학의 첨단 과제를 해설한다.

(48) 초신성과 블랙홀
질량이 큰 항성은 일생의 최후에 폭발을 일으켜 엄청나게 밝게 빛난다. 바로 ‘초신성’이다. 그중에서도 큰 항성의 대폭발 후에는 블랙홀이 남는다. 초신성과 블랙홀은 어떻게 해서 생기는가? 블랙홀에서는 왜 빛조차 탈출할 수 없는가? 이 모든 과정과 함께, 아인슈타인이 말하는 불가사의한 4차원의 세계를 컴퓨터 그래픽으로 확인한다.

(49) 지구
행성에 생명이 존재하려면 태양과의 적정한 거리, 안정된 공전 궤도, 지축의 기울기, 자전의 길이 등 수많은 조건이 필요하다. 지구는 절묘하게 그 조건을 충족시킨 기적의 행성이다. 지구라는 행성의 기본 정보부터 46억 년에 걸친 지구와 생명의 역사, 화산과 지진의 메커니즘을 철저하게 도해한다.

(50) BEST 우주 영상
천체를 관측하는 망원경은 크게 우주 망원경과 지상 망원경으로 나누어진다. 그리고 어떤 파장의 빛을 어떤 정밀도로, 어떤 범위에 걸쳐 관측할 것인가에 따라 각각 적합한 특성을 가지고 있다. 현대 천문학의 파수꾼이자 과학 기술의 결정체인 첨단 망원경의 최신 우주 영상을 심층 분석한다.

(51) 마이크로의 세계
주사형(走査型) 전자 현미경은 가늘게 압축한 전자선을 관찰 대상에 비추면서 전체를 스캔하는데, 결정 내의 원자 배열까지 판별할 수 있어 생물학, 공학 등 다방면에 활용된다. 일상적인 감각으로는 상상하기조차 어려운 마이크로의 세계를 첨단 전자 현미경의 날카로운 눈으로 들여다본다!

(52) 미분과 적분
미분과 적분은 한마디로 ‘변화의 모습을 계산하는 수학’이다. 즉 현재 위치와 속도의 변화를 계산해서 미래의 움직임을 예측할 수 있는, 수학의 핵심 분야 중 하나이다. 미분과 적분의 근본 원리 및 그것의 탄생 배경을, 핵심을 찌르는 명쾌한 그림과 전문가의 상세한 해설로 이해한다.

(53) 생물 다양성
‘생물 다양성’이란 유전자·생물종·생태계 등 세 단계의 다양성을 종합한 개념이다. 오늘날 인간은 자연의 혜택을 받으면서도 오히려 그것을 파괴하고 오염시키고 있다. 생물 다양성은 생명의 원천이며 인간과 생태계를 유지하는 필수 자원이다. 생물 다양성의 의미, 지구 생태계의 성립 과정과 현재의 상황, 멸종 위기 동물 및 생물 다양성에 관한 핵심 자료들을 일목요연하게 정리한다.

(54) 수학 퍼즐과 논리 패러독스
‘물고기 한 마리를 얻는 것보다 물고기 잡는 법을 익히는 것이 중요하다…’ 수학의 물고기는 논리이며, 그 논리를 잡는 데는 수학적 상상력이 필요하다. ‘도형 퍼즐, 계산 퍼즐, 확률 퍼즐, 패러독스…’ 정교하게 구성된 다양한 분야의 퍼즐과 패러독스 문제들을 즐기면서 해결하는 동안, 당신의 수학적 상상력에는 멀리 보고 멀리 날 수 있는 날개가 생긴다.

(55) 미래는 결정되어 있는가?
발사된 로켓이 언제 어느 지점을 어떤 속도로 날아갈지는 정확하게 계산할 수 있다. 이처럼 우리 주변에 있는 모든 물체의 움직임은 뉴턴 역학으로 예측할 수 있다. 즉 미래는 결정되어 있는 셈이다. 그러나 극미(極微) 세계의 물리 법칙을 설명하는 양자론에서는, 전자나 원자핵 등의 움직임은 정확하게 예측할 수 없다고 말한다. 그런데 우리 주변의 물체는 전자와 원자핵 등으로 이루어져 있다. 과연 미래는 결정되어 있는가, 결정되어 있지 않은가?

(56) 뼈와 화석
뼈는 사람을 비롯한 동물의 몸을 어떻게 지탱하며 어떤 기능을 할까?
그리고 뼈와 화석을 통해서 우리는 무엇을 알 수 있을까?
사람·개·고래에서부터 멸종한 동물들, 공룡의 두개골과 삽엽충·암모나이트 등의 고생물에 이르기까지, 동물의 뼈와 골격과 화석을 통해 그들의 생태와 진화의 역사를 파헤친다.

(57) E=mc^2
E=mc ^2. 이 식에 등장하는 문자는 E, m, c, 그리고 2뿐이다. 그러나 이 단순한 식의 의미는 대단히 중요하다. ‘10원짜리 동전에도 서울에서 제주도를 비행기로 248번 왕복할 수 있는 에너지가 숨어 있다.’는 사실을 말해 주기 때문이다. F=ma와 함께 물리학의 기둥을 이루는 이 관계식이 나오기까지의 과정, 그리고 에너지, 질량, 특수 상대성 이론, 핵분열과 핵융합, 원자력 발전, 소립자, 암흑 에너지 등과의 관계를 상세히 설명한다.

(58) 희소 금속·희토류 원소
휴대 전화와 컴퓨터, 슬림형 TV, 자동차 등 현대 산업의 주요 제품에는 대부분 희소 금속이 사용된다. 화제가 되었던 희토류 원소도 희소 금속의 일종인데, 약 97%가 중국에서 생산된다. 생산지가 한정되면 공급과 가격에 문제가 생긴다. 이렇듯 중요한 희소 금속의 기본부터 특히 주목되는 희토류 원소, 그리고 안정된 공급을 위한 연구와 최신 대체 기술까지, 그림과 실물 사진을 중심으로 제시한다.

(59) 소립자란 무엇인가?
물질에서 더 이상 분할할 수 없다고 생각되는 궁극의 작은 입자가 ‘소립자’이며, 이들의 성질을 밝혀내려는 학문이 ‘소립자 물리학’이다. 소립자는 우주에 있는 물질의 ‘소(素 : 토대)’가 되는 입자이기도 하다. 소립자의 대표격인 쿼크에서부터 우주의 구성 원리를 밝히려는 초끈 이론까지, 소립자 물리학의 핵심을 알기 쉽게 정리해서 설명한다.

(60) 원자력 발전과 방사능
일본의 원자력 발전소 사고로 원자력 발전과 방사능에 대한 관심이 집중되고 있다. 이에 올바르게 대처하기 위해서라도 이들에 대한 과학적인 지식은 어느 때보다도 필요하다. ‘원자핵에서 에너지를 만드는 메커니즘은 무엇인가? 핵의 쓰레기라고 불리는 방사성 물질은 어떻게 폐기하고, 그 위험성의 실체는 무엇인가?’ 원자력과 방사능에 대한 올바른 지식을 핵심 정리한다.

(61) 자연의 기하학
이 세상에는 눈에 보이지 않을 정도로 작은 물체에서부터 우주 규모의 구조까지, 다양한 기하학적 도형들이 있다. 무중력 공간의 물방울, 원으로 보이는 오로라, 앵무조개와 주상 절리, 벌집과 곤충의 눈, 나뭇잎·서리 결정 같은 프랙털 도형, 그리고 기린·얼룩말·표범 무늬의 공통적인 구조 등등, 여러 가지 형태와 크기로 나타나는 자연계의 기하학적 도형들을 소개한다.

(62) 엄선 수학 퍼즐
특별한 지식은 필요 없다. 문제의 핵심을 이해하고 그 풀이 방법을 추리해 나가는 동안 논리적인 사고 능력을 키울 수 있는 다양한 내용, 다양한 난이도의 수학 퍼즐로 구성되어 있다. 한 문제, 한 문제, 즐기면서 도전하는 동안 당신의 수학적 사고 능력은 몰라보게 향상된다.

(63) 인체의 구조와 질병
우리의 몸은 오묘한 메커니즘으로 움직이고 있다. 그러나 어떤 이유로 그 메커니즘이 무너지면 우리의 몸은 질병이라는 고통을 겪게 된다. 알레르기와 두통 같은 흔한 문제에서부터 뇌와 폐 같은 주요 장기의 질병, 만성 피로·비만 등의 생활 건강 문제에서 암에 이르기까지, 현대인의 삶을 위협하는 주요 질병의 원인과 증상, 그 치료법을 상세히 설명한다.

(64) 0과 무한, 소수와 암호
현대인으로서 비밀번호가 없는 생활을 생각할 수 있을까? 여기에는 수학의 소수(素數)가 핵심 열쇠가 된다. 또 0과 무한이 없어도 계산은 할 수 있지만 현대의 과학기술은 성립되지 못한다. 암호, 블랙홀, 절대 온도 0°, 질량 0의 광자(光子), 진공, 미적분, 그리고 고속도로 건설에 이르기까지, 우리의 일상생활과 과학기술을 뒷받침하는 0과 무한, 소수의 모든 것을 알아본다.

(65) 하이테크의 세계
휴대 전화, 디지털 카메라, GPS, 액정 TV, 컬러 복사기…. 현대인의 생활의 일부가 된 각종 첨단 기기의 내부에는 과연 어떤 부품들이 어떤 원리로 움직이고 있을까? 평상시에는 크게 의식하지 않고 사용하지만, 거기에는 우리의 상상을 뛰어넘는 고도의 과학 기술이 적용되어 있다. 그 내부 모습과 근본 원리를 고급 일러스트와 전문가의 상세한 해설로 들여다보자.

(66) 광속 c
과학자 뉴턴은 우주의 시간과 공간은 어디에서나 일정하다고 생각했다. 그러나 우주에서 변하지 않는 것은 빛의 속도이고, 시간과 공간은 늘어나거나 줄어든다는 사실을 아인슈타인이 밝히면서 물리학은 혁명을 맞이한다. 물리의 기본이자 절대적 기준이 된 광속의 의미와 뉴턴 역학, 상대성 이론, 블랙홀과의 관계, 광속에 대한 최첨단 연구 내용을 알아본다.

(67) 시간 여행과 상대성 이론
자동차를 타고 ‘고속’으로 달려서 과거나 미래로 간다는 내용의 SF가 있다. 과연 시간 여행은 가능할까? 대부분의 사람은 어렵다고 생각하지만, 가능하다고 설명하는 과학자들도 있다. 과연 어떤 방법일까? 시간 여행과 타임머신, 이와 밀접한 관계를 가진 상대성 이론으로 보는 시공(時空) 등, 시간 여행의 핵심을 명쾌한 일러스트레이션으로 이해한다.

(68) 살아 있는 태양
지구의 생존에 결정적인 영향을 미치는 태양의 활동은 쉴 새 없이 이어지면서 주기적으로 변한다. 여기에 이변까지 겹치면서 지구에 대한 영향도 계속해서 변한다. 태양 내부와 표면에서는 무슨 일이 일어나며, 그에 따라 지구는 어떤 영향을 받는가? 태양의 활동과 지구의 관계, 그리고 태양과 같은 항성이 태어나서 죽음에 이르는 메커니즘을 최신 영상 중심으로 확인한다.

(69) 사계절의 별자리 관찰
밤하늘의 무수한 별과 별자리는 광대한 우주, 대자연의 신비, 과학의 경이로움을 말없이 가르쳐 준다. 그래서 사람들은 오랜 옛날부터 밤하늘을 관측하면서 과학의 법칙을 탐구하고 신화와 전설을 만들어 나갔다.
사계절을 대표하는 별자리와 밤하늘에서 찾아나가는 방법, 별과 별자리를 이해하는 데 도움이 되는 여러 가지 천문 지식과 신화와 전설 모두가 이 책 한 권에 녹아들어가 있다.

(70) 지능과 마음의 과학
‘남학생은 수학을 잘 하고 여학생은 어학을 잘 한다.’는 말은 사실일까? 또 이 글을 읽고 있는 당신에게는 분명히 ‘의식’이 있다. 의식이란 과연 무엇이며, 어디에서 어떻게 만들어지는 것일까?
강한 이빨도, 튼튼한 날개도 없는 인간이 지구상에서 번영할 수 있는 배경에는 뛰어난 지적 능력이 자리 잡고 있다. 인간의 지적 능력의 정체와 다양한 특성을 과학으로 설명한다.

(71) 몸과 체질의 과학
사우나에서 땀을 흘리면 살이 빠질까? 땀을 흘리면 수분이 방출되어 일시적으로 몸무게는 줄어든다. 그러나 지방은 전혀 줄어들지 않으므로 살은 결코 빠지지 않는다. 이렇듯 건강에 대한 관심은 커졌지만, 우리 주위에는 아직도 잘못된 정보와 처방이 넘쳐난다.
가위눌림, 코피, 소변, 현기증, 열사병, 땀, 대사 증후군, 어깨결림, 변비, 스트레스, 수면 등 누구나 겪을 수 있는 건강과 신체의 32가지 문제에 대해 원인과 해결 방법을 과학적으로 설명한다.

(72) 대우주
우주는 137억 년 전에 탄생한 것으로 알려져 있다. 시간은 앞으로도 계속 흘러 우주의 나이는 거의 무한정 늘어날 것이다. 한편 우주는 공간적으로도 계속 확대되어 인류가 관측할 수 있는 범위는 137억 광년의 거리까지 넓혀졌다. 거의 무한에 가까운 시간과 공간을 기준으로 우주의 참모습을 바라본다.

(73) 중력이란 무엇인가?
‘중력’ 하면 가장 먼저 생각나는 것은 ‘만유인력’ ‘뉴턴의 사과’ 등등이 아닐까? 그러나 아인슈타인의 상대성 이론에서는 중력을 ‘시공의 휘어짐’으로 설명한다. 또 21세기 물리학의 과제 중 하나인 블랙홀, 암흑 물질, 암흑 에너지의 규명에도 중력은 핵심 역할을 한다. 그리고 이러한 모든 것을 설명한다는 초끈 이론까지…, 중력의 모든 것을 이 책 한 권으로 정리할 수 있다.

(74) 암흑 물질과 암흑 에너지
공을 하늘 높이 던지면 다시 땅으로 떨어져야 한다. 이것이 물리 법칙이고 우리의 상식이다. 그런데 우주에서는 그 공이 계속해서 하늘로 올라가는 듯한 일이 벌어지고 있다. 전혀 관측되지 않으면서 중력을 미치고, 미지의 힘으로 우주를 팽창시키는 ‘그 무엇’이 있지 않다면 일어날 수 없는 일이다. 우주에서 우리가 알지 못하는 96%의 그 무엇…, 암흑 물질·암흑 에너지의 모든 것을 파헤친다.

(75) 전력과 미래의 에너지
에너지는 언제 어느 나라에서나 중요한 자원이다. 우리가 쓰고 있는 상당수의 문명의 이기는 전기 없이는 존재할 수 없으며, 전기가 없다면 산업 현장은 물론 일상생활의 터전도 마비에 가까운 상태가 될 것이다. 전기와 전력에 대한 배경 지식과 다양한 발전 방법, 미래의 에너지 등, 현대 사회를 지탱하는 전력과 에너지의 현재 상황과 미래를 향한 대비 방법을 총정리한다.


월간 과학 잡지 《Newton》
모든 과학 분야의 최근 소식을 정확한 그림과 최고의 사진으로 보여 주는 그래픽 사이언스 매거진이다. 일본 ‘Newton Press’와의 판권 계약에 의해 ‘뉴턴코리아’가 발간하고 있으며, 초·중·고등학생과 과학을 사랑하는 성인 독자를 대상으로 서점에서 판매한다. 현재 《Newton》은 한국과 일본, 중국, 타이완에서 동시 발행되고 있다.
《Newton》은 문화체육관광부에서 ‘우수 잡지’로 선정되고, 한국잡지협회에서 ‘우수 전문잡지’로 선정됨으로써, 그 내용의 우수성과 전문성을 인정받은 바 있다.

지구에서 가장 가까운 천체인 달까지 가는 데는 며칠이면 충분하다. 그러나 화성을 왕복하는 데는 1년 6개월이라는 시간이 필요하다. 왕복에 필요한 연료는 물론, 태양 주위를 공전하는 지구와 화성의 위치 관계까지 고려해야 하기 때문이다. 또 달과 화성은 환경이 판이하게 다르다. 화성에 사람이 가서 머물기 위해서는 어떤 시설과 장비가 필요하며, 그를 위한 준비 작업은 지구상에서 어떻게 이루어지는가? 지구를 출발하는 단계부터 화성에 착륙해서 머물 때까지의 주요 사항을 집중 소개한다.

● 태양계 최대의 산과 협곡 등 화성을 대표하는 ‘절경’
화성에는 높이 2만 m가 넘는 태양계 최대의 산, 길이 4000km를 넘는 협곡 등 지구에서는 보기 힘든 거대한 지형이 여기저기 흩어져 있다. 또 분홍색 하늘에 푸른 노을 등 지구와는 전혀 다른 ‘절경’도 사람들의 시선을 사로잡는다. 올림포스 산, 마리네리스 협곡, 아레스 계곡, 회오리바람인 ‘더스트 데블’ 등 화성을 대표하는 특이한 풍경을 영상으로 확인한다.

● 과학 단행본의 새로운 사례, ‘뉴턴 하이라이트 시리즈’
과학 잡지 은 뛰어난 일러스트레이션과 진귀한 사진, 전문가의 수준 높은 해설을 중심으로 기사를 만들고 있다. 의 기사 중에서도 특히 호평을 받은 기사만을 특정 주제별로 모아서 단행본으로 재구성한 것이 ‘뉴턴 하이라이트 시리즈’이다. 물리학, 화학, 생명과학, 지구과학, 우주과학, 과학 기술 등으로 분류된 70권 이상의 과학 단행본이 절찬리에 판매되고 있다.

Part 1 화성 탐사는 새로운 시대로
큐리오시티 도착 / 생명의 탄생 / 생명은 어디에? ① / 절벽을 흐르는 액 체의 물 / 생명은 어디에? ② / 메탄의 분출 / 과학 책임자가 말하는 탐사 목적 / 공포의 7분 / 큐리오시티 철저 소개 / 주요 관측 장비 / 샤프 산의 구조

Part 2 큐리오시티의 특별한 성과
게일 화구 / 록네스트(바위 둥지) / 산기슭의 퇴적층 / 화산 활동 이후? / ‘셀프 사진’ / 샤프 산의 전체 모습 / 물의 흐름이 만든 판 모양 구조 / 옛날, 생명이 존재할 수 있는 곳이었다? / 물을 많이 함유한 하얀색 줄무늬 / 새로운 성과가 속속 나오다

Part 3 화성의 생명이란?
특별 인터뷰 ①
존 그로칭거 프로젝트 사이언티스트
과학 책임자가 말하는 큐리오시티의 탐사 내용

특별 인터뷰 ②
사사키 쇼 일본 오사카 대학 대학원 이학연구과 교수
과거의 환경을 중심으로 해석하면?

칼럼 : 약 100년 전까지는 화성인이 운하를 만들었다고 믿었다

특별 인터뷰 ③
가와카미 신이치 일본 기후 대학 교육학부 교수
지구에서 하는 지질학 조사를 생각하면?

특별 인터뷰 ④
스가 히로아키 일본 도쿄 대학 대학원 이학계연구과 교수
‘RNA 월드’는 화성에서도 존재했다?

칼럼 : 화성에서 지구로 날아온 운석에 생명의 흔적이 있었다?

특별 인터뷰 ⑤
고바야시 겐세이 일본 요코하마 국립대학 대학원 공학연구원 교수
생명의 재료는 어디에서 왔을까?

특별 인터뷰 ⑥
야마기시 아키히코 일본 도쿄 약과대학 생명과학부 교수
지구의 생명을 생각하면 화성에도 생물은 있다

앞으로의 화성 탐사 계획

Part 4 화성 유인 탐사를 향해
화성 유인 비행을 실현한다! / 지구를 떠나 비행할 날을 위하여

Part 5 화성의 절경
태양계 최대의 올림포스 산 / 거대한 마리네리스 협곡 / 대홍수로 깎인 아레스 계곡 / 화성의 저녁노을과 아침노을