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수식 없이도 우주를 정복한다!

밤은 왜 깜깜할까? 우주 어딘가에는 생물이 살고 있지 않을까? 달은 왜 초승달부터 시작해 보름달로 변할까? 왜 낮보다 밤에 별이 더 잘 보일까? 누구나 살면서 하늘의 다양한 현상에 궁금증을 가져보았을 것이다.『우주홀릭』은 물리학 공식과 수학 공식이 없어도 우주를 쉽게 이해할 수 있도록 초보자의 입장에서 차근차근 풀어내고 있다. 천문학 책에 많이 나오는 수많은 수식들을 모두 빼고 대신 실생활에서 예를 찾아 우주의 세계를 소개해 생활 속의 천문학을 배우고 싶었던 이들에게 유용한 정보를 제공한다.

물리학과 수학을 잘해야만 우주에 대해 알 수 있는 걸까?
누구나 궁금한 우주 이야기를 초보자의 입장에서 차근차근 풀어냈다!

우주를 알지 못해도 사는 데는 지장이 없다. 그러나 우주를 알면 삶은 더 윤택하고 흥미진진하다. 우주에 대한 궁금증은 우리 일상생활과 밀접한 관계가 있기 때문이다. 달은 왜 초승달부터 시작해 보름달이 되는지, 왜 낮보다 밤에 별은 더 잘 보이는지, 그리고 밤은 왜 깜깜한지 등 누구나 살면서 한번쯤 하늘의 이런 다양한 현상에 궁금증을 가져보았을 것이다.
사실 우주에 대한 책들은 많지만 과학에 대한 예비지식 없이는 이해하기 어려운 내용들이 대부분이다. 그 때문에 어린 시절 좌절을 겪었던 저자는 천문학을 잘 모르는 사람도 쉽게 읽을 수 있는 책을 쓰는 것을 목표로 삼았다. 이 책에서 그는 정규 교육과정에서 다루는 내용들을 가지고 일반인이 좀 더 접근하기 쉬운 우주를 이야기한다.
이 책은 천문학 책에 많이 나오는 수많은 수식들을 모두 빼고 대신 실생활에서 예를 찾아 우주의 세계를 소개하고 있다. 그나마 나온 유일한 공식이 세계에서 가장 유명한 아인슈타인의 E=mc²이라는 등가방정식이다.
살아오면서 내가 궁금했던 것 또는 누군가에게 대답해주고 싶었던 생활 속의 천문학을 배우고 싶었던 이들에게 이 책을 권한다.

우리는 왜 우주를 알아야만 할까?!

누구나 하늘에 떠 있는 달이나 태양에 대한 호기심을 가져본 적이 있을 것이다. 지금 우리가 사는 이 공간은 우주 속 태양계 내 지구 위 어느 한 국가에 속한다. 그만큼 우주는 우리와 밀접한 관계가 있다.
그래서 망원경이 만들어졌고, 100여 년에 한 번씩 다가오는 거대한 혜성으로부터 지구를 지키는 방법을 찾고 있다. 또한 전 세계는 천문학적인 돈을 들여가며 지구 외의 다른 행성과 태양계, 우리 은하와 그 너머 다른 은하계를 연구하고 있다. 이는 미지의 위험으로부터 지구를 지키기 위한 것이기도 하다. 한편으로는 미래에 실현될 우주 여행을 위한 지식의 확장과 언젠가는 고갈될 자원을 다른 행성에서 채워야 하는 데 대한 대비 때문이다.

[추천사]

우주는 신비롭고 매력적이어서 우리는 쉽게 우주 이야기에 빠져듭니다. 또 우주는 중독성이 있어서 의문은 꼬리에 꼬리를 물고 이어지죠. 이러한 궁금증을 풀기 위해 우주에 관한 책이나 자료를 찾아서 읽어 본 사람들은 알 수 없는 과학 수식들을 접한 경험들이 있을 것입니다. 그리고 이러한 수식을 이해하기 위해 과학책들을 찾아보았던 사람들은 점점 더 어려워져 결국 포기했던 경험들도 있을 것입니다.
사실 우주에 대한 책들은 많지만 과학에 대한 예비지식 없이는 이해할 수 없는 어려운 내용들이 많습니다. 이 책의 저자 역시 우주를 알고 싶은 열망으로 우주에 대한 책들을 읽다가 어려움을 겪었다고 합니다. 그래서 저자는 천문학을 잘 모르는 사람도 쉽게 읽을 수 있는 책을 쓰겠다는 목표를 가졌고 결국 수식 없이도 볼 수 있는 이 책이 나오게 되었다고 합니다. 그러니 이 책을 통해서 이해하기 어려웠던 우주의 비밀을 가벼운 마음으로 산책하듯 즐겨보시길 바랍니다. 쉽지 않다고요? 그래도 실망은 하지 마세요. 우주는 너무나 넓어서 궁금한 것이 너무 많은 탓일 테니까요.
_김충섭(수원대학교 물리학과 교수)

[저자의 말]

여러분 모두가 아마도 한번쯤은 우주란 무엇이고 우주에선 도대체 무슨 일이 벌어지고 있을지 궁금해 했을 것입니다. 처음 우주를 접하고 하늘에 떠 있는 별과 달을 탐사할 수 있다는 사실에 놀라지는 않았나요?
과학책에 나오는 설명은 너무 복잡하고 어려워 몇 번을 읽어도 머릿속에 그림이 그려지지 않는 경험도 누구나 해봤을 것입니다. 우주라는 말만 들어도 머릿속이 복잡해지지는 않았나요? 그건 우주가 단 한 마디로 설명하기에는 너무도 넓고 신비롭기 때문입니다.
이 책에는 여러분이 도무지 이해하지 못할 공식 같은 건 나오지 않으며 느긋하게 읽어나가다 보면 우주가 살아 있다는 걸 자연스럽게 느끼게 될 것입니다. 천문학이 얼마나 재미있는지도 알게 될 테고요.

작가의 말
추천사

제1장 우주 산책을 위한 첫걸음, 신비로운 우주
빅뱅 이론
시간과 공간의 탄생
우주의 구조
광속 측정
우주에서 거리 재기
드넓은 우주
우주의 끝은 어디일까?
암흑물질
블랙홀
살아 있는 은하수

제2장 우리 조상들의 우주관, 천동설과 지동설
고대와 중세의 천문학
고대의 지구 중심적 세계관
중세의 지구 중심적 세계관
니콜라우스 코페르니쿠스
태양 중심적 세계관
조르다노 브루노
망원경의 발명
갈릴레오 갈릴레이
요하네스 케플러
크리스토프 샤이너와 태양의 흑점
하인리히 올버스와 밤이 깜깜한 이유

제3장 대우주 속 우리의 고향, 태양계
태양계의 생성
태양계의 행성들
태양
수성과 불칸
금성
지구
화성
소행성대
목성
토성
천왕성
해왕성
카이퍼 벨트
오르트 구름과 태양계의 질서

망원경 없이 우리 눈으로 볼 수 있는 거리가 얼마나 될까? 예를 들어 히말라야 꼭대기에 서 있다고 상상해 보자. 거기에 서면 아마도 250km 떨어진 곳에 떠 있는 구름도 보일 것이다. 하지만 지구는 둥글기 때문에 더 멀리까지는 볼 수 없다. 낮에 우리가 아무런 도구 없이 볼 수 있는 것 중 제일 멀리 있는 것은 태양으로, 태양은 지구로부터 150,000,000km 떨어져 있다. 빛의 속도로 치자면 8.5광분(1광분은 빛이 1분 동안 진행하는 거리이다)이다. 그런데 신기하게도 낮보다 밤에 더 멀리 볼 수 있다. 밤하늘에 떠 있는 별들이 태양보다 훨씬 더 멀리 있는데도 밤이 되어 사방이 깜깜해지면 지구로부터 수백만 광년이나 떨어진, 그게 얼마나 먼 거린지 상상도 가지 않는 천체들(‘천체’란 해와 달과 별 등 하늘에 떠 있는 모든 것을 가리키는 말이다)도 관찰할 수 있다.
빛이 1초에 300,000km를 여행하기 때문에 햇빛이 태양계 전체를 통과하는 데에는 불과 몇 시간밖에 안 걸린다. 그런데 지구가 속한 태양계가 우주의 전부는 아니다. 오히려 그 너머에서 본격적인 우주가 펼쳐진다고 해도 과언이 아니다. 태양과 가장 가까운 항성은 4.3광년밖에 떨어져 있지 않는데 알파 센타우리와 베타 센타우리, 즉 센타우루스자리의 쌍둥이별인 알파별과 베타별이 그 별들이다. 그 사이에만 해도 3,000억 개의 별이 있는데 맨눈으로 보면 그저 작은 발광체처럼 보일 뿐이지만 그 별자리들은 망원경 없이도 볼 수 있다.
_20쪽 중에서

사람과 같은 고등동물은 아니라 하더라도 원시 생물들은 우주 곳곳에 존재할지 모르며, 우주생물학자들은 화학적, 물리적 조건만 충족되면 어디든 원시 생물이 생겨날 수 있다고 말한다. 지구만 봐도 도저히 생명체가 살 수 없을 곳 같은 지역에도 생물이 서식하는 경우가 많잖은가? 그렇게 열악한 환경에서 살아가는 유기체들을 특별히 극한 미생물extremophile이라 부르는데 심지어 부글부글 끓는 물속에서 살아가는 극한 미생물도 있다!
_249쪽 중에서