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현대의 우주 모습을 알게 되기까지『천문학 발전400년』. 지동설이 나오기까지 과정과 오랫동안 행성으로 분류되던 명왕성이 ‘왜소 행성’으로 바뀌게 된 배경을 알아보며 400여 년 전 망원경의 발명을 비롯, 분광학, 은하의 발견, 우주 팽창, 은하의 모습 등 천문학 역사에서 혁명이라 불릴 만한 대사건 11장면을 선정해 그 내용과 역사적 의의를 상세히 설명한다.

1. 출간 의의

우주의 모습은 이렇게 알게 되었다

‘우주는 가속 팽창하고 있다, 은하들은 거품 모양의 구조를 이루고 있다, 우리은하는 소용돌이 모양이다, 지구를 비롯한 행성들은 태양을 중심으로 공전한다….’ 아득한 우주 공간의 어느 곳에 있어야만 ‘관측’할 수 있는 이러한 내용을 ‘지구인’이 알아내기까지는 수많은 선구자들의 엄청난 노력과 시간이 필요했다. ‘지구인’은 이런 사실을 어떻게 알게 되었을까?
16세기의 코페르니쿠스는 지동설을 제창한다. 그때까지는 태양을 비롯한 모든 천체는 지구를 중심으로 회전한다는 천동설이 인정되었다. 코페르니쿠스의 지동설 제창은 당시의 우주관을 뒤집는 역사적인 사건이었다. 뒤이어 1609년, 갈릴레이는 망원경을 이용해 인류 최초로 천체 관측 스케치를 한다. 달과 태양은 신의 세계에 있는 완전한 것이라고 믿어지던 시대의 일이다. 하지만 갈릴레이의 관측 스케치에 그려진 울퉁불퉁한 달과, 얼룩덜룩한 점(흑점)을 가진 태양의 표면은 당시 사람들을 놀라게 했다.
그 후 과학 기술의 발전에 따라 천문학의 내용은 급속히 바뀌게 된다. 이들 획기적인 내용 하나하나가 탄생한 배경에는 그야말로 초인적인 노력을 기울인 천문학자들의 오랜 관측과 분석이 있었다. 이 책 [천문학 발전 400년]은 천문학의 역사를 바꾸어 온 ‘대발견’의 내용을 당시의 귀중한 자료와 함께 소개하는 책이다.
제1장 ‘천문학의 상식을 바꾼 2대 사건’에서는 앞서 말한 지동설이 나오기까지의 과정과 오랫동안 행성으로 분류되었던 명왕성이 ‘왜소 행성’으로 바뀌게 된 배경에 대해 알아본다. 제2장에서는 ‘천문학 혁명 11장면’을 다룬다. 400여 년 전 망원경의 발명을 비롯해, 분광학, 은하의 발견, 우주 팽창, 은하의 모습, 중력 렌즈, 외계 행성, 우주의 대규모 구조, 우주 배경 복사 등 천문학의 역사에서 혁명이라고 불릴 만한 대사건 11장면을 선정해 그 내용과 역사적 의의를 상세히 설명한다.
제3장의 주제는 ‘천문학의 역사를 바꾼 일곱 과학자’이다. 코페르니쿠스, 케플러, 갈릴레이, 허블, 에딩턴, 얀 오르트, 조지 가모(가모프) 등 근대·현대의 천문학자들의 업적을 통해 천문학의 변천사를 다시 한 번 되돌아보는 내용이다. 제4장 ‘천문학의 미래’에서는 앞으로의 천문학에서 해결해야 할 과제를 일목요연하게 정리한다.
16세기부터 현대에 이르는 동안의 천문학의 역사를 바꾸었던 핵심적인 사건의 내용과 그 주인공들의 노력의 발자취를 빠짐없이 정리할 수 있는 좋은 기회가 될 것이다.

2. 특장

● 천동설에서 지동설로 ― 세상이 뒤집어지는 대사건이었다
인간 누구에게나 태양과 달과 별들이 지구를 중심으로 회전하는 것처럼 보인다. 그러한 이론(천동설)은 2000년 동안 자연스럽게 받아들여졌다. 그러나 지구에서 관측된 천체의 움직임은 천동설로 설명하기에는 무리일 수밖에 없었다. 마침내 코페르니쿠스는 혁명적인 사고의 전환으로, 태양을 중심으로 지구와 다른 행성들이 회전한다는 지동설을 주장한다.
천동설의 내용, 지동설로 바뀌기까지의 과정, 지동설의 근거 등 천동설에서 지동설로 바뀌는 - 세상이 뒤집어지는 대사건의 현장을 살펴본다.

● 망원경의 등장부터 최신 중성미자 천문학까지 ― 천문학 혁명사
천문학은 맨눈으로 관측하는 수준에서 시작해 현대의 첨단 장비를 이용하는 단계까지 차례차례 발전해 왔다. 천문학의 ‘혁명’은 망원경의 발명에서 비롯된다. 400년 전 갈릴레이는 망원경으로 태양의 흑점과 울퉁불퉁한 달을 관측함으로써, 그때까지 알려졌던 ‘완벽한 천상의 모습’은 허구임을 밝혔다.
그 후 이루어진 분광학의 발전, 은하의 발견과 함께 우주 팽창, 우주 진출, 중력 렌즈, 외계 행성, 우주의 대규모 구조, 우주 배경 복사, 심우주(深宇宙)에 관한 연구 등 천문학에 혁명을 일으킨 주요 장면의 내용을 정리한다.

● 우리가 아는 우주 상식은 수많은 과학자의 피나는 노력의 결과
지구에 서서 지구의 전체 모습을 알기는 어렵다. 하물며 지구에 서서 우리은하, 더 나아가 우주의 전체 모습을 알기는 더더욱 어렵다. 오늘날은 누구나 아는 상식이 된, 태양을 중심으로 한 행성들의 회전조차 코페르니쿠스, 갈릴레이, 케플러 등의 초인적인 노력의 결과로 알려진 사실이다. 이제는 널리 알려진 은하의 모습 등등 수많은 우주 상식의 확립에 기여한 과학자들의 연구 업적과 발자취를 따라가 본다.

● 앞으로의 천문학에 펼쳐져 있는 과제는 무엇인가?
인류는 눈부신 과학 기술의 발전을 이룩했지만, 지구의 내부나 심해 등지에 대해서는 아직 모르는 것이 많다. 그리고 우주에 관해서도 많은 지식을 쌓았지만, 역시 해결되지 않은 과제가 많이 남아 있다. 태양의 활동과 지구에 대한 영향, 초신성 폭발, 은하의 일생, 감마선 버스트, 우주선(宇宙線), 암흑 물질과 암흑 에너지, 우주의 차원 등 현재 거론되고 있는 천문학의 주요 과제를 제시한다.

● 최고 권위의 과학 단행본 [뉴턴 하이라이트 시리즈]
Newton은 최고 품질의 사진과 그림을 바탕으로 구성한 알기 쉬운 과학 기사를 매달 독자에게 전달하고 있다. 그러한 Newton의 기사 중에서도 독자의 호평을 받은 기사만을 골라 주제별로 재구성해 단행본으로 펴내는 것이 [뉴턴 하이라이트 시리즈]이다. [상대성 이론] [주기율표] [양자론] [뇌와 마음의 구조] [신비한 수학의 세계] 등 다양한 자매편들도 절찬리에 판매되고 있다.

3. 주요 내용

제1장 천문학의 상식을 바꾼 2대 사건

* 지구는 ‘우주의 중심’이 아니었다
행성의 불가사의한 움직임을 단순명쾌하게 설명한 지동설

* 명왕성은 ‘행성’이 아니었다
행성에 대한 새로운 정의가 결정되었다

제2장 천문학 혁명 11장면

인류는 우주의 수수께끼에 어떻게 도전해 왔을까? / 망원경의 등장 / 분광학 / 은하의 발견 ①~② / 우주 팽창 ①~② / 은하의 모습 ①~② / 우주 진출 ①~② / 중력 렌즈 ①~② /외계 행성 / 대규모 구조 / 우주 배경 복사 ①~② / 심우주

* 1장의 관측 영상으로는 말할 수 없는 대발견 ― 항성의 분류
* 1장의 관측 영상으로는 말할 수 없는 대발견 ― 핵융합 반응
* 1장의 관측 영상으로는 말할 수 없는 대발견 ― 중성미자 천문학
* 천문학 연표

제3장 천문학의 역사를 바꾼 일곱 과학자

니콜라우스 코페르니쿠스 / 요하네스 케플러 / 갈릴레오 갈릴레이 / 에드윈 허블 / 아서 에딩턴 / 얀 오르트 / 조지 가모

제4장 천문학의 미래
인간의 끝없는 의문 / 천문학 미해결 과제 13 / 아마추어 천문가가 천문학을 바꾼다?

● 근대·현대의 일본 천문학

1 천문학의 상식을 바꾼 2대 사건
2 천문학 혁명 11장면
3 천문학의 역사를 바꾼 일곱 과학자
4 천문학의 미래