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압축된 ‘살아 있는 지식’!

인류의 상상과력과
과학기술의 만남으로
새롭게 열어갈 우주 시대!
마음속 별을 헤아리며
우주 산책에 나서다!

밤하늘의 별을 헤아리던 인류, 우주 탐험을 시작하다!
“지구는 태양을 중심으로 돈다.” 코페르니쿠스Nicolaus Copernicus가 『천체의 회전에 관하여』 에서 주장한 말이다. 코페르니쿠스의 지동설은 획기적인 주장이었으나 ‘우주의 중심은 지구’라는 천동설을 신봉하던 교회의 권위에 무시당했다. 지동설조차 인정받지 못하던 시절을 지나 우주를 향한 인류의 탐험은 멈추지 않았고 시간이 흘러 어느새 우리는 우주탐험과 우주여행의 시대로 들어섰다.
최근 들어 우주산업은 미국, 중국, 러시아 및 유럽의 각축장이 되고 있다. 또한 글로벌 기업의 수장들이 우주개발에 적극적으로 뛰어들며 본격적인 우주 시대의 개막을 예고했다. 우주 시장을 선점하기 위한 경쟁에 나선 건 글로벌 우주 강국뿐만이 아니다. 한국도 아르테미스 프로젝트에 참여하면서 우주 경쟁에 동참하게 되었다. 민간이 주도하는 우주 시장이 본격화된다면 우주로 여행을 가고, 어느 별로 이주하는 일이 그저 상상 속의 일만은 아닐 것이다.
인류는 밤하늘에 반짝이는 별을 헤아리며 시를 썼고 이야기를 만들었다. 나아가 미지의 세계를 동경하고 상상하며 그곳에 닿기를 갈망했다. 무한한 상상의 영역으로 남아 있던 우주는 과학기술의 발전으로 그 신비의 장막이 걷히고 있다. 이 책에서는 우주에 대한 인류의 상상, 과학적 탐험과 개발, 그리고 그 이면에 숨은 다양한 문제들을 살펴볼 것이다. 나아가 ‘나’라는 소우주를 탐험함으로써 미지의 세계에 대한 인류의 호기심과 꿈을 향한 도전의 역사를 함께 경험할 것이다.

우주에서 여름 휴가를 즐기고 화성으로 이주하는 날을 꿈꾸며
“이번 여름휴가는 우주로 갈까?” “좋아! 우주호텔에서 지구를 바라보면 너무 신날 거 같아.”
머지않아 우리는 휴가 여행지로 우주를 이야기할지도 모른다. 이미 본격적인 민간 우주관광의 시대가 열렸으니 그 가능성을 무시할 수 없다. 현재 우주관광 산업을 이끌고 있는 주요 기업은 스페이스 X, 블루오리진, 버진갤럭틱 등이다.
이 중 일론 머스크는 인류의 화성 이주라는 꿈을 실현하기 위해 도전하고 있다. 인류가 생존을 지속하려면 다른 행성으로 이주할 준비를 해야 한다는 신념에 따라 지구와 환경이 가장 비슷한 화성을 택한 것. 이를 위해 스페이스 X는 2021년 9월에 첫 민간 우주여행에 성공했다. 버진갤럭틱과 블루오리진이 잠시 우주를 경험하고 내려오긴 했으나 스페이스 X의 우주여행은 차원이 달랐다. 사흘간 575킬로미터의 궤도를 도는 실제 우주여행이었기 때문이다. 전문 우주비행사 없이 관광객 4명만 태운 우주여행단은 발사부터 궤도 비행과 착륙까지 자동으로 조종되는 우주선을 타고 여행했다.
우주여행을 넘어 인류가 달과 화성으로 이주하는 새로운 문명의 날이 다가오고 있다. 물론 아직도 해결해야 할 수많은 의문과 난제들이 있다. 우주산업에 들어가는 천문학적인 비용에 대해선 의견이 분분하다. 우주 쓰레기 문제도 합심해 빨리 해결해야 할 숙제다. 그럼에도 민간 우주기업들의 치열한 경쟁으로 우주산업은 최첨단 기술의 집약체가 되었다. 그리고 그 기술이 우리의 삶을 어떻게 변화시킬지 관심이 집중되는 상황이다. 무엇보다 중요한 것은 우주와 우리는 별개의 존재가 아니라는 점이다. 우리는 이미 우주의 일부다.
인류의 상상과 과학기술이 조우해 이뤄낸 우주 시대! 하늘에 반짝이는 별을 보며 막연히 상상하고 동경해온 우주에 대한 탐험이 시작됐다. 민간 우주여행과 화성 정착을 위한 준비까지, 우주에 관한 인류의 오랜 여정. 그 길을 함께 떠나보자.

무한히 깊고 무한히 확장 가능한 ‘나’라는 소우주
평생 우울증과 정신병에 시달린 화가 빈센트 반 고흐. 오랫동안 그의 그림 〈별이 빛나는 밤〉에 등장하는 소용돌이는 그의 고통을 표현한 것으로 이해되어왔다. 그런데 최근 새로운 해석이 등장하기 시작했다. 정신병원 쇠창살 너머 고흐의 눈을 사로잡은 유일한 빛은 까만 밤하늘을 수놓은 달과 별. 고흐가 우주의 신비로움에 매료되어 아름다운 밤하늘을 그린 것이라는 추측이 설득력을 얻고 있다. 실제로 그는 “별을 보는 것은 언제나 나를 꿈꾸게 한다.”고 말한 바 있다. 하늘에 보이는 것 너머 우주를 꿈꾸며 그림을 그렸을지도 모를 일이다. 고흐가 안식을 얻었던 별이 빛나는 하늘 너머 광활한 미지의 세계. 그것은 그의 예술 세계를 열어가는 열정의 원동력이 되어주었음에 분명하다. 수많은 거장들이 불우한 생을 살면서도 창의성과 상상력을 끌어내기 위해 혼신의 힘을 다했던 것도 자신만의 우주를 향한 열망 때문이었을 것이다.
‘나’를 둘러싼 광활한 우주, 그 안에 존재하는 한 인간 역시 하나의 작은 소우주다. 우리는 작은 육체 안에 갇혀 있으나 무한히 확장 가능한 자아와 가능성을 지닌 존재다. 그런 인류가 코로나 팬데믹을 겪으며 마음의 방역에 비상이 걸렸다. 인류는 이 위기를 어떻게 극복해야 할까? 의학적 연구와 사회적 연대를 통한 극복은 당연한 일이지만 자신을 지키기 위한 개인의 노력도 필요하다. 에피쿠로스 학파를 비롯해 철학자 볼테르, 그 외 많은 철학자와 문학가들은 ‘나’라는 소우주를 지키기 위해 자기만의 정원을 가꿔야 할 필요성을 강조했다. 그 정원은 실제의 정원인 동시에 마음의 안식처, 꿈, 희망이라는 중의적 의미를 갖는다.
그렇다면 고대 철학자와 문학가들은 왜 그토록 정원에 집착했을까? 정원을 가꾸어나가는 과정은 자신을 표현하고자 하는 인간의 기본적인 창조 욕구를 반영하기 때문이다. 이는 인생을 가꾸고 성찰해나가는 것이자 자기만의 ‘우주’를 만들어나가는 과정이기도 하다. 급속한 변화와 불안이 지배하는 시대를 사는 현대인들에게 ‘에덴동산’은 각자의 삶 속에 있는지도 모른다. 인간의 상상력과 기술이 결합해 완전히 다른 세상이 펼쳐지고 있다. 인류는 거대한 문명의 패러다임 전환기를 맞으며 도약을 준비하는 중이다. 그럴 때일수록 ‘나’라는 우주에 대한 관심과 탐험을 잊지 말아야 한다. 내가 없다면, 내가 나로 존재하지 않는다면 이 모든 우주 또한 존재하지 않기 때문이다.

PART 1 Secret of the Universe
우주에게, 인간으로부터
서른한 살 우주망원경 허블이 제임스에게 띄우는 편지
우리가 몰랐던 우주 행성의 비밀
우주로 향하기 전 알아야 할 지구의 비밀들
또 다른 지구와 생명체를 향한 끝없는 호기심

PART 2 Space Odyssey
뉴 스페이스 시대, 우주를 향한 도전
화성은 제 2의 지구가 될 수 있을까?
우주 쓰레기, 누가 치워야 하나?
스푸트니크 1호에서 누리호까지
지구로 내려온 우주기술, 나사의 스핀오프

PART 3 Imagination & Science
우주 시대를 위한 과학자들의 아이디어
과학자는 현실에 발을 딛고 먼 미래에 산다
미지의 세계를 가로지르며 우주 항해의 돛을 올리다
우주 생활에서 가장 골치 아픈 것은?
우주 시대로의 확장, 먹을거리에도 상상력과 혁명을

PART 4 Deep Inside
또 다른 우주, 그곳에 닿고 싶다
자기만의 방과 정원, 누구나 ‘나만의 우주’는 있다
고흐와 김환기, 그들만의 우주를 엿보다
또 하나의 우주, 도시는 어디로 향해 가는가?
지구 내부의 우주, 심해 탐사에 뛰어든 사람들

PART 5 Dreaming
나는 오늘도 ‘우주’를 향해 떠난다
우주가 당신의 삶에 던지는 놀라운 메시지
불가능을 향한 도전을 멈추지 않는 사람들
진화하는 인간, 지구에서 새로운 꿈을 꾸다
우주여행의 순례자들이 남긴 메시지

망원경에 붙여진 ‘허블’이라는 이름은 미국의 천문학자 에드윈 허블Edwin Hubble의 이름을 딴 것이다. 수많은 천문학자 중에서도 허블의 이름을 딴 이유는 인류의 우주관을 뒤바꿔버릴 만큼 큰 업적을 세운 그를 리기 위해서다. 허블이 활동하던 1920년대 천문학계는 우주가 ‘정지된 상태’라고 생각했다. 현대에 대표적인 외부은하로 알려진 안드로메다도 당시에는 성운이라고 여겨졌다. _24쪽

그동안 숱한 연구가 이어졌지만 인류가 지구의 나이를 정확하게 추산한 것은 채 100년이 되지 않았다. 학자들은, 지구는 뜨거운 불덩어리였고 천천히 식어가면서 현재의 상태가 됐다고 가정했다. 그리고 이것을 전제로 지구 내부 온도를 측정해 연대를 가늠했다. 하지만 전제가 틀렸다는 사실을 알게 된 후에는 우라늄
붕괴를 활용해 지구 연대를 측정했다.
물론 그 과정도 순탄치는 않았다. 운석 알갱이에서 납의 양을 측정했지만 매번 그 값이 들쑥날쑥 달라졌다. 하지만 미국 화학자 클레어 패터슨Clair Cameron Patterson은 포기하지 않았다. 무려 6년 동안 실험실 내의 납을 제거하기 위해 노력한 후 청정실을 지었다. 그리고 마침내 운석에 함유된 순수한 납의 양이 얼마인지 알
아냈으며, 질량 분석기를 이용해 운석이 언제 형성됐는지 알게 되었다. 1953년 클레어 패터슨은 방사성 연대 측정을 통해 지구의 태동 시기를 ‘45억 년 전’이라고 발표했다. _56~57쪽

“인류는 화성에 도시를 건설해 우주로 여행하는 문명을 만들어야 한다. 우리는 더 이상 단일 행성인 지구에만 머물지 않고 여러 행성에 거주하는 종species이 돼야 한다.”
인류의 화성 이주를 꿈꾸는 일론 머스크의 말이다. 그는 달이 아닌 화성을 목표로, 여행이 아닌 이주를 계획하고 있다. 인류가 생존하려면 지구가 아닌 다른 행성으로 이주해야 한다는 신념하에 지구와 환경이 가장 비슷한 화성을 택한 것이다.
이를 위해 스페이스 X는 2021년 9월에 첫 민간 우주여행에 성공했다. 이 여행은 버진갤럭틱과 블루오리진이 잠시 우주를 경험하고 내려오는 것과는 차원이 달랐다. 사흘간 575킬로미터의 궤도를 도는 실제 우주여행이었다. 세계 최초로 전문 우주비행사 없이 관광객 4명으로만 구성된 우주여행단은 발사부터 궤도 비행과 착륙까지 자동으로 조종되는 우주선을 타고 여행했다. _86~87쪽

2020년 노벨 물리학상은 우주에서 가장 극적인 현상으로 꼽히는 블랙홀 연구자 3명에게 돌아갔다. 영화 속 블랙홀은 시공간을 초월한 여행을 가능하게 하는 통로다. 영화 〈인터스텔라〉도 웜홀(블랙홀과 화이트홀을 연결하는 우주 시공간의 구멍)을 통한 시공간 여행의 가설을 시각적으로 묘사해냈다.
블랙홀은 아인슈타인조차도 확신하지 못한 ‘개념’에 불과했으나 이들 3인의 과학자들은 블랙홀이 실존한다는 사실을 밝혀냈다. 옥스퍼드대학 로저 펜로즈 Roger Penrose 교수는 우주에서 블랙홀이 형성될 수 있음을 이론적으로 증명했다. 아인슈타인의 일반상대성 이론이 지배하는 우주에서는 반드시 ‘특이점’이 존재한다는 사실을 수학적으로 밝힌 것이다. _136~137쪽

2015년, 미국의 무인 화물 우주선인 ‘드래건’은 ISS에 커피머신을 택배로 배달했다. 이 커피머신은 이탈리아 커피 회사 라바짜와 우주식량 개발 업체 아르고텍 등이 무중력 상태에서도 고온, 고압이 가능하도록 만들었다. 이로써 ‘우주 커피 시대’가 열린 것이다. 뿐만 아니라 우주에서도 건강하고 즐거운 식생활을 영위할 수 있도록 우주식량도 다양해졌다. _163쪽

〈별이 빛나는 밤〉은 그 병원에 있는 동안 남긴 작품 중 하나다. 1889년, 고흐는 창살이 있는 병원의 창문 너머 풍경을 스물한 번이나 보면서 이 그림을 그렸다.
그런데 이 작품은 널리 알려진 대로 우울하고 불안한 고흐의 감정을 담아내는 데 그친 게 아니라는 주장이 제기됐다. 소용돌이치는 우주의 신비로움에 매료되어 아름다운 밤하늘을 그린 것이라는 추측이 설득력을 얻고 있다. 하늘에 보이는 것 너머 우주를 꿈꾸며 그림을 그렸을지도 모를 일이다.
“별을 보는 것은 언제나 나를 꿈꾸게 한다.” _202쪽

바다는 지구 전체 면적의 71퍼센트에 해당할 정도로 광활하고 그 깊이는 해수면으로부터 11킬로미터에 이르는 곳이 있을 정도로 깊다. 인류는 이 바다를 개척하면서 미지의 대륙을 발견해왔지만, 바다 밑 세상은 아직도 미지의 영역이다. 인간의 호기심은 끝이 없는 법. 당연히 우주보다 낯선 심해를 개척하려는 이들의 도전 역시 끊임없이 이어질 것이다. _229쪽

NASA가 인간을 달로 보낸 아폴로 계획은 인류사에서 가장 위험한 프로젝트였다. 특히 우주탐사에 나섰던 비행사들은 동료가 탄 우주선이 눈앞에서 폭발하는 것을 보고도 묵묵히 임무를 수행해야 했다. 아폴로 1호에서 사라진 세 우주인의 이름은 거스 그리섬, 에드워드 화이트, 로저 채피다. 이들의 담대한 도전으로 인류는 우주에 한 발 더 다가서게 되었다. _262쪽

1942년, 갈릴레오가 세상을 떠난 지 300주년이 되던 해. 스티븐 호킹은 영국 옥스퍼드에서 태어나, 의사가 내린 시한부 판정보다 53년을 더 살면서 블랙홀과 우주의 기원에 관한 이론을 정립해낸다. 그는 세상을 떠나기 2주 전 ‘다중우주(평행우주)’를 증명하기 위한 마지막 논문을 제출했다. 이 논문을 통해 우주의 필연적 멸망을 예측했는데, 기존 별의 노화 속도가 새로운 별이 탄생하는 속도보다 빨라, 결국 우주는 어둠에 휩싸일 것이라는 전망이다. 논문의 내용이 입증되기만 한다면 호킹의 가장 뛰어난 업적으로 남을 것이라는 평가를 받았다. _287쪽