우주는 언제, 어떻게, 왜 시작되었을까?

우주의 기원

존 배로가 들려주는 우주 탄생의 비밀

원제 The Origin of the Universe

존 배로 | 옮김 최승언, 이은아

출판사 사이언스북스 | 발행일 2009년 8월 20일 | ISBN 978-89-837-1958-4

패키지 양장 · 변형판 119x190 · 224쪽 | 가격 13,000원

책소개

우주는 언제, 어떻게, 왜 시작되었을까?
세계적인 우주론 연구자 존 배로의 이보다 더 좋을 수 없는
명쾌한 대폭발 우주론 강의

우주는 언제, 어떻게, 왜 시작되었을까? 우주의 크기는 얼마나 될까? 또 우주의 모양은 어떻게 생겼을까? 우주는 무엇으로 만들어졌을까? 호기심 많은 어린이라면 누구나 한 번쯤 이런 질문을 해 보았을 것이다. 이 질문들은 현대 우주론을 연구하는 학자들 또한 수세기에 걸쳐 씨름해 온 문제들이기도 하다. 우주론은 대중 작가나 기자들에게도 매우 매력적인 대상이 되어 왔다. 우주론에는 미개척 분야가 너무 많아 오히려 언급하기가 쉽기 때문이다. -본문에서

이번에 (주)사이언스북스에서 「사이언스 마스터스」 시리즈 18권이 출간되었다. 리처드 도킨스, 마틴 리스, 스티븐 핑커 같은 세계적인 과학 지성들이 참여한 권위 있고, 놀라운 과학 교양서 시리즈인 「사이언스 마스터스」 시리즈는 과학 독자들의 열렬한 지지를 받으며 17권까지 출간되어 한국 과학 독서 문화를 한 단계 올려놓았다는 평가를 받아 왔다. 이제 18권이 출간됨으로써 마지막 19권(스티븐 핑커의『단어와 규칙』(근간)) 완결을 목전에 두고 있다.
「사이언스 마스터스」 시리즈의 18권을 장식한  우주의 기원(The Origin of the Universe)』은 천문학자이자 수학자로 세계적인 명성을 떨치고 있는 영국 그레셤 대학 교수인 존 배로(John D. Barrow)의 대폭발 우주론 강의이다. 이 책은 현대 우주론 연구자들이 우주의 시작과 진화를 어떻게 그려 내고 있는지 상세하게 들려주는 책으로, 현대 대폭발 우주론의 근본 원리와 핵심 방법론을 명쾌하게 설명하고 있다.
존 배로는 더럼 대학교에서 수학과 물리학 학사를 받고, 옥스퍼드 대학교에서 천체 물리학 박사 학위를 받았다. 서식스 대학교에서 천문학과 교수를, 1999년 케임브리지 대학교에서 응용 수학‧이론 물리학부 연구 교수를 지낸 후, 그레셤 대학에서는 2003∼2007년 천문학과 교수를 지냈고 2008∼2011년 기하학과 교수로 임명되었다. 서로 다른 두 전공의 그레셤의 석좌 교수로는 유일한 사람으로, 그만큼 천문학, 기하학 각 분야에서 뛰어남을 인정받는 학자이다.
존 배로는 자신의 두 가지 전공을 잘 접목시켜 명쾌하고 간결하게 글을 써 내는 것으로도 유명하다. 1983년 󰡔창조의 왼손(The Left Hand of Creation)󰡕을 시작으로 20권 가까이 되는 책을 썼으며, 우주론과 천체 물리학에 관한 400편이 넘는 논문을 발표했다. 로커 천문학상(Locker Prize for Astronomy), 1999년 왕립 글래스고 철학회 켈빈 메달(1999 Kelvin Medal of the Royal Glasgow Philosophical Society), 2006년 템플턴상(Templeton Prize) 등을 수상한 현대 우주론 학계의 거장이다.
존 배로는 우주론의 역사와 미해결 과제를 이 책 『우주의 기원』에 집약해 놓고 있다. 대폭발 우주론 등장 이후 이론 물리학자와 천체 물리학자와 천문학자를 비롯한 수많은 연구자들이 봉착해야 했던 문제들이 무엇이며, 과학자들이 어떤 지혜를 짜내 그 문제를 해결해 왔는지를 생생하게 보여 주고 있다.

우주 미스터리를 심도 있게 풀어 가는 지적 즐거움

현대 대폭발 우주론에 따르면 우주는 약 137억 년 전 ‘대폭발’과 함께 탄생했으며, 현재 아주 빠른 속도로 팽창하고 있다. 허블의 우주 팽창 발견과 조지 가모브의 우주 기원론 이후 ‘대폭발 우주론’은 관측 기술의 발전과 이론적 도구의 발달과 함께 팽창과 진화를 거듭해 왔다. 팽창하는 우주처럼. 그러나 그 우주론의 발전사가 결코 순탄했던 것만은 아니다.
우주에 대해 더 많은 지식을 축적하고 새로운 관측으로 최신 자료를 얻을 때마다 우주의 기원과 역사에 대해 더 많이 알게 되었지만, 그에 따른 몇 가지 우주 미스터리가 계속 생겨났다. 예를 들면 우주가 시작되었다는 ‘특이점’에서는 우리가 알고 있는 모든 물리 법칙이 파탄 나 버리고 만다. 이 특이점에서 우주가 시작되었다는 것이 과연 과학적으로 의미 있을까? 또 가모브의 대폭발 기원론만으로는 별이 있고, 은하가 있고, 인류 같은 생명이 있는 우주를 설명할 수는 없다. 우주가 어떤 진화 과정을 거쳤는지 정확하게 알아야만, 지금처럼 우주를 이해하려고 노력하는 인류 같은 지적 생명체가 살고 있는 우주를 설명할 수 있다. 그런데 부분적인 정보 외에는 얻을 수 없는 우리는 우주의 진화 과정을 정확하게 그려 낼 수 있을까? ‘도대체 어떻게 이런 우주가 만들어지는 게 가능하단 말인가?’
존 배로는 이 책에서 대폭발 우주 기원론을 처음 정립한 가모브 이후, 우주론 연구자들이 봉착한 ‘특이점 문제’, ‘원시 핵반응 문제’, ‘엔트로피의 증가에 따른 우주의 열적 죽음 문제’, ‘자기 단극자 문제’, ‘시간의 본질에 대한 문제’, ‘4차원 이상의 다차원 문제’ 같은 문제들을 우주론 연구자들이 어떤 식으로 풀어 왔는지를 보여 준다. 이를 통해 우주론이 어떤 원리와 방법론에 따라 발전해 왔는지를 생생하게 보여 준다.
현대의 우주론 학자들은 “사소한 것들이 항상 가장 중요하다.”를 좌우명 삼아 미궁에 빠진 사건을 해결하는 셜록 홈스처럼(각 장의 첫머리에는 탐정 소설로 이름 높은 「셜록 홈스」의 글귀들이 인용되어 있다.) 아주 부족한 관측 증거를 바탕으로(우주론 연구의 최대 난점은 우주 탄생 과정을 실험으로 반복 재현하는 것이 불가능하다는 것이다.) 우주 공간의 감춰진 구조와 수수께끼 같기만 한 시간의 본질, 그리고 꼬리에 꼬리를 물고 속출하는 우주론의 미스터리들을 풀어 간다.
존 배로는 “단순하지는 않지만, 재미있고, 알기 쉽게”(미국 도서관 협회 서평) 스티븐 호킹, 로저 펜로즈, 안드레이 린데 같은 천재 과학자들이 활약하는 현대 우주론의 세계로 우리를 안내한다. 현대 우주론의 역사와 논리 구조를 명료하게 설명하고 있는 이 책을 일고 있다 보면 자연스럽게 현대 우주론의 핵심을 체득하게 된다.

우주론에 대한 큰 밑그림을 그려 주는 책, 우주론의 고전
이 책은 1995년 두산동아에서 번역‧출간한 적이 있다. 그러나 15년에 가까운 세월에도 불구하고 이 책은 그 가치를 잃지 않는다. 그것은 우선 이 책이 우주론의 ‘고전’이기 때문이다. 대형 망원경을 비롯해 최첨단 장비를 통한 새로운 관측으로 방대한 자료가 쏟아지고 있는 지금, 우리의 우주관도 조금씩 변해 가고 있다. 그러나 지식은 단순한 정보의 집합 이상이어야 한다는 것이다. 정보들이 모여 체계적인 구조를 이룰 때 비로소 ‘지식’이라 부를 수 있고, 지식이 단순히 아는 단계를 넘어서 체계적인 활용이 가능할 때 그것을 ‘이해한다.’고 할 수 있다. 󰡔우주의 기원󰡕은 한때 낭설이라고 조롱받던 대폭발 우주론이 파편적인 관측 사실과 이론 들을 하나씩하나씩 엮어 가면서 수천 년의 역사를 가진 온갖 종교의 신화적 창조론을 대체할 수 있는 과학적 지식 체계로 성립되어 가는지를 잘 보여 준다. 단순한 우주론 개설서 이상의 가치를 가지며 우주론의 맹점들과 역사와 미래 과제를 정확하게 보여 준다.
고전으로서의 향기를 갖춘 이 책은 수많은 사람들을 매혹시키는 가장 기본적인 질문, “우주는 언제, 어떻게, 왜 시작되었을까?” “우리가 살고 있는 우주는 어떤 모양일까?” “시간과 공간이란 무엇일까?”에 대한 대답을 얻을 수 있는 길을 제시해 주는 우주론의 입문서로서 손색이 없을 것이다.

우리는 단지 초기 상태의 작은 영역이 진화한 결과만을 보고 있다. 언젠가 우리 주변의 제한된 우주 영역의 기원에 대해 설명할 수 있는 날이 올지도 모른다. 그러나 우리는 우주 전체의 기원에 대해서는 결코 알 수 없을 것이다. 가장 큰 비밀은 아마도 비밀을 감추고 있는 것 그 자체일지도 모른다. -본문에서

목차

옮긴이의 말 우주에 대한 끝없는 호기심
머리말 우주의 시작과 현재

1  우주의 비밀
2  우주 카탈로그
3  특이점과 그 밖의 문제들
4  급팽창과 입자 물리학
5  급팽창과 코비 탐사
6  시간, 그 짧은 역사
7  미궁 속으로
8  새로운 차원

참고 문헌
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작가 소개

존 배로

더럼 대학교에서 수학과 물리학 학사를 받고, 옥스퍼드 대학교에서 천체 물리학 박사 학위를 받았다. 서식스 대학교에서 천문학과 교수를, 1999년 케임브리지 대학교에서 응용 수학‧이론 물리학부 연구 교수를 지냈다. 그레셤 대학에서는 천문학과 교수와 기하학과 교수를 지냈다.  『창조의 왼손(The Left Hand of Creation)』을 시작으로 『만물 이론(Theories of Everything)』, 『천국의 파이(Pi in the Sky)』, 『자연의 상수(The Constants of Nature)』 등의 책을 썼으며 로커 천문학상, 템플턴상 등을 수상했다.

최승언 옮김

서울 대학교 천문학과를 졸업하고 같은 대학교 대학원에서 천문학 석사 학위를, 미네소타 대학교 대학원에서 천문학 박사 학위를 받았다. 현재 서울 대학교 사범 대학 지구과학교육과 교수로 재직 중이다. 저서로는『천문학의 이해』,『천문학』, 『우주의 메시지』, 번역서로는『은하계』,『은하와 우주』등이 있다.

이은아 옮김

서울 대학교 지구과학교육과를 졸업하고 같은 대학원에서 교육학 석사와 박사 학위를 받았다. 오하이오 주립 대학교에서 박사 후 연구원을 지냈으며, 현재 서울 대학교 BK21 미래사회 과학교육 연구사업단 연구원이다.

독자 리뷰