NASA 연구원, 옥스퍼드 대학교 교수, 은하 진화와 블랙홀 연구의 세계적 권위자세계가 탐내는 우주론 명강을 책으로 만난다!

갈릴레오가 망원경으로 목성을 처음 관찰했을 때 스스로가 수천, 수만 년을 이어 오던 인류의 우주관을 송두리째 바꾸게 될 줄은 꿈에도 생각하지 못했을 것이다. 펜지어스와 윌슨도 안테나에 쌓인 비둘기 똥을 제거하면서 빅뱅의 가장 강력한 증거를 찾을 것이라고는 상상하지 못했을 것이다. 가장 고귀한 발견은 우리가 상상하지 못하는 방식으로 상상할 수도 없는 가치를 가지고 불쑥 찾아올 것이다. -본문에서

『모든 사람을 위한 빅뱅 우주론 강의??는 바로 이 이석영 교수가 지난 6년간 옥스퍼드 대학교와 연세 대학교에서 강의한 우주론을 책으로 엮은 것이다. 예일 대학교, 칼텍(캘리포니아 공과 대학), NASA, 옥스퍼드 대학교, 케임브리지 대학교 그리고 연세 대학교에서 세계 최고의 과학자들과 뛰어난 과학 영재들을 앞에 두고 펼쳐 온 이석영 교수의 명강이 이 책 한 권에 녹아 있는 것이다.
하버드 대학교, 캘리포니아 주립 대학교를 비롯해 세계 유수의 명문 대학들은 일반인에게 자신들의 강의를 열어 놓고 있다. 대중적인 공개 강의를 자주 개최하거나 동영상 강의를 인터넷에 올림으로써, 학계의 지적 자산을 사회와 공유하는 것이다. 그러나 한국 사회에서는 이러한 지식 공유가 많지 않다. 이런 상황에서 이 책은 젊은 과학자의 열정과 세계 천문학계의 연구 열기를 생생하게 만나 볼 수 있는 기회를 제공할 것이다.
이 책은 이석영 교수의 우주론 교양 강좌를 중심으로 엮었다. 천문우주학과의 신입생들과 이공계 학생들, 그리고 일반인들의 눈높이에 맞춘 이 책은 현장감이 살아 있는 구어체 문장과, 난해한 용어와 수식을 배제한 다양한 직관적 비유와 사례 들을 통해 빅뱅 우주론의 과거, 현재, 미래, 그리고 우주의 기원, 진화, 운명을 알기 쉽게 소개하고 있다. 빅뱅 우주론의 탄생 배경, 빅뱅 우주론의 강점과 약점, 빅뱅 우주론의 모순을 해결하기 위해 뼈를 깎는 노력을 해 온 과학자들의 열정, 빅뱅 우주론에 따른 우주, 은하, 별의 진화 등이 파노라마처럼 펼쳐진다.
또 각 장의 끝머리에는 세계 곳곳에 있는 천문학 역사적 현장, 세계 유명 천문 기관을 소개하고 있다. 이 책에 소개되고 있는 대부분의 연구 기관은 이석영 교수가 일했던 곳이거나, 공동 연구자가 있는 곳이다. 이석영 교수는 이러한 연구 기관을 단순하게 소개하는 데 그치는 것이 아니라, 그곳에서 어떤 연구를 하고 있고, 연구 분위기는 어떤지 자신의 경험 사례를 통해 생생하게 소개하고 있다. 말 그대로 현대 천문 우주 과학계의 현주소를 만나 볼 수 있는 것이다.

당신이 아는 만큼 우주가 넓어집니다!

꽃이 아름답다고들 하는가? 나는 감히 “꽃보다 아름다운 것이 우주 공간에 있다.”라고 말하고 싶다. 우주에는 단순한 아름다움을 넘어 ‘무게 있는 아름다움’이 있다. 그 존재를 확인했을 때 갑절, 규모를 알게 되었을 때 갑절, 그리고 그 의미를 비로소 깨달았을 때 또 갑절이 되는 감동. 바로 그 감동이 우주에 있다. -본문에서

우주는 아는 만큼 넓어진다. 사방 지평선 안에서 지구 전체로, 지구에서 태양계로, 태양계로 은하계로, 은하계에서 대우주로. 이것은 천문 우주 과학이 발전해 온 역사인 동시에, 인류의 세계관이 확장되어 온 역사이기도 하다. 현대의 천문학자와 우주론 연구자들은 인간 지식의 영토를 확장하는 최전선에서 분투하고 있는 지식의 전사들일 것이다.
이 책은 이 지식의 전사들의 분투기이기도 하다. 허블의 우주 팽창 발견에서 우주가 고밀도, 고온으로 압축된 한 점에서 탄생했다는 빅뱅 우주론이 탄생하는 과정, 인류가 가진 물리학이 설명할 수 있는 한계 지점인 10-43초(플랑크 시간)부터 중력, 강력, 약력, 전자기력이 만들어지고, 쿼크, 광자, 양성자, 중성자, 수소, 헬륨 등이 만들어지는 태초의 3분까지를 설명하기 위해, 세계 최고의 입자 물리학자들과 천체 물리학자들이 필사적인 노력을 경주하는 과정을 흥미진진하게 들려준다. 또 그럴듯하기는 하지만 실험적인 증거가 없어 우주론 학계 밖의 과학자들에게 비아냥거림을 받던 빅뱅 우주론이 우주를 설명하는 가장 훌륭한 이론으로 자리매김하기까지의 과정이 압축적으로 잘 그려져 있다.
하지만 이석영 교수의 강의는 빅뱅 우주론의 성공 스토리에 그치지 않는다. 빅뱅 우주론이 1970년대에 봉착했던 모순들, 우주의 지평 문제, 편평도의 문제, 원시 입자의 문제 등을 설명함으로써 빅뱅 우주론이 얼마나 궁지에 몰렸는지를 보여 준다. 그러나 이러한 모순이 급팽창 이론의 등장으로 한순간에 해소된다. 천문 우주 과학계의 클라이맥스인 것이다. 빅뱅 우주론이 궁지에 몰렸다가 다시 자세를 바로잡는 과정 역시 이 책에 잘 설명되어 있다.
또 현대 빅뱅 우주론의 최대 문제인 암흑 물질과 암흑 에너지 문제에 대해서도 자세하게 설명한다. 암흑 물질과 암흑 에너지의 발견으로 인류가 이제까지 알던 것은 우주 전체의 그저 4퍼센트에 불과했다는 것이 밝혀졌다. 이 놀라운 발견이 어떤 식으로 이루어졌는지, 그리고 이것이 천문 우주 과학의 발전에 어떤 시사점을 던져 주는지를 이석영 교수 자신의 연구와 연관지어 아주 상세하게 설명해 준다.
이석영 교수의 친절한 설명을 따라가다 보면, 우주가 어떻게 탄생했고, 우주의 운명은 어떻게 될 것인지, 은하와 별의 생성 소멸의 비밀은 무엇인지, 우주와 인류는 어떤 연관성을 가지고 있는지 하는 수수께끼들이 하나하나 풀려 나갈 것이다.
우주에 대해 관심 있는 독자는 궁금증도 많을 것이다. “만유인력이 작용하는 우주는 왜 한 점으로 수축하고 있지 않을까?”, “우주는 팽창하는데 왜 지구와 달은 멀어지지 않을까?”, “우주가 137억 년 전에 생겨난 것은 어떻게 알았을까?” 인류의 고향인 우주가 어떻게 태어났는지, 지금은 어떤 모습인지, 앞으로 어떻게 변할 것인지, 밝히지 못한 우주의 비밀은 무엇인지 이 책, 이 강의를 통해 하나씩 알아 가는 재미가 쏠쏠할 것이다. 이 책을 읽다 보면 자신이 알고 있던 우주가 얼마나 큰지 알게 되고, 말 그대로 우주가 넓어지는 경험을 하게 된다.
이 책은 기본 지식이나 연령에 상관없이 모든 사람이 읽을 수 있다. “빅뱅” 하면 가수 빅뱅 혹은 영국의 빅뱅 시계탑이 먼저 떠오르는 사람, 우주에 블랙홀이 있다고 확신하는 사람, 밤하늘의 은하수를 아름답다고 생각해 본 사람, 인류의 고향 우주가 어떻게 생겨났는지 궁금한 사람, 은하와 은하단의 차이를 아는 사람, 이 모든 사람을 위한 빅뱅 우주론 강의이다.

이렇게 특별한 우주에 137억 년의 과정을 통해 태어난 우리. 우리우주에 있는 1000억 개의 은하 중 하나인 우리 은하, 우리 은하에 있는 1000억 개의 별 중 그저 한 별인 태양, 그리고 그 안에서 동시대를 살고 있는 66억 명의 인구 중 하나인 나. 하찮아 보이는 나를 위해 거대한 우주가 한 일을 생각해 보면, 나는 얼마나 특별한 존재인가. 그리고 이렇게 특별한 내가 또 그렇게 특별한 다른 사람을 만나 이야기 나누고, 웃고, 살아가는 것은 얼마나 특별한 일인가. 오늘은 주변 사람들에게 문자 메시지를 보내 보자.
“드넓은 우주에서 같은 행성에 태어나 당신과 함께 살아가는 것이 큰 기쁨입니다.” -본문에서

책을 시작하며 하늘의 높이라고?
1강 당신의 우주는 얼마나 큰가요?
2강 무게 있는 아름다움
우주 망원경 연구소
3강 우주는 왜 한 점으로 수축하지 않을까?
예일 대학교
4강 빛은 137억 년의 세월을 뚫고
프린스턴 대학교와 고등 과학원
5강 우주의 나이가 38만 년이 되기까지
옥스퍼드 대학교
6강 태초의 3분
케임브리지 대학교
7강 우주의 운명은?
카네기 천문대
8강 빅뱅 우주론은 완벽하지 않았다
파리 천체 물리 연구소
9강 보이는 게 전부가 아니다!
캘리포니아 공과 대학
10강 초강력 다리미, 급팽창
매사추세츠 공과 대학
11강 정체 모를 에너지가 우주를 지배한다!
하버드 대학교
12강 우리가 아는 것은 겨우 4퍼센트
캘리포니아 주립 대학교 샌타크루즈 캠퍼스
13강 암흑 물질은 은하의 요람
막스 플랑크 연구소
14강 별보다 은하
라이덴 대학교와 흐로닝겐 대학교
15강 하나의 별이 탄생해 사라지기까지
파도바 대학교
16강 21세기는 천문학의 시대
미국 항공 우주국
17강 이 모든 것이 빅뱅의 산물이다
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