책정보 및 내용요약
사이언스21 시리즈
미래 사회의 청사진을 보여주는 최첨단 과학 리포트
우주의 크기는 얼마나 될까?
세계에서 가장 깊은 바다 마리아나 해구에는 어떤 생물체가 살까?
나와 똑같은 인간이 과연 탄생할 수 있을까?
이 질문들은 언뜻 단순해 보이지만 대답하기는 쉽지 않다. 즉 이 질문에 답하는 것 자체가 이미 첨단 과학의 영역으로 넘어가는 길목이기 때문이다. 과학의 발전은 점점 더 단순한 질문에 실증적인 해답을 만들어간다. 그리고 새로운 개념으로 미래 세계에 대한 청사진을 그려간다. 그렇다면 최첨단에서 과학을 연구하는 이들이 그려가고 있는 미래 사회는 어떤 모습일까? 그들이 생각하는 미래 사회는 우리가 그려보는 미래 사회와 어떻게 다를까?
이 시리즈는 ‘우주’ ‘심해’ ‘세포’ 분야의 세계적인 과학자들의 최신 연구 성과들을 아주 쉬운 언어로 일반인들에게 이야기하듯 설명하고 있다. 때문에 과학을 잘 모르는 청소년들이나 일반인들도 과학의 현장에서 무슨 일이 벌어지고 있는지, 무엇이 가장 긴급한 해결 과제인지를 이해할 수 있다. 이 책은 초보자를 위한 포괄적 개론서라기보다는 과학의 현재성을 생생하게 전달하는 일종의 최첨단 과학 리포트라고 할 수 있다.
이번에 출간된 책은 우주의 시작과 종말의 신비를 풀어가는 『우주 그 끝은 어디인가』, 심해 생명체들의 놀라운 생태계를 파헤치는 『심해 생명체의 비밀』, 세포와 복제 연구의 현 단계를 보여주는 『세포의 반란』 등 총 3권이다.
이 시리즈는 2003년 KBS 특별기획 <사이언스21>을 원작으로, 시청자들로부터 가장 큰 호응을 얻었던 1차분을 책으로 출간하게 되었다. 책으로 만드는 과정에서 시간 관계상 방송되지 못했던 중요한 인터뷰들을 최대한 되살리고, 생략될 수밖에 없었던 보충 설명들을 덧붙여 내용의 충실을 기했다. 또한 각 분야의 전문가들로부터 감수를 받아 내용의 전문성을 보완했다.
특히 책으로 출간되기 전 서울과학고등학교 1학년 학생들에게 이 책에 대한 베타 테스트를 실시하여 이 책의 주요 독자라 할 수 있는 청소년들이 이 책에서 얻고자 하는 것이 무엇인지를 파악하고 최대한 이를 반영하고자 했다. 이 과정에서 이 시리즈들이 너무 쉽지 않으면서 너무 어렵지도 않은 책이기에 다른 과학책보다 구체적인 궁금증을 해결할 수 있었다는 의외의 평가를 받기도 했다.
편집자 추천글
무한 팽창하는 우주의 수수께끼,
과연 우리가 알고 있는 우주는 어디까지인가?
인간이 달에 발을 디딘 이후 우주로 향한 인류의 호기심과 야망은 무한대로 팽창하기 시작했다. 신문을 펼쳐들면 ‘화성의 물 흔적’ ‘아름다운 토성의 고리’ 등 저 멀리 우주에서 찍어 보내온 사진들을 심심치 않게 볼 수 있다. 거의 매일 우주의 비밀이 밝혀지고 있다고 해도 과언이 아니다.
그러나 20세기 양자물리학과 결합하여 비약적으로 발달하기 시작한 천체물리학은 일반인들이 감히 근접할 수 없는 영역으로 훌쩍 넘어서버렸다. 우주가 빅뱅과 함께 시작되었다는 것에는 대부분의 과학자들이 긍정하고 있지만, 빅뱅 이전의 시간과 공간은 우리가 상상하기에는 아직 너무 낯설다. 이를 두고 스탠퍼드 대학교의 우주론 학자 안드레이 린데는 2001년 「뉴욕 타임스」에서 “이런 의문은 종교적인 문제와 매우 비슷하다”고 피력하기도 했다.
때문에 이 책은 우주가 대강 우리가 이해할 수 있는 모습으로 전환되는 과정에서 그 시작과 무한 팽창하는 현재, 그리고 미래를 그려보는 과정에 집중하고 있다. 물론 이 역시도 아직 가설에 불과한 것이 많지만 우주론을 풀어가는 현대적 해법의 단초를 발견할 수 있다.
우주의 처음을 상상하다
빅뱅! 팽창 이론에 따르면 우주는 지름 24㎝ 정도의 아주 작은 영역으로 시작해 순간, 대폭발한다. 그로부터 38만 년 후, 최초로 빛이 충돌하는 사건이 일어나고, 최초의 별이 생겨나기까지 몇십 만 년이 흐른다. 은하계를 구성하는 물질들, 우주 속의 물질들 중에서 우리가 알고 있는 건 고작 4%뿐. 나머지 96%는 미지의 물질인 암흑물질과 암흑에너지이다. 전 세계 과학자들에게 내려진 난제, 암흑물질의 실체는 무엇인가.
앞으로 어마어마한 시간 이후의 미래에도 우주가 유지되고 누군가 생존해 있다면, 지금 우리가 살고 있는 이 시대가 바로 대폭발(빅뱅)의 일부일 수 있다. 미래와 비교하면 지금의 밀도나 온도가 훨씬 높기 때문이다.
-그렉 레플린(산타크루스 캘리포니아 대학교 천체물리학과 교수)
우주적인 차원에서 보면 우리가 아는 원자가 중력에 작용하는 비율은 겨우 4%에 지나지 않는다. 나머지 23%는 암흑물질에 의해, 그 나머지 73%는 암흑에너지에 의해 지배를 받는다. 우리가 알고 있는 거라고는 우주의 4%에 불과한 원자에 대한 것이 전부이다.
-데이비드 스퍼겔(프리스턴 대학교 천문학과 교수)
우주는 얼마나 클까?
우리 태양계를 야구장에 넣어본다면? 태양의 위치는 홈플레이트 중앙에, 수성, 금성, 지구, 화성의 4개 행성은 모두 홈플레이트 주변에 몰려 있다. 목성과 토성은 뚝 떨어져 있지만 2루 내야선을 벗어나지 못한다. 그리고 천왕성은 외야 끝에서야 볼 수 있다.
만약 이 우주를 야구장에 넣는다면? 야구장 끝까지 펼쳐진 우주에 비하면 우리은하는 야구공에 붙은 작은 모래 알갱이에 불과하다. 이 모래 알갱이에 붙은 태양계, 혹은 지구를 찾으려면? 아마도 성능이 뛰어난 현미경을 동원해야 할 것이다.
우주는 왜 팽창하는 것일까?
지구가 태양 주위를 도는 속도보다 빠르게 우주는 팽창하고 있다. 이 속도는 시간이 갈수록 더욱 빨라지고 있다. 100억 년 후에는 가장 근접해 있는 은하계만 겨우 관측될 뿐이다. 그리고 어느 순간 우주에는 암흑의 시대가 도래한다고 한다. 하지만 은하들 사이에도 중력이 작용할 터인데, 우주가 계속 팽창한다는 것은 척력으로 작용하는 또 다른 에너지가 존재한다는 이야기이다. 텅 비어 있는 것처럼 보이는 우주에 과연 어떤 힘이 작용하는 것일까.
우주가 가속팽창한다는 사실을 처음 알게 되었을 때는 분명 착오일 거라고 생각했다. 수개월에 걸쳐 모든 계산을 다시 하면서 틀린 부분을 찾아내고자 했지만 어떠한 착오도 없었고 우리는 그것을 사실로써 인정할 수밖에 없었다.
-사울 퍼뮤터(버클리 대학교 로렌스연구소 연구원)
앞으로 100억 년쯤 후에는 우주의 별빛이 모두 사라지고, 근접해 있는 은하계만 간신히 관측할 수 있을 정도로 우주의 범주는 어마어마하게 확장될 것이다. 우주 전체가 팽창하고 있고, 우주의 팽창에는 그 중심도 끝도 존재하지 않는다.
-웬디 프리드먼(허블연구소 소장)
일반적으로 진공이라 하면 속이 텅 비어 있는 상태로 에너지가 전혀 존재하지 않는 것으로 생각하기 쉽다. 그러나 진공 상태는 극미한 양자들의 파동들로 가득 차 있다. 이들 파동들이 나타났다가 사라지면서 진공 상태에 에너지를 주는 것이다.
-안드레이 린데(스탠포드 대학교 물리학과 교수)
그렇다면, 우리의 최후는?
앞으로 50억 년 후 태양은 소멸하기 직전, 적색거성으로 커져 수성, 금성, 지구를 삼킬 것이다. 그리고 태양은 태양궤도를 거의 차지해버리게 된다.
우리은하는 초속 300킬로미터로 접근하고 있는 안드로메다은하와 70억 년 후 충돌하게 된다. 우리 인류는 어떻게 될까? 전 우주적 위기를 대비하여 과학자들은 우주 이민을 생각한다. 우리는 어디로 가야 할까?
태양이 달아올라 더 이상 지구의 생명체가 생존할 수 없게 되기까지 남은 시간은 지금으로부터 약 10억 년 정도다. 인류가 그보다 더 오랜 시간을 존재하고자 하면 지구 말고 또 다른 거처를 찾아야만 한다. 그렇게 되면 지구보다는 기온이 낮은 화성으로 이주할 수는 있겠지만 화성은 지구보다 작고, 보유하고 있는 물이나 자원에도 한계가 있다. 따라서 인류의 영구적인 생존을 위해서는 우리와 비슷한 형태의 행성계를 우주 어딘가에서 찾아내야만 할 것이다.
-폴 버틀러(카네기연구소 소속 연구원)
많은 사람들이 태양계 말고도 우리은하에 다른 행성계가 존재할 거라고 추정해왔지만 확인할 방법이 없었다. 그러나 7년 전부터 우리 태양계 밖의 행성들을 관측한 결과 지금까지 100여 개의 새로운 행성계를 발견했다.
-배태일(스탠포드 대학교 천체물리학과 교수)
우리는 왜 우주가 궁금한가
우주에 대해 의문을 가지면 가질수록 우리는 우주 속에서 한 점조차 되지 않는 가냘픈 존재임을 깨닫게 된다. 인류의 역사가 시작된 이래 인류는 끊임없이 우주에 대해 탐구해왔지만 오늘날 우리가 알게 된 것은 그것이 얼마나 작은 부분인가 하는 깨달음이다. 하지만 그럼에도 불구하고 많은 과학자들에 우주를 탐구한다. 우리가 우주를 궁금해하고, 과학자들이 열정적으로 우주에 헌신하는 이유는 무엇일까?
나는 우주를 경외한다. 인류의 역사나 과학의 발전은 인간의 힘으로 알아낼 수 있는 것들로 이루어져왔다. 그러나 인간이 이런 연구실에서 우주의 모든 실체를 알아낼 수 있기를 기대하는 것은 지나치게 오만한 생각이라고 본다. 우주는 아주 많은 신비를 갖고 있지만, 언젠가는 이런 것들을 완전히 이해하는 날이 올 것을 믿어 의심치 않는다.
-제임스 건(프리스턴 대학교 천문학과 교수)
저자소개
지은이 : 이영옥
책정보 및 내용요약
미래 사회의 청사진을 보여주는 최첨단 과학 리포트
우주의 크기는 얼마나 될까?
세계에서 가장 깊은 바다 마리아나 해구에는 어떤 생물체가 살까?
나와 똑같은 인간이 과연 탄생할 수 있을까?
이 질문들은 언뜻 단순해 보이지만 대답하기는 쉽지 않다. 즉 이 질문에 답하는 것 자체가 이미 첨단 과학의 영역으로 넘어가는 길목이기 때문이다. 과학의 발전은 점점 더 단순한 질문에 실증적인 해답을 만들어간다. 그리고 새로운 개념으로 미래 세계에 대한 청사진을 그려간다. 그렇다면 최첨단에서 과학을 연구하는 이들이 그려가고 있는 미래 사회는 어떤 모습일까? 그들이 생각하는 미래 사회는 우리가 그려보는 미래 사회와 어떻게 다를까?
이 시리즈는 ‘우주’ ‘심해’ ‘세포’ 분야의 세계적인 과학자들의 최신 연구 성과들을 아주 쉬운 언어로 일반인들에게 이야기하듯 설명하고 있다. 때문에 과학을 잘 모르는 청소년들이나 일반인들도 과학의 현장에서 무슨 일이 벌어지고 있는지, 무엇이 가장 긴급한 해결 과제인지를 이해할 수 있다. 이 책은 초보자를 위한 포괄적 개론서라기보다는 과학의 현재성을 생생하게 전달하는 일종의 최첨단 과학 리포트라고 할 수 있다.
이번에 출간된 책은 우주의 시작과 종말의 신비를 풀어가는 『우주 그 끝은 어디인가』, 심해 생명체들의 놀라운 생태계를 파헤치는 『심해 생명체의 비밀』, 세포와 복제 연구의 현 단계를 보여주는 『세포의 반란』 등 총 3권이다.
이 시리즈는 2003년 KBS 특별기획 <사이언스21>을 원작으로, 시청자들로부터 가장 큰 호응을 얻었던 1차분을 책으로 출간하게 되었다. 책으로 만드는 과정에서 시간 관계상 방송되지 못했던 중요한 인터뷰들을 최대한 되살리고, 생략될 수밖에 없었던 보충 설명들을 덧붙여 내용의 충실을 기했다. 또한 각 분야의 전문가들로부터 감수를 받아 내용의 전문성을 보완했다.
특히 책으로 출간되기 전 서울과학고등학교 1학년 학생들에게 이 책에 대한 베타 테스트를 실시하여 이 책의 주요 독자라 할 수 있는 청소년들이 이 책에서 얻고자 하는 것이 무엇인지를 파악하고 최대한 이를 반영하고자 했다. 이 과정에서 이 시리즈들이 너무 쉽지 않으면서 너무 어렵지도 않은 책이기에 다른 과학책보다 구체적인 궁금증을 해결할 수 있었다는 의외의 평가를 받기도 했다.
편집자 추천글
과연 우리가 알고 있는 우주는 어디까지인가?
인간이 달에 발을 디딘 이후 우주로 향한 인류의 호기심과 야망은 무한대로 팽창하기 시작했다. 신문을 펼쳐들면 ‘화성의 물 흔적’ ‘아름다운 토성의 고리’ 등 저 멀리 우주에서 찍어 보내온 사진들을 심심치 않게 볼 수 있다. 거의 매일 우주의 비밀이 밝혀지고 있다고 해도 과언이 아니다.
그러나 20세기 양자물리학과 결합하여 비약적으로 발달하기 시작한 천체물리학은 일반인들이 감히 근접할 수 없는 영역으로 훌쩍 넘어서버렸다. 우주가 빅뱅과 함께 시작되었다는 것에는 대부분의 과학자들이 긍정하고 있지만, 빅뱅 이전의 시간과 공간은 우리가 상상하기에는 아직 너무 낯설다. 이를 두고 스탠퍼드 대학교의 우주론 학자 안드레이 린데는 2001년 「뉴욕 타임스」에서 “이런 의문은 종교적인 문제와 매우 비슷하다”고 피력하기도 했다.
때문에 이 책은 우주가 대강 우리가 이해할 수 있는 모습으로 전환되는 과정에서 그 시작과 무한 팽창하는 현재, 그리고 미래를 그려보는 과정에 집중하고 있다. 물론 이 역시도 아직 가설에 불과한 것이 많지만 우주론을 풀어가는 현대적 해법의 단초를 발견할 수 있다.
우주의 처음을 상상하다
빅뱅! 팽창 이론에 따르면 우주는 지름 24㎝ 정도의 아주 작은 영역으로 시작해 순간, 대폭발한다. 그로부터 38만 년 후, 최초로 빛이 충돌하는 사건이 일어나고, 최초의 별이 생겨나기까지 몇십 만 년이 흐른다. 은하계를 구성하는 물질들, 우주 속의 물질들 중에서 우리가 알고 있는 건 고작 4%뿐. 나머지 96%는 미지의 물질인 암흑물질과 암흑에너지이다. 전 세계 과학자들에게 내려진 난제, 암흑물질의 실체는 무엇인가.
앞으로 어마어마한 시간 이후의 미래에도 우주가 유지되고 누군가 생존해 있다면, 지금 우리가 살고 있는 이 시대가 바로 대폭발(빅뱅)의 일부일 수 있다. 미래와 비교하면 지금의 밀도나 온도가 훨씬 높기 때문이다.
-그렉 레플린(산타크루스 캘리포니아 대학교 천체물리학과 교수)
우주적인 차원에서 보면 우리가 아는 원자가 중력에 작용하는 비율은 겨우 4%에 지나지 않는다. 나머지 23%는 암흑물질에 의해, 그 나머지 73%는 암흑에너지에 의해 지배를 받는다. 우리가 알고 있는 거라고는 우주의 4%에 불과한 원자에 대한 것이 전부이다.
-데이비드 스퍼겔(프리스턴 대학교 천문학과 교수)
우주는 얼마나 클까?
우리 태양계를 야구장에 넣어본다면? 태양의 위치는 홈플레이트 중앙에, 수성, 금성, 지구, 화성의 4개 행성은 모두 홈플레이트 주변에 몰려 있다. 목성과 토성은 뚝 떨어져 있지만 2루 내야선을 벗어나지 못한다. 그리고 천왕성은 외야 끝에서야 볼 수 있다.
만약 이 우주를 야구장에 넣는다면? 야구장 끝까지 펼쳐진 우주에 비하면 우리은하는 야구공에 붙은 작은 모래 알갱이에 불과하다. 이 모래 알갱이에 붙은 태양계, 혹은 지구를 찾으려면? 아마도 성능이 뛰어난 현미경을 동원해야 할 것이다.
우주는 왜 팽창하는 것일까?
지구가 태양 주위를 도는 속도보다 빠르게 우주는 팽창하고 있다. 이 속도는 시간이 갈수록 더욱 빨라지고 있다. 100억 년 후에는 가장 근접해 있는 은하계만 겨우 관측될 뿐이다. 그리고 어느 순간 우주에는 암흑의 시대가 도래한다고 한다. 하지만 은하들 사이에도 중력이 작용할 터인데, 우주가 계속 팽창한다는 것은 척력으로 작용하는 또 다른 에너지가 존재한다는 이야기이다. 텅 비어 있는 것처럼 보이는 우주에 과연 어떤 힘이 작용하는 것일까.
우주가 가속팽창한다는 사실을 처음 알게 되었을 때는 분명 착오일 거라고 생각했다. 수개월에 걸쳐 모든 계산을 다시 하면서 틀린 부분을 찾아내고자 했지만 어떠한 착오도 없었고 우리는 그것을 사실로써 인정할 수밖에 없었다.
-사울 퍼뮤터(버클리 대학교 로렌스연구소 연구원)
앞으로 100억 년쯤 후에는 우주의 별빛이 모두 사라지고, 근접해 있는 은하계만 간신히 관측할 수 있을 정도로 우주의 범주는 어마어마하게 확장될 것이다. 우주 전체가 팽창하고 있고, 우주의 팽창에는 그 중심도 끝도 존재하지 않는다.
-웬디 프리드먼(허블연구소 소장)
일반적으로 진공이라 하면 속이 텅 비어 있는 상태로 에너지가 전혀 존재하지 않는 것으로 생각하기 쉽다. 그러나 진공 상태는 극미한 양자들의 파동들로 가득 차 있다. 이들 파동들이 나타났다가 사라지면서 진공 상태에 에너지를 주는 것이다.
-안드레이 린데(스탠포드 대학교 물리학과 교수)
그렇다면, 우리의 최후는?
앞으로 50억 년 후 태양은 소멸하기 직전, 적색거성으로 커져 수성, 금성, 지구를 삼킬 것이다. 그리고 태양은 태양궤도를 거의 차지해버리게 된다.
우리은하는 초속 300킬로미터로 접근하고 있는 안드로메다은하와 70억 년 후 충돌하게 된다. 우리 인류는 어떻게 될까? 전 우주적 위기를 대비하여 과학자들은 우주 이민을 생각한다. 우리는 어디로 가야 할까?
태양이 달아올라 더 이상 지구의 생명체가 생존할 수 없게 되기까지 남은 시간은 지금으로부터 약 10억 년 정도다. 인류가 그보다 더 오랜 시간을 존재하고자 하면 지구 말고 또 다른 거처를 찾아야만 한다. 그렇게 되면 지구보다는 기온이 낮은 화성으로 이주할 수는 있겠지만 화성은 지구보다 작고, 보유하고 있는 물이나 자원에도 한계가 있다. 따라서 인류의 영구적인 생존을 위해서는 우리와 비슷한 형태의 행성계를 우주 어딘가에서 찾아내야만 할 것이다.
-폴 버틀러(카네기연구소 소속 연구원)
많은 사람들이 태양계 말고도 우리은하에 다른 행성계가 존재할 거라고 추정해왔지만 확인할 방법이 없었다. 그러나 7년 전부터 우리 태양계 밖의 행성들을 관측한 결과 지금까지 100여 개의 새로운 행성계를 발견했다.
-배태일(스탠포드 대학교 천체물리학과 교수)
우리는 왜 우주가 궁금한가
우주에 대해 의문을 가지면 가질수록 우리는 우주 속에서 한 점조차 되지 않는 가냘픈 존재임을 깨닫게 된다. 인류의 역사가 시작된 이래 인류는 끊임없이 우주에 대해 탐구해왔지만 오늘날 우리가 알게 된 것은 그것이 얼마나 작은 부분인가 하는 깨달음이다. 하지만 그럼에도 불구하고 많은 과학자들에 우주를 탐구한다. 우리가 우주를 궁금해하고, 과학자들이 열정적으로 우주에 헌신하는 이유는 무엇일까?
나는 우주를 경외한다. 인류의 역사나 과학의 발전은 인간의 힘으로 알아낼 수 있는 것들로 이루어져왔다. 그러나 인간이 이런 연구실에서 우주의 모든 실체를 알아낼 수 있기를 기대하는 것은 지나치게 오만한 생각이라고 본다. 우주는 아주 많은 신비를 갖고 있지만, 언젠가는 이런 것들을 완전히 이해하는 날이 올 것을 믿어 의심치 않는다.
-제임스 건(프리스턴 대학교 천문학과 교수)