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우주의 통찰(The best of edge 4)(양장본 HardCover)
| 규격外
ISBN-10 : 8937828758
ISBN-13 : 9788937828751
우주의 통찰(The best of edge 4)(양장본 HardCover) [양장] 중고
저자 앨런 구스 외 | 역자 김성훈 | 출판사 와이즈베리
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2016년 2월 11일 출간
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705 좋은 상품, 배송도 빨라요^^ 5점 만점에 5점 pst*** 2021.01.16
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책 소개

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엣지재단은 “세상에서 가장 비싼 주소록을 지니고 과학의 대중화를 위해 이를 이용”하는 지식의 전도사 존 브록만이 1996년 창립했으며, 스티븐 핑커, 대니얼 카너먼, 나심 탈레브, 재레드 다이아몬드 등 세상을 움직이는 학자, 사업가, 예술가, 기술자들이 이곳에 모여 학문적 성과를 나누고 지적 탐색을 펼치고 있다. [베스트 오브 엣지] 시리즈는 존 브록만이 그동안 엣지의 지적 성과를 담은 인터뷰, 기고문, 강연문 등의 글들을 편집하여 마음, 문화, 생각, 우주, 생명의 다섯 분야로 집대성한 것이다.

저자소개

저자 : 앨런 구스
저자 앨런 구스는 이론물리학자이자 우주론학자. 매사추세츠공과대학교 물리학과 빅토르 바이스코프(Victor F. Weisskopf) 교수. 백뱅이론의 문제점을 보완하며 초기 우주의 기하급수적인 팽창 과정을 설명해주는 우주론인 급팽창이론을 제창했다. 메사추세츠공과대학교에서 물리학 학사학위를 받고, 동 대학원에서 석사 및 박사학위를 받았다. 급팽창이론을 개척한 공로로 2012년 밀너재단이 수여하는 기초물리학상을 받았으며, 2014년에는 노르웨이왕립과학문학학회로부터 제2의 노벨상이라 불리는 카블리상을 수상했다. 저서로는 『인플레이션 우주: 우주의 기원을 설명할 새로운 이론을 찾아서』 등이 있다.

저자 : 존 브록만
저자 존 브록만(John Brockman) (엮음)은 ‘지식의 지휘자’, ‘지식의 전도사’, ‘지식의 효소’. 모두 존 브록만을 수식하는 단어다. 엣지의 설립자이자, 리처드 도킨스, 스티븐 핑커, 재레드 다이아몬드 등 현대 과학의 선구자들을 상아탑에서 끌어내 대중과 소통하는 베스트셀러 작가로 탄생시킨 편집자 겸 출판사 브록만 사(Brockman Inc.)의 대표이기도 하다. 영국 일간지 《가디언》은 리처드 도킨스의 말을 빌려, “세상에서 가장 비싼 주소록을 지닌 존 브록만은 과학의 대중화를 위해 이를 이용한다.”고 소개했다. 저서로는 『디지털 시대의 파워 엘리트』『과학은 모든 의문에 답할 수 있는가』 등이 있으며 『위험한 생각들』『우리는 어떻게 과학자가 되었는가』 등을 편저했다.

역자 : 김성훈
역자 김성훈은 치과의사의 길을 걷다가 번역의 길로 방향을 튼 엉뚱한 번역가. 중학생 시절부터 과학에 대한 궁금증이 생길 때마다 틈틈이 적어온 과학 노트를 아직도 보물 1호로 간직하고 있다. 학생 시절부터 흥미를 느꼈던 번역 작업을 통해 이런 관심을 같은 꿈을 꾸는 사람들과 함께 나누기 원한다. 경희대학교 치과대학을 졸업했고, 현재 출판번역 및 기획그룹 바른번역 회원으로 활동 중이다. 역서로는 『인포그래픽으로 보는 우주 탄생의 비밀』 『퀀텀맨』 『수학의 비밀』 『정리하는 뇌』 『신의 호텔』 『편안함의 배신』 『우리 아이를 위한 내몸 사용설명서』 『뇌의 미래』 『의사들에게는 비밀이 있다』 『메이요 클리닉 이야기』 『위대한 수학』 『WOW!: 뱁티스트 헬스케어의 탁월한 서비스경영을 배우다』 『흥미로운 심해 탐사여행』 『동물학자 시턴의 아주 오래된 북극』 『글자로만 생각하는 사람 이미지로 창조하는 사람』 등이 있다.

감수 : 이명현
감수자 이명현은 초등학생 때부터 별에 빠져 별만 보고, 별 이야기를 부모와 동생들에게 끊임없이 하는 꿈꾸는 소년이었다. 별을 보기 위한 모든 활동에 가장 적극적인, 별과 UFO와 외계인에 빠진 소년은 결국 연세대학교 천문기상학과를 거쳐 네덜란드 흐로닝엔대학교에서 전파천문학으로 박사학위를 받았다. 일가를 이루고 부인과 아이들에게도 끊임없이 별 이야기를 해오고 있다. 아니, 이제는 그 영역을 넓혀 모든 사람들에게 별 이야기를 하며, 신문이나 잡지의 기고를 통해서 또는 책을 통해서도 끊임없이 별 이야기를 하고 있다. 2014년에는 우주적 감성 에세이 『이명현의 별 헤는 밤』을 출간했다. 그럴 뿐만 아니라 ‘한국 세티SETI’ 조직위원회에서 전파망원경을 이용해 우주로부터 오는 인공 전파를 포착해 외계의 지적 생명체를 아직도 찾고 있다. 그는 아직도 별에 미친, 별을 사랑하는 사람이다.

목차

서문

1. 우주론의 황금시대 _앨런 구스
2. 순환우주론 _폴 스타인하르트
3. 급팽창 우주 _앨런 구스
4. 풍선을 만드는 풍선을 만드는 풍선 _안드레이 린데
5. 브레인이론 _리사 랜들
6. 순환우주 _닐 투록
7. 우주는 왜 지금의 모습이 되었을까? _션 캐럴
8. 매트릭스 안에서 _마틴 리스
9 자연에 대한 생각 _리 스몰린
10풍경 _레너드 서스킨드
11 인간원리 논쟁 _리 스몰린 vs 레너드 서스킨드
12 과학에서 중요한 것은 확실성이 아니다 _카를로 로벨리
13 텅 빈 공간의 에너지는 0이 아니다 _로렌스 크라우스
14 아인슈타인: 엣지 심포지엄 _브라이언 그린, 월터 아이작슨, 폴 스타인하르트
15 아인슈타인과 푸앵카레 _피터 갤리슨
16 우주를 더 큰 척도에서 생각하기 _라파엘 부소
17 양자 원숭이 _세스 로이드
18 노벨상, 그리고 그 이후 _프랭크 윌첵
19 반딧불이가 뭐 중요하다고 _스티븐 스트로가츠
20 구성자이론 _데이비드 도이치
21 거칠기이론 _브누아 망델브로

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책 속으로

최근의 관찰을 통해 우주의 팽창 속도가 오히려 빨라지고 있음이 발견됐다. 이것은 우주의 에너지가 대부분 물질도, 복사도 아니라는 것을 의미한다. 또 다른 형태의 에너지가 물질과 복사를 추월한 것이다. 마땅히 더 나은 용어가 없어서 우리는 이 새로운 에...

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최근의 관찰을 통해 우주의 팽창 속도가 오히려 빨라지고 있음이 발견됐다. 이것은 우주의 에너지가 대부분 물질도, 복사도 아니라는 것을 의미한다. 또 다른 형태의 에너지가 물질과 복사를 추월한 것이다. 마땅히 더 나은 용어가 없어서 우리는 이 새로운 에너지 형태를 암흑에너지라 칭했다. 암흑에너지는 우리에게 익숙한 물질이나 복사와 달리 스스로를 밀어내는 중력으로 작용한다. 이것이 바로 우주의 팽창이 느려지지 않고 오히려 빨라지는 이유다. 뉴턴의 중력이론에서 모든 질량은 서로 끌어당기는 중력으로 작용하지만, 아인슈타인의 중력이론에서는 스스로를 밀어내는 중력으로 작용하는 에너지 형태가 허용된다. -32p

급팽창이론은 우주를 팽창하게 만든 것이 무엇인지 설명할 뿐만 아니라 그와 동시에 사실상 모든 우주 물질들의 기원도 함께 설명한다. 내가 ‘사실상’이라는 수식어를 사용한 이유는 전형적인 급팽창이론에서는 처음에 시작할 때 1그램 정도에 해당하는 물질이 필요하기 때문이다. 따라서 급팽창이론은 궁극적인 시작에 관한 이론이라기보다는 거의 무(無)의 상태에서 출발해서 우리가 지금 주변에서 보고 있는 거의 모든 것을 설명하는 진화이론이라고 할 수 있다. -46p

급팽창이론에서 가장 중요한 예측 중 하나는 양자요동이론이라는 점을 짚어두고 넘어가야겠다. 은하를 탄생시킨 것은 결국 이 양자요동이다. 이 점을 생각해보자. 만약 급팽창이 불균질성을 만들어내지 않았더라면 급팽창이 폭발적으로 일어나면서 우주는 거의 완전하게 균질해졌을 것이고, 이것으로 게임은 그냥 끝나고 말았을 것이다. 은하도 나타나지 않았을 것이고, 결국 생명도 나타나지 않았을 것이다. 우리는 완전히 균일한 우주에서는 살 수 없다. 이런 우주는 말 그대로 텅 비어 있기 때문이다. -80~81p

순환우주론의 밑바탕에 깔려 있는 개념은 우리가 경험하는 세상, 즉 3차원의 공간이 사실은 하나의 막이라 상상할 수 있는 넓게 펼쳐진 존재(extended object)라는 것이다. …… 이 그림에 따르면 우리는 이런 막 중 하나의 위에 살고 있고, 이 막은 혼자 있지 않고 또 다른 짝을 갖고 있다. 그리고 이 짝은 아주 작은 간극을 두고 떨어져 있다. 막 안에는 3차원의 공간이 들어 있고, 두 막을 4차원이 떨어뜨려놓고 있다. -133p

우리가 상상할 수 있는 가장 복잡한 존재는 유기체의 생명이 아니라 일종의 하이퍼컴퓨터일지도 모른다. …… 이 슈퍼컴퓨터, 혹은 하이퍼컴퓨터는 실체의 간단한 부분만이 아니라 전체 우주의 커다란 부분을 시뮬레이션할 수 있는 능력을 갖게 되리라는 점이다. 그렇다면 당연히 이런 의문이 뒤따른다. 만약 이런 시뮬레이션이 우주 그 자체보다 훨씬 많은 숫자로 존재한다면, 우리가 그중 어느 하나에 들어가 있을 가능성은 없을까? 우리는 자신을 견고한 물리적 실체의 일부라고 생각하는데, 그게 착각이 아닐까? 혹시 우리가 어떤 신, 이를테면 그 시뮬레이션을 가동하고 있는 존재의 마음속에 들어 있는 개념에 불과한 것은 아닐까? 한 우주 속에 그런 시뮬레이션을 가동하는 수많은 컴퓨터가 들어 있는 경우처럼, 만약 시뮬레이션의 숫자가 우주의 숫자보다 많다면 이런 의미에서 우리는 ‘인공생명’일 가능성도 있다. -164~165p
우리가 바라보는 별들은 과거의 모습이다. 우리는 미래로부터 오는 빛은 결코 볼 수 없다. 우리는 미래에 존재하는 항성으로부터 날아오는 별빛을 볼 수 없다. 우리는 미래에 일어나는 초신성 폭발이 시간을 거슬러 우리에게 보내는 복사를 결코 볼 수 없다. 그런데 빛의 전파를 지배하는 법칙인 맥스웰 방정식은 시간에 대해 가역적이다. 따라서 미래에 발생하는 사건으로부터 전파되는 빛을 포함하는 해(solution)를 가지고 있다. 그리고 과거의 우리가 관찰할 수 있도록 정보와 에너지를 과거로 전파하는 해도 존재한다. 이런 해가 우리가 사용하는 해의 종류만큼이나 많이 존재한다. 따라서 이 법칙은 시간에 대칭적이다. 하지만 이것을 자연에 적용하면 이런 해가 대부분 버려진다. 미래에서 과거로 전파되는 무언가가 존재하는 기미가 보이면 그런 해를 모두 버리기 때문이다. -210~211p

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출판사 서평

이 시대 최고 석학들의 지식 프로젝트 모임 ‘엣지(Edge)’에서 엄선한 인간이 알아야 할 가장 중요한 지식 시리즈, 베스트 오브 엣지 제4권 『우주의 통찰』 “지식의 최전선에 닿는 방법이 있다. 세상에서 가장 세련되고 정교한 지식을 가진 사람들을...

[출판사서평 더 보기]

이 시대 최고 석학들의 지식 프로젝트 모임 ‘엣지(Edge)’에서 엄선한
인간이 알아야 할 가장 중요한 지식 시리즈, 베스트 오브 엣지 제4권 『우주의 통찰』

“지식의 최전선에 닿는 방법이 있다. 세상에서 가장 세련되고 정교한 지식을 가진 사람들을 한 방에 몰아넣은 다음 스스로에게 묻곤 했던 질문들을 서로 주고받게 하는 것이다. 그 방이 바로 엣지다.”
엣지재단은 “세상에서 가장 비싼 주소록을 지니고 과학의 대중화를 위해 이를 이용”하는 지식의 전도사이자, 이 시대 최고의 인문과학 도서 편집인으로 평가받는 존 브록만이 1996년 창립한 지식 공유 모임이다. 스티븐 핑커, 대니얼 카너먼, 나심 탈레브, 재레드 다이아몬드 등 세상을 움직이는 학자, 사업가, 예술가, 기술자들이 엣지에 모여 학문적 성과를 나누고 지적 탐색을 펼치고 있다. 〈베스트 오브 엣지〉 시리즈는 존 브록만이 그동안 엣지의 지적 성과를 담은 인터뷰, 기고문, 강연문 등의 글들 가운데 인간에게 가장 중요한 지식으로 손꼽히는 테마들을 편집해 마음, 문화, 생각, 우주, 생명의 다섯 분야로 집대성한 것이다. 〈베스트 오브 엣지〉 시리즈는 스티븐 핑커, 필립 짐바르도 등이 참여한 『마음의 과학』을 필두로, 재레드 다이아몬드와 데니스 더턴 등이 문화적 쟁점을 해부한 2권 『컬처 쇼크』, 대니얼 카너먼, 나심 탈레브, 대니얼 길버트 등이 심리, 의사결정, 문제해결, 예측 등 생각의 다양한 측면에 관한 연구 성과를 담은 3권 『생각의 해부』, 앨런 구스, 폴 스타인하르트 등이 우주의 기원과 진화에 대해 탐구한 4권 『우주의 통찰』에 이어, 프리먼 다이슨과 에드워드 윌슨 등이 생명통합과학의 세계를 소개한 5권 생명편이 차례로 출간될 예정이다. 이 책은 〈베스트 오브 엣지〉 시리즈의 제4권으로 ‘우주’에 관한 이 시대 가장 첨예한 이슈와 첨단 지식들을 다루고 있다.

“힉스입자 발견, 중력파 검출이 알려줄 우주의 비밀은”
우주론의 황금기를 이끌어온 석학 21인이 들려주는 우주의 기원과 진화에 관한 통찰

바야흐로 우주론의 황금시대다. 2012년 7월 유럽원자핵공동연구소(CERN)가 대형강입자충돌기 실험으로 힉스입자를 발견했다. 빅뱅 당시 질량이 없던 소립자에 질량을 부여하는 존재로 추측되며‘신의 입자’로 불리던 힉스입자의 발견은 우주의 기원 및 입자물리학 연구에 새로운 장을 열어주었다. 2016년 2월 12일, 고급레이저간섭계중력파관측소(LIGO) 연구단이 중력파 직접 검출에 성공했음을 공식 발표하며, 또 한 번 과학계가 들썩이고 있다. 중력파는 초신성 폭발이나 블랙홀 충돌 등 갑작스러운 중력 변화에 의해 발생하는 흔들림이 물결처럼 퍼져나가는 것인데, 중력파는 시공간을 일그러지게 만들며 빛의 속도로 우주 공간에 전달된다. 중력파는 빛과 달리 모든 물질을 통과하면서도 통과하는 물질에 의해 왜곡되지 않기 때문에 방출될 당시의 정보를 온전히 담고 있다. 따라서 전파망원경 등 기존의 관측장비가 가진 한계를 넘어서는 강력한 과학검증 도구가 될 수 있다. 중력파의 존재는 1915년 아인슈타인의 일반상대성이론에서 예측되었으며 우주의 기원과 블랙홀을 설명할 중요한 실마리로 여겨졌는데 미해결 과제로 남아 있다가 1세기 만에야 그 봉인이 풀렸다.
중력파 발견의 쾌거는 아인슈타인의 일반상대성이론만 검증하는 데 그치지 않는다. 중력파의 존재는 MIT 물리학교수인 앨런 구스가 1980년대에 빅뱅이론의 난제들을 보완하여 만든 우주 기원 이론인 ‘급팽창이론’의 결정적 증거가 되며 우주론에 더 명확한 방향성을 부여해주기 때문이다. 이번에 밝혀진 중력파는 13억 년 전 쌍성 블랙홀 간의 충돌로 인해 발생한 중력파로, 2014년 남극의 바이셉2 망원경으로 우주배경복사에서 중력파를 검출해냈다고 발표했다가 해석 오류로 밝혀졌던 종류의 중력파, 즉 138억 년 전 빅뱅 당시에 검출된 것과 동일한 원천의 중력파는 아니다. 그러나 중력파의 검출 정밀도가 점점 정확해짐에 따라 빅뱅 당시의 중력파 관측 가능성 역시 높아지고 있으며, 급팽창이론은 다시금 주목받고 있다.
학문적으로 살펴보면, 우주의 기원·구조· 생성· 변화에 관한 과학을 다루는 우주론은 1980년대부터 30년간 황금기를 이어오고 있다. 2000년대 후반 이후로는 고감도 위성망원경 관측이나 대형강입자충돌기 실험처럼 우주 가설을 검증할 강력한 기기와 데이터가 등장하며 그 절정을 맞이하고 있다. 〈베스트 오브 엣지 시리즈〉 제4권 『우주의 통찰』은 앨런 구스를 비롯해 우주론의 황금기 30여 년을 이끌어온 대표 석학 21인이 직접 자신들의 주요 연구를 소개하고 우주 과학의 핵심 쟁점들을 논하며, 우주의 기원과 진화를 비롯해 여전히 풀리지 않는 우주론의 난제 등 우주에 관한 입체적인 지식과 통찰을 전해주는 책이다. 우주론은 물질의 최소 구성단위인 소립자의 역학을 다루는 입자물리학에서부터 별과 항성계의 물리적 상태를 연구하는 천체물리학, 천문학, 실험물리학, 응용수학, 과학철학 등등 다양한 학문적 성과가 어우러지는 분야다. 상대성이론부터 초끈이론, M이론, 고리양자중력이론에 이르기까지 현대 이론물리학 최전방의 논의들이 진행되는 분야이기도 하다. 『우주의 통찰』은 이렇듯 우주를 해석하는 다양한 결을 보여주기 위해 이론물리학, 천문학, 천체물리학, 응용수학, 양자공학 등 각 분야의 선구자 21인의 주요 연구와 핵심 이론을 아우르고 있다.

“우주는 왜 지금의 모습이 되었으며, 우주의 구성 법칙은 무엇인가?”
급팽창이론의 아버지 앨런 구스부터 끈이론의 제창자 레너드 서스킨드까지

우주과학 드림팀이 전하는 우주론의 쟁점
대표 저자 앨런 구스는 1980년대 우주론의 황금시대의 서막을 열었고, 가장 강력한 우주론으로 주목받고 있는 급팽창이론을 설명한다. 구스는 “빅뱅이론이 뱅(폭발)에 관한 이론이 아니라, 폭발이 남긴 여파에 대해서만 설명하는” 한계를 가지고 있었던 까닭에 “대체 무엇이 폭발했고, 무엇이 우주를 막대한 팽창의 시기로 이끌었는지”설명하기 위해 급팽창 개념을 도입했다고 이야기한다. 그리고 138억 년 전 초고밀도 초고온의 한 점에 불과하던 우주가 빅뱅 이후 빛의 속도보다 더 빠른 속도로 기하급수적으로 팽창(10의 34제곱분의 1초 만에 10의 25제곱 배 이상 팽창)하는 과정과 원리를 소개한다. 이를 통해 빅뱅이론에서는 해결하지 못했던 우리 우주의 특성인 균일성(우주는 거시적인 시점에서 보면 평균적으로 어느 방향에서나 균일하다) 및 평탄성(우주의 기하학적 구조는 매우 평탄하다)을 설명할 수 있게 된 배경, 급팽창으로 완전히 균일해져버릴 수도 있었던 우주가 양자요동으로 인한 미세한 질량밀도 불균형으로 인해 물질 및 은하계가 만들어진 메커니즘을 소개하며 독자들의 머릿속에 현대 우주론의 개념적 기둥을 세워준다.
급팽창이론의 경쟁 이론인 순환우주론의 선구자 폴 스타인하르트(급팽창 우주 모형의 초기 설계자이기도 하다)와 닐 투록은 이 책에서 우주의 진화가 순환적으로 이루어지는 원리를 설명한다. “우주가 뜨거웠다가 차가워지고, 밀도가 높아졌다가 낮아지고, 뜨거운 복사 상태에서 우리가 오늘날 바라보는 구조물로, 그리고 결국에는 텅빈 우주로 진화하는 시기를 거치”며 이 주기가 끊임없이 반복되는 것이다. 따라서 순환우주론에는 급팽창이론처럼 우주의 시작이 없으며, 우주의 시공간은 무한히 뻗어 있다. 급팽창이론과 순환우주론의 중요한 물리학적 차이는 바로, ‘중력파 존재의 유무’이다. “급팽창 모형의 요동은 중력파를 일으킬 정도로 빠른 속도의 격렬한 과정에서 만들어지는 반면, 순환 모형의 요동은 엄청나게 느리고 차분해서 중력파를 만들어내기에는 너무 약한 과정을 통해 만들어지기 때문”이다. 닐 투록은 앞으로의 중력파 실험을 통해 “우리 모형이 틀렸음이 입증될 수도 있다”며 과학자로서 겸허한 입장을 보여준다.
스탠퍼드대학 이론물리학자 안드레이 린데는 급팽창 다중우주론의 제창자로 다중우주의 개념을 설명해준다. “우주가 처음에 아주 아주 작기는 하지만 그래도 속성이 서로 다른 영역을 그 안에 담고 있다면 우주의 우리 영역이 기하급수적으로 폭발하면서 우주의 다른 영역은 더 이상 볼 수 없게 될 것”이라고 이야기하며 우리가 관찰할 수 있는 우주를 넘어 수많은 다른 우주가 존재할 가능성을 제시한다. 그리고 ‘신 급팽창’을 거쳐 ‘혼돈 급팽창’, 현재의 ‘영원한 혼돈 급팽창’에 이르기까지 급팽창 모형의 수정버전을 연구하게 된 배경과 그 메커니즘을 설명하며 우주론의 최전방 지식을 들려준다.
끈이론은 물질의 최소 구성단위를 점입자가 아니라 진동하는 끈으로 보고, 우주와 자연의 원리를 밝히려는 이론으로 일반상대성이론과 양자역학이 충돌하는 문제를 해결할 통일장이론 후보로 손꼽힌다. 끈이론의 창시자인 레너드 서스킨드는 끈이론의 탄생 배경과 초기 역사를 설명하고 끈이론이 다중우주론을 비롯한 현대 우주론의 새로운 가능성을 열게 된 과정을 소개한다. 서스킨드는 끈이론이 도출하는 다양한 우주 환경(10의 500제곱)에 반박하는 과학자들에 대해 다음과 같이 이야기한다. “이들은 …… 우주가 (하나 밖에 없는) 우아한 공간이라고 믿고 싶어 한다. 하지만 우주는 그렇게 우아하지 않다. 여기가 다르고, 저기가 다르고, …… 이것 때문에 이론과 관련된 사실들에 대한 일종의 거부감이 생겨났다. 하지만 이 이론은 승리하게 되어 있다.” 하버드대학의 종신 물리학교수인 리사 랜들은 10차원 끈이론을 상정하기 위해 꼭 필요한 덧차원(extra dimension)과 그 구성요소인 막(브레인)의 특성에 대해 설명하며, 순환우주론의 과학적 근거를 제공한다. 초끈이론과 함께 양자중력이론의 양대산맥으로 손꼽히는 고리양자중력을 제창한 리 스몰린은 다윈의 자연선택 개념을 응용해 ‘우주 자연선택이론’이라는 우주의 번식 및 물리법칙 진화 메커니즘에 대해 소개한다.
한편 우주 과학에는 아직 검증되지 못한 추측과 풀지 않는 난제들이 산제해 있다. 애리조나주립대학의 이론물리학자이자 수많은 우주 과학 베스트셀러 저자인 로렌스 크라우스는 급팽창이론과 순환우주론에서 '우주 가속팽창’의 동력으로 작용한 것으로 추측되지만 그 실체가 파악되지 못한 암흑에너지에 대한 기대, 그리고 남겨진 난제들에 대해 설명한다.
중력파 검출에서 다시금 확인되었듯이, 아인슈타인의 연구는 21세기 우주론에도 강력한 영향력을 미치고 있다. 이 책은 아인슈타인이 미친 영향력을 다양한 석학들의 눈으로 재조명하고 있다. 스티브 잡스와 뉴턴의 전기작가로 유명한 월터 아이작슨, 끈이론학자이자 『엘러건트 유니버스』 등 세계적 과학베스트셀러 저자인 브라이언 그린, 프린스턴대학교의 이론물리학자 폴 스타인하르트는 [아인슈타인: 엣지 심포지엄]을 통해 ‘아인슈타인이 살아 있다면, 21세기 물리학과 우주론을 어떻게 해석할까?’라는 신선한 주제로 논의를 펼친다. 이 과정에서 아인슈타인이 이들에게 미친 영향력을 비롯해 초끈이론과 양자역학 등 최전선의 이론에 대한 쟁점과 아인슈타인의 발자취를 살펴본다. 월터 아이작슨은 아인슈타인의 창조성이 폭발한 시기는 양자론과 상대성이론이 무르익던 1900~1915년이며, 창조성의 상당 부분이 데이비드 흄이나 에른스트 마흐(물리학자이자 철학자) 같은 철학자들에 의해 촉발되었던 점을 이야기한다.

“우주는 거대한 컴퓨터이고, 최초의 정보처리는 혁명은 빅뱅이었다”
물리학에서부터 천문학, 양자공학, 과학철학에 이르기까지 전방위적 관점에서 파헤친 우주의 본질

우주론은 시간, 공간, 물질 및 인류의 탄생 등 모든 것의 ‘기원(origin)’ 문제를 내포하고 있기 때문에 물리학, 생물학, 공학, 천문학 등 다양한 과학 분야뿐만 아니라, 철학, 인류학, 종교학 등 다양한 인문사회 분야와의 통섭이 이루어지는 학문이다. 이 책은 바로 이런 통섭의 스파크가 튀는 내용들로 가득하다. 블랙홀, 우주배경복사, 감마선 등의 연구로 초기 우주론 정립에 크게 기여한 영국왕실 천문학자 마틴 리스는 우리가 다중우주에 살고 있다면 우리는 물리적 실체가 아니라, 슈퍼컴퓨터가 시뮬레이션 하는 매트릭스 속 가상 존재일 수 있다는 도발적 주장을 펼친다. 여러 우주에는 초지능을 가진 집단이 존재할 수 있고, 이들의 슈퍼컴퓨터가 복잡계와 자연을 무한 시뮬레이션하는 과정이 우리의 본질일 수 있다는 것. MIT의 양자역학 공학자인 세스 로이드는 우주가 고유의 계산 능력, 프로그래밍 능력을 가진 컴퓨터이며, 최초의 정보처리 혁명은 빅뱅이라고 주장한다. 우주는 쿼크, 전자, 양성자 등 소립자 수준에서 비트 정보를 저장하고 있으며, 소립자가 부딪혀 비트 플립이 일어나는 방식으로 우주가 컴퓨터 계산을 한다는 것이다. 그는 우주의 이런 컴퓨터적 속성이 가져오는 필연적인 결과가 바로 생명과 같은 복잡계의 등장이라고 설명한다. 그리고 이런 소립자 수준의 정보를 처리하는 양자컴퓨터 개발에 대한 자신의 노력과 최신 동향을 들려주며, 우주론과 현재 우리 삶의 문제의 거리를 좁혀준다.
20세기 최고의 수학자로 칭송받는 고(故) 브누아 망델브로는 자신이 개발한 프랙털이론을 통해 우주와 자연의 복잡한 패턴에는 단순한 수학공식이 숨어 있다는 것을 설명한다. 프랙털이론은 자연과 우주는 물론, 경제, 금융, 사회 현상 등 다양한 분야의 연구에 사용되며 복잡계의 숨은 질서를 파악하는 중요한 툴로 활용되고 있다. 또 다른 응용수학자이자 카오스이론의 거장인 스티븐 스트로가츠는 반딧불이 무리가 별다른 소통 수단도 없이 일사분란하게 동시에 불빛을 내뿜는 현상을 수리생물학적으로 설명하며, 질서가 없던 자연계와 우주에서 자발적으로 질서가 나타나는 메커니즘을 설명해준다.
양자우주론의 선구자인 카를로 로벨리는 20세기 후반부터 시작된 과학과 철학의 대화 단절을 비판하며, 20세기 초반까지 아인슈타인, 하이젠베르크가 그랬듯 양자중력 연구에도 철학적 사고의 도입이 필요하다고 이야기한다. 그는 실험과 관측 데이터라는 ‘경험론적 내용물’에만 초점을 맞추는 현재의 과학적 방법론을 뛰어넘어, 기존의 사고방식을 탐험하며 세상의 개념적 구조를 새롭게 ‘통찰’하는 것이 중요하다고 강조하며 과학 방법론의 근간에 대한 새로운 방향성을 제시한다.
이밖에도 쿼크들 간의 상호작용으로 양성자, 중성자 등 강입자의 특성을 파악해내 양자역학과 우주론 연구에 획을 그은 노벨물리학 수상자 프랭크 윌첵, 고전물리학에서는 불가능한 새로운 계산방식을 허용하는 양자역학의 계산이론인 계산의 양자론의 선구자인 데이비드 도이치 등 다양한 석학들이 자신들의 주요 연구를 바탕으로, 우주 과학의 과거와 현재, 미래의 핵심 쟁점들을 짚어준다.

[책속으로 추가]
하이젠베르크는 철학에 심취하지 않았다면 결코 양자역학을 연구하지 않았을 것이다. 아인슈타인이 모든 철학자들의 글을 읽고 머릿속을 철학으로 가득 채우지 않았다면 절대로 상대성이론을 만들어내지 못했을 것이다. 갈릴레오가 플라톤의 사상에 심취하지 않았더라면 자신의 업적을 결코 이루지 못했을 것이다. 뉴턴은 자신을 철학자라 생각했고, 데카르트와 이것을 논의하는 것을 출발점으로 삼았으며, 강력한 철학적 개념들을 갖고 있었다. …… 철학자들과 과학자들 사이에서 이런 엄격한 대화가 단절된 것은 아주 최근인 20세기 후반부에 일어난 일이다. 모든 개념의 틀을 잡았다. 어찌 보면 20세기 후반의 물리학은 아인슈타인과 하이젠베르크 등 1930년대 사람들이 내놓은 위대한 개념을 응용한 물리학이라고 할 수 있다. -310~312p

최초의 정보처리 혁명은 빅뱅이었다. 정보처리 혁명이 존재할 수 있었던 것은 어떤 수준에서 보면 우주가 정보로 구성되어 있기 때문이다. 우주는 비트로 이루어져 있다. …… 우주가 실제로 정보를 처리하고 있다는 개념은 다소 급진적으로 들린다. 하지만 사실 이것은 아주 오래전에 발견된 내용으로, 1860~1900년 통계역학을 개발한 물리학자들인 맥스웰, 볼츠만, 기브스로 그 기원이 거슬러 올라간다. 이들은 사실 우주가 근본적으로 정보와 관련되어 있음을 보여주었다. 이들은 이 정보를 ‘엔트로피(entropy)’라 불렀다. 20세기 기술이라는 렌즈를 통해 이들의 과학적 발견을 들여다보면 이들이 발견한 엔트로피란 원자에 기록된 정보의 비트 수를 말한다. 우주가 정보를 처리하고 있다는 것은 과학적으로 논란의 여지가 없는 사실이다. -418p

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책 속 한 문장

회원리뷰

  • 우주의 통찰 | c3**6c | 2019.11.16 | 5점 만점에 4점 | 추천:0
    이 시대 최고 석학들의 지식 프로젝트 모임 ‘엣지(Edge)’에서 엄선한 인간이 알아야 할 가장 중요한 지식 시리즈...

    이 시대 최고 석학들의 지식 프로젝트 모임 ‘엣지(Edge)’에서 엄선한
    인간이 알아야 할 가장 중요한 지식 시리즈, 베스트 오브 엣지 제4권 『우주의 통찰』

    “지식의 최전선에 닿는 방법이 있다. 세상에서 가장 세련되고 정교한 지식을 가진 사람들을 한 방에 몰아넣은 다음 스스로에게 묻곤 했던 질문들을 서로 주고받게 하는 것이다. 그 방이 바로 엣지다.”
    엣지재단은 “세상에서 가장 비싼 주소록을 지니고 과학의 대중화를 위해 이를 이용”하는 지식의 전도사이자, 이 시대 최고의 인문과학 도서 편집인으로 평가받는 존 브록만이 1996년 창립한 지식 공유 모임이다. 스티븐 핑커, 대니얼 카너먼, 나심 탈레브, 재레드 다이아몬드 등 세상을 움직이는 학자, 사업가, 예술가, 기술자들이 엣지에 모여 학문적 성과를 나누고 지적 탐색을 펼치고 있다. 〈베스트 오브 엣지〉 시리즈는 존 브록만이 그동안 엣지의 지적 성과를 담은 인터뷰, 기고문, 강연문 등의 글들 가운데 인간에게 가장 중요한 지식으로 손꼽히는 테마들을 편집해 마음, 문화, 생각, 우주, 생명의 다섯 분야로 집대성한 것이다. 〈베스트 오브 엣지〉 시리즈는 스티븐 핑커, 필립 짐바르도 등이 참여한 『마음의 과학』을 필두로, 재레드 다이아몬드와 데니스 더턴 등이 문화적 쟁점을 해부한 2권 『컬처 쇼크』, 대니얼 카너먼, 나심 탈레브, 대니얼 길버트 등이 심리, 의사결정, 문제해결, 예측 등 생각의 다양한 측면에 관한 연구 성과를 담은 3권 『생각의 해부』, 앨런 구스, 폴 스타인하르트 등이 우주의 기원과 진화에 대해 탐구한 4권 『우주의 통찰』에 이어, 프리먼 다이슨과 에드워드 윌슨 등이 생명통합과학의 세계를 소개한 5권 생명편이 차례로 출간될 예정이다. 이 책은 〈베스트 오브 엣지〉 시리즈의 제4권으로 ‘우주’에 관한 이 시대 가장 첨예한 이슈와 첨단 지식들을 다루고 있다.

    “힉스입자 발견, 중력파 검출이 알려줄 우주의 비밀은”
    우주론의 황금기를 이끌어온 석학 21인이 들려주는 우주의 기원과 진화에 관한 통찰

    바야흐로 우주론의 황금시대다. 2012년 7월 유럽원자핵공동연구소(CERN)가 대형강입자충돌기 실험으로 힉스입자를 발견했다. 빅뱅 당시 질량이 없던 소립자에 질량을 부여하는 존재로 추측되며‘신의 입자’로 불리던 힉스입자의 발견은 우주의 기원 및 입자물리학 연구에 새로운 장을 열어주었다. 2016년 2월 12일, 고급레이저간섭계중력파관측소(LIGO) 연구단이 중력파 직접 검출에 성공했음을 공식 발표하며, 또 한 번 과학계가 들썩이고 있다. 중력파는 초신성 폭발이나 블랙홀 충돌 등 갑작스러운 중력 변화에 의해 발생하는 흔들림이 물결처럼 퍼져나가는 것인데, 중력파는 시공간을 일그러지게 만들며 빛의 속도로 우주 공간에 전달된다. 중력파는 빛과 달리 모든 물질을 통과하면서도 통과하는 물질에 의해 왜곡되지 않기 때문에 방출될 당시의 정보를 온전히 담고 있다. 따라서 전파망원경 등 기존의 관측장비가 가진 한계를 넘어서는 강력한 과학검증 도구가 될 수 있다. 중력파의 존재는 1915년 아인슈타인의 일반상대성이론에서 예측되었으며 우주의 기원과 블랙홀을 설명할 중요한 실마리로 여겨졌는데 미해결 과제로 남아 있다가 1세기 만에야 그 봉인이 풀렸다.  

  •      비빔밥은 여러 사람들에게 사랑받는 우리 음식이에요. 흰밥에 고기볶음, 나물, 튀각 ...


     

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     비빔밥은 여러 사람들에게 사랑받는 우리 음식이에요. 흰밥에 고기볶음, 나물, 튀각 등의 여러 가지 반찬과 양념을 섞어 비벼 먹도록 만든 음식, 비빔밥. 멋과 맛이 있고, 건강까지 좋은 음식이라고 해요. 비빔밥에 들어간 반찬과 양념이 조화를 이루어서 그런 효과를 내겠지요. 

     그런 비빔밥과 같은 책이 있네요. 바로, '우주의 통찰 - 위대한 석학 21인이 말하는 우주의 기원과 미래, 그리고 남겨진 난제들'이라는 책이에요. '베스트 오브 엣지' 시리즈의 네 번째 책이네요. 엣지라는 모임은 과학자, 예술가, 철학자, 최신 기술 전문가, 사업가 들로 이루어져 있대요. 이 책은 'Edge.org' 온라인 페이지에서 우주를 주제로 선별한 21편의 글이 담겨 있다고 해요. 인터뷰, 의뢰한 글, 강연을 옮겨 적은 글 등으로 구성됐다고 하네요. 이 중 상당수는 엣지 온라인에서 동영상과 함께 제공되고 있다고 하구요. 이 책의 원제는 The Universe: Leading Scientists Explore the Origin, Mysteries, and Future of the Cosmos (Best of Edge Series)네요. 원서는 2014년 7월 8일, 번역서는 2016년 2월 11일 출간이구요. 그런데, 2016년 2월 11일, 무슨 날인지 아시지요? 그날은 중력파1 검출 발표날이에요. 2015년 9월 14일에 잡힌 중력파 신호를 분석 후 발표한 날이지요. 우리나라에 '우주의 통찰'이 태어난 날은 '중력파의 시대'가 열린 날인 거예요. 그런데, 2014년 3월 남극에서 중력파를 검출 성공했다는 말이 서문에 있네요. 그리고 옮긴이가 주를 달았는데요. 2015년 2월에 해석 오류가 있었다고 인정했다는 거예요. 이 서문은 그 오류 인정 전에 쓰여진 것 같다고 말하구요. 원서나 번역서가 이번 중력파 검출 발표 후에 만들어졌다면, 그 이야기도 있었을 텐데 아쉽네요.


     엣지의 설립자이자, 이 책의 엮은이인 존 브록만이 서문을 썼는데요. 서문에서 책의 내용을 요약했네요. 첫 글 '우주론의 황금시대'(2001)는 앨런 구스의 2001년 강연을 담은 것이라고 하구요. 다음 글은 폴 스타인하르트가 '순환우주론'(2002)을 강연한 것이라고 해요. 세 번째 글은 구스의 '급팽창 우주'(2002)구요. 급팽창이론의 경쟁 이론이 순환우주론이라고 하네요. 또, 안드레이 린드는 '풍선을 만드는 풍선을 만드는 풍선'(2012)에서 다중우주와 인간원리 강조했다고 하구요. 리사 랜들과 닐 투룩은 각각 '브레인이론'(2003)과 '순환우주'(2007)에서 끈이론에 등장하는 2차원 구조물이자 순환우주론에서 핵심을 차지하는 존재인 브레인(brane, 막)의 이론에 대해 자세히 설명했다고 해요. 션 캐럴은 '우주는 왜 지금의 모습이 되었을까?'(2009)에서 "왜 우리의 관찰 가능한 우즈는 전혀 때묻지 않은 순수한 규칙성과 질서의 상태에서 출발했을까?"라는 미스터리를 깊이 파고들었다고 하구요. 마틴 리스는 '매트릭스 안에서'(2009)에서 우리가 초지능을 가진 슈퍼컴퓨터가 만들어낸 시뮬레이션 속에 살고 있을 가능성에 대해 탐구했다고 해요. 리 스몰린은 '자연에 대한 생각'(2013)에서 시간의 본성에 대해 논했다고 하구요. 레너드 서스킨드는 '풍경'(2003)에서 인간원리와 끈이론의 초기 역사에 대해 논했다고 해요. 그리고 스몰린과 서스킨드는 '인간원리'(2004)에서 스몰린의 우주 자연선택이론, 그리고 인간원리의 효용성을 주제로 점잖게 다투었다고 하네요. 카를로 로벨리는 '과학에서 중요한 것은 확실성이 아니다'(2012)에서 기본으로 돌아가련느 의지를 다질 것을 권했다고 하구요. 로렌스 크라우수는 '텅 빈 공간의 에너지는 0이 아니다'(2006)에서 암흑에너지의 수수께끼를 얘기하며 두 손을 들었다고 해요. 브라이언 그린, 폴 스타인하르트, 그리고 아인슈타인의 전기 작가 월터 아이작슨은 '아인슈타인: 엣지 심포지엄'(2007)에서 만약 아인슈타인이 살아 있다면 21세기의 이론물리학을 어떻게 바라보았을 것인지 추측했다고 하구요. 이 과정에서 스타인하르트와 그린은 끈이론을 두고 점잖게 논쟁을 했다고 하네요. 피터 갤리슨은 '아인슈타인과 푸앵카레'(2003)에서 20세기 초반 물리학의 두 거인인 아인슈타인과 앙리 푸앵카레의 유사점과 차이점에 대해 고찰했다고 해요. 라파엘 부소는 '우주를 더 큰 척도에서 생각하기'(2011)에서 낙관주의적인 모습을 보여주었다고 하구요. 세스 로이드는 '양자 원숭이'(2006)에서 어떻게 우주가 스스로 프로그래밍할 수 있는지에 대해 설명했다고 해요. 프랭크 윌첵은 '노벨상, 그리고 그 이후'(2009)에서 자신이 연구하고 개발했었던, 지금은 결실을 맺고 있는 물리학 개념들에 헌신하겠다고 밝혔다고 하구요. 스티븐 스트로가츠는 '반딧불이가 뭐 중요하다고'(2003)에서 동기화되어 빛을 내는 반딧불이 무리 속에서 우주적 함축을 발견할 수 있음을 설명했다고 해요. 데이비드 도이치는 '구성자이론'(2012)에서 자신의 구성자이론이 물리계와 물리법칙에 대한 새로운 기술 방식을 제공하리라 예측했다고 하구요. 그리고 마지막으로 고(故) 브누아 망델브로는 '거칠기이론'(2004)에서 거칠기의 이론인 프랙털의 기하학에 헌신한 자신의 오랜 경력에 대해 회고했다고 해요.2

     

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    (사진 출처: 와이즈베리 페이스북)


     솔직히, 1980년대부터 황금기3인 우주론 이야기는 어렵네요. 제대로 소화했다고는 할 수 없어요. 그래도 자세히, 여러 번 씹는다면, 올바르게 들어오리라 생각해요. 그러다가 다가온 글은요. 카를로 로벨리의 '과학에서 중요한 것은 확실성이 아니다'(2012)예요.

     

     '과학에서 중요한 것은 확실성이 아니다. 과학에서 중요한 것은 현재의 지식 수준에서 가장 신뢰할 만한 사고방식을 찾아내는 것이다. 과학은 확실한 것이 아니라 대단히 신뢰할 만한 것이다. 사실 과학은 확실하지 않다. 확실성의 결여가 바로 과학의 토대다. 과학적 개념이 믿을 만한 이유는 그것이 확실하기 때문이 아니라 과거의 모든 비판에서 살아남았기 때문이다. 그리고 과학이 믿을 만한 이유는 모든 사람의 비판에 공개적으로 노출되어 있기 때문이다.' -303쪽.


     '요약하자면, 과학에서 중요한 것은 자료나 경험적 내용물이 아니라 세상에 대한 우리의 통찰이다. 과학에서 중요한 것은 우리 자신의 개념을 극복하고 끊임없이 상식을 뛰어넘는 것이다. 과학은 상식에 끝없이 의문을 제기하는 것이다. 그리고 과학의 핵심은 확실성이 아니라 지속적인 불확실성이다. 나는 감히 이렇게 말하고 싶다. 우리가 생각하는 모든 것에 여전히 대단히 많은 편견과 오류가 들어 있을 가능성이 크다는 것을 인식하고, 미래에는 항상 더 큰 관점이 등장하리라는 것을 알고 조금 더 먼 곳을 바라보는 법을 배우려 노력하는 기쁨이야말로 과학의 핵심이라고 말이다.' -306쪽. 


     바둑에서도 '정석을 배우고, 정석을 잊으라'는 말이 있어요. 정석에 얽매이지 말라는 뜻이에요. 다시 말해, 가능성을 열어 두라는 거예요. 과학도 그래요. 많은 가능성이 있지요. 열린 생각으로 다가가야 해요. 수학자 폴 에르디쉬(Paul Erds)는 이런 말을 했다고 하네요. 'My brain is open.'이라구요. 그는 이 말을 하며, 다른 많은 수학자들을 찾아 공동 연구를 했다고 해요. 수학적 통찰을 위해 열린 두뇌로 다가서는 수학자인 거예요. 배워야겠지요. 그나저나, 큰 관점으로 중력파의 존재를 예측한 아인슈타인도 중력파를 검출하지 못할 것이라고 생각했고, 블랙홀의 존재를 믿지 않았다고 해요.4 그래도 그의 계승자들이 우주적 통찰로 중력파 검출을 1957년부터 시도했고, 이제 성공했어요. 모두 좀 더 먼 곳을 바라보는 사람들의 업적인 거예요. 우리의 가장 소중한 보물인 과학이 그렇게 한 걸음씩 나아가고 있네요.

     

     영화 '그래피티', '인터스텔라', '마션'. 지난 몇 년간, 우주를 무대로 깊은 인상을 남긴 영화들이에요. 또, 힉스입자의 발견,5 중력파 검출. 지난 몇 년 동안, 우주론의 큰 획이 그어진 사건들이구요. 이렇게 우주는 우리 가까이에서 우리의 관심을 받고 있어요. 그래서 '우주의 통찰'이라는 책이 반가워요. 물론 읽고, 알기는 쉽지 않아요. 그래도 이 책과 가까워진다면, 우주를 조금 더 이해할 수 있을 거예요. 이 책은 정말 우주론의 비빔밥과 같은 책이라서요. 반찬과 양념인 우주론이 잘 어우러져 있어요. 맛과 멋이 있구요. 건강에도 좋아요. 이 풍성한 우주론 대화로 즐거움과 감동, 배움을 얻었네요. 즉, 맛은 즐거움, 멋은 감동, 건강은 배움이에요. 여러 우주론의 축제로 즐거움을, 그 열정으로 감동을, 그 지식에 배움을 받았어요. 앞으로 우주론 대화가 더욱 풍성해지기를 소원해요. 이제 책을 놓으며 밤하늘을 생각해요. 그리고 '오늘 밤에도 별은 바람에 스치운다'라는 윤동주의 '서시' 한 구절을 읊조리게 되네요.





     출판사로부터 받은 책으로 읽고 씁니다.

     


     

    1. 중력파란 중력장의 요동이 파동 형태로 전달되어 나가는 것을 말한다고 해요. 즉, 물체가 급속한 가속을 겪으면서 만들어내는 시공간의 요동은 빛의 속도로 전달되고 이를 중력파라고 하는 것이라고 해요. 이번에 관측된 중력파는 두 개의 블랙홀이 충돌하면서 낸 것이라고 하구요. 중력파의 발견은 일반상대성이론의 검증뿐 아니라, '급팽창이론'의 결정적 증거가 된다고 해요. 이제 '순환우주론'은 기세를 잃었지만, 계속 주목할 필요가 있다고 하네요.
    2. 책 요약은 서문 중에서 인용했어요.
    3. 한때 우주론은 그저 여러 가지 추측을 모아놓은 학문에 불과했으나, 이때부터 이론을 발전시키고, 정확한 관찰을 바탕으로 그 이론을 실험해볼 수 있는 진정한 자연과학의 한 분야로 발전해 나가고 있다고 해요.
    4. 강석기, '아인슈타인도 두 번 놀랐을 중력파 검출 성공!', '동아사이언스'(2016.02.13) (http://www.dongascience.com/news/view/10317)
    5. 2012년 7월 CERN(유럽핵원자공동연구소)에서 대형강입자충돌기 실험으로 빅뱅 당시 질량이 없던 소립자에 질량을 부여하는 힉스입자의 존재를 발견했고, 2013년 이를 공식 발표했다고 해요.

  •   1996년 창립된 지식 공유 모임 ‘엣지 재단’은 각 분야의 전문가들이 보여 가장 첨예한 이슈와 첨단지식을 나...
     

    1996년 창립된 지식 공유 모임 엣지 재단은 각 분야의 전문가들이 보여 가장 첨예한 이슈와 첨단지식을 나누는 장을 열어준 곳이다. 그리고 마음, 문화, 생각, 우주, 생명의 다섯 분야로 베스트 오브 엣지라는 책이 출판되어 우리도 함께해볼 수 있다. 이번에는 4번째 <우주의 통찰>을 읽어보았다. 여기저기 추천을 할 정도로 좋아했던 시리즈인데, 우주에 대한 이야기는 내 각오보다도 난해했던 것은 사실이다. 하지만 그래비티’, ‘인터스텔라’, ‘마션처럼 우주를 배경으로 한 영화들이 사람들에게 사랑을 받고, 2016 2월에는 아인슈타인이 일반상대성이론을 통해 예측했던 중력파의 실체가 관측되면서 많은 사람들이 우주에 더욱 관심을 갖게 되었다. 그래서 우주를 연구하는 사람들이 직접 자신들의 연구의 과거와 현재 그리고 미래를 보여주는 이 책이 더욱 의미가 있을 듯 하다.

    아인슈타인이 중력파를 예측한 것은 지금으로부터 101년 전의 일이고, 아인슈타인 하면 상대성 이론을 떠올리지만, 그에게 노벨상을 안겨준 것은 광전효과에 대한 연구였다. 그만큼 우주에 대한 이론은 실제로 검증에 이르기까지 상당히 오랜 시간이 필요할 수도 있는 것이다. 하지만 그렇게 선도적인 이론을 확인하고 검증하고 또 의문을 제기하는 과정까지도 우주학인것이다. 2014년 남극의 바이셉2가 중력파를 검출했다는 발표가 나면서, 앨런 구스의 급팽창이론과 폴 스타인하르트의 순환우주론 중에 전자가 힘을 받기도 했지만, 그 후 해석의 오류가 있음이 밝혀지는 과정이 있었고, 2016년에 다시 관측에 성공하기도 했다. 이러한 과정 역시 끊임없이 진화하고 있는 우주론의 한 페이지인 것이다. 그래서 미국에 건설되던 초전도초대형충돌기 프로젝트가 취소되고, 유사한 규모의 대형강입자충돌기가 유럽에 만들어진 것을 아쉬워하는 프랭크 윌첵의 글도 공감이 간다. 물론 그 기계가 제공하는 정보는 모두가 공유할 것이지만, 그것이 만들어지는 과정 역시 우주를 탐구하고자 하는 인류의 노력의 하나이기 때문이 아닐까?

    라파엘 부소의 우주를 더 큰 척도에서 생각하기에 레너드 서스킨드가 쓴 서문이 기억에 남는다. 거대한 우주를 이해하고자 하는 물리학자들의 상황은 장님과 코끼리의 우화에 비유할 수 있다고 한다. 사실 지난 30년간 펼쳐진 우주론의 황금기를 이끌어온 대표 석학 21명의 글을 읽는 것 자체가 나에게는 그 우화와 비슷한 상황이었기 때문이다. 하지만 그 전체를 이해하지 못하더라도, 내가 이해할 수 있는 것들을 연결하여 우주를 바라보는 것도 무조건 틀렸다고 만은 할 수 없지 않을까 한다.  

  • 과학은 흥미로운 학문임에도 어렵다는 생각이 먼저 드는 것은 왜일까. 지난 시절을 후회해도 소용없는 일이겠지만 주입식 교육으로 ...

    과학은 흥미로운 학문임에도 어렵다는 생각이 먼저 드는 것은 왜일까. 지난 시절을 후회해도 소용없는 일이겠지만 주입식 교육으로 인해 왜라는 생각이전에 이해하지 못하고 무조건 암기했다. 그래서일까. 흥미를 가지지 못했는데 시간이 흐른 뒤에는 관련 서적들을 찾아보게 하는 매력이 있는 분야이다. 이번에 만나게 된 책은 만만치않은 분량이다. 전문적 지식이 부족한 나같은 사람이 읽을수 있을까라는 의문이 들었는데 의외로 흥미롭게 읽을수 있었다.

     

     

    <우주의 통찰>은 '위대한 석학 21인이 말하는 우주의 기원과 미래, 그리고 남겨진 난제들'이라는 부제를 가지고 있다. 부제를 보면 어떤 내용을 담고 있을지 가늠이 된다. 쉬운 이야기를 다루고 있는 것은 아니지만 우리들에게 신선한 충격을 주는 책이다. 베스트 오브 엣지 시리즈의 네 번째 이야기에서는 우리들에게 어떤 이야기를 들려줄까.

     

    '우주'리는 단어는 우리들에게 무한한 상상을 갖게 한다. 아직 밝혀지지 않은 것이 많아서일까. 밝혀야하는 것이 많아서일까. 방송이나 뉴스를 통해서 만나는 우주는 아직 피부로 와닿지 않는다. 지금 내가 존재하는 순간이나 살고 있는 공간만은 생각하는 좁은 생각을 가진 사람들이 우주라는 커다란 공간과 방대한 이야기를 이해할 수 있을까. 아직은 멀게 느껴지는 우주에 대한 개념들을 이책을 통해 하나씩 알아갈수 있다. 

     

    목차를 살펴보다가 눈에 뜨는 소제목을 발견하고 그 부분부터 읽었다. 이 책의 장점은 처음부터 끝까지 단숨에 읽는 것이 아니라 원하는 부분부터 읽을수 있다는 것이다. 한번에 다 읽으려는 욕심(?)만 내려놓는다면 어렵지 않게 만날수 있을거라 생각한다. '우주는 왜 지금의 모습이 되었을까?'에서 말하는 관측우주론에 대해서도 알아간다. 우리도 어떻게 태어났는지에 대한 궁금증을 가지고 존재의 이유에 대해 늘 끊임없이 고민한다. 우리가 속해 있는 우주의 모습에 관한 이야기를 다루고 있으니 먼저 읽게 된 것이다. 얼마전 방송을 통해 들었던 초끈이론에 대한 이야기도 나오니 반가운 마음으로 읽었다. 쉽지 않은 내용들이지만 포기하지 않고 읽게 만든다.

     

    나는 관측우주론이야말로 가장 쉽게 접할수 있는 과학이라 말하고 싶다. 커피에 우유를 타서 그 둘이 섞이는 것을 바라보며 이제 커피로부터 우유를 분리할 수 없음을 깨달을 때마다 당신은 빅뱅에 대한 무언가 심오한 것을 배우고 있는 것이다. - 본문 156쪽

     

    과학이라는 학문에 한정지어 만나는 우주 이야기는 아니다. 지금 내가 살고 있는 곳에서 나아가 더 넓은 세계를 만날수 있을거라 생각한다. 전문적인 지식을 가진 사람들이 아니더라도 우주에 대해 이해할수 있는 시간이 된다. 우리와 무관한 이야기라 지나칠수 없다. 같은 공간 안에 살고 있지만 보는 것이 많이 다르다는 생각을 한다. 우리들은 단순히 상상의 꿈을 펼치는 공간을 그들은 과학적으로 접근하며 새로운 것을 발견하고 우리들에게 전하고 있다.  

  • 현재 활동을 하고 있는 카페에서 본 책의 출간 소식을 들었을 때 매우 기대가 되었다. 엣지 시리즈의 최신작인데다 주제가 ‘...

    현재 활동을 하고 있는 카페에서 본 책의 출간 소식을 들었을 때 매우 기대가 되었다. 엣지 시리즈의 최신작인데다 주제가 ‘우주’였기 때문이다. 그런데 고백을 하자면 나의 기대는 매우 뜬금없는 것이었다. 왜냐하면 나는 엣지 시리즈를 읽어본 적이 없다! 그럼에도 불구 엣지시리즈를 언젠가는 읽어봐야지 하는 생각을 하고 있었다. 왜냐하면 북포럼에 함께 참여하는 형의 추천이 있었기 때문이다. 그 형은 ‘우주의 통찰’ 이전에 출간된 시리즈-마음의 과학, 컬쳐 쇼크, 생각의 해부-를 다 읽었다. 엣지시리즈가 참 괜찮다고 했다. 이 한 마디에 엣지 시리즈에 대해 긍정적인 감정을 가지게 되었다.

    또한 앞서 말했듯이 ‘우주’가 소재인 점도 매우 끌렸다. 우주에 대한 지식의 깊이는 매우 얕지만 선망은 꽤 있는 나에게, 우주에 대한 쟁점과 최신 이야기를 접할 수 있다는 점이 본 책을 읽어볼까 하는 마음이 들게 만들었다.

     

    쉽게 읽힐 것이라는 나의 바람과는 달리 읽는 게 아주 쉽지는 않았다. 그도 그럴 것이 내가 ‘지식인마을’을 통해 접했던 것 이상의 내용들이 담겨 있기 때문이다. 그래도 참을성 있게 읽어나가다 보니 조금씩 내용이 눈에 들어오기 시작했다. (저자들이 앞에 나온 이론들은 간략히 정리해주는 게 반복되는 덕분인 것 같다.) 글을 읽다 보니 예전에 잡지에서 접했던 다중우주이 어떤 것인지 대충 감을 잡게 되었다.(설명을 해보라고 하면 막힌다.)

     

    우주에 대한 과학자들의 서로 다른 생각, 여러 가지의 이론을 접하다 보니 과연 우주의 참된 모습은 무엇일까 하는 생각이 들었다. 우주는 ‘그냥’ 잘 있지만 우리는 그 존재를 제대로 알지 못한다. 아마도 그럴 것이라는 추측과 그에 부합되는 관측 결과들로 우주의 모습을 조금씩 꿰어 맞추고 있다. 여전히 우리에게 우주는, 우리의 생각에 맞는 모습으로만 존재한다.

     

    책을 중간까지 읽은 지금 몇 가지가 머리 속에 맴돈다.

    - 우주는 가시물질 4.9 퍼센트, 암흑물질 26.8 퍼센트, 암흑에너지 63.8 퍼센트로 이루어져 있다는 합의. 우주의 5%만 관찰이 가능하다라니! 여전히 모르는 부분이 더 많은데 우주론학자들에게 참으로 호시절이라는 말은 아이러니 아닌가?

    - 지금 적용되는 물리법칙이 다른 공간, 다른 시간에서도 동일한가? 자연법칙의 전제 중 하나가 과거나 현재나 미래가 동일한 법칙 일어난다는 것으로 안다. 그런데 일부 우주론자들은 이것에 대해 ‘정말 그럴까?’ 하는 생각을 한다. 다른 공간, 혹은 다른 우주에는 우리가 과학적으로 불가능하다로 여기는 것이 매우 과학적인질도 모른다.

    - 태양의 수명은 반도 안 지났고 지구의 지금나이만큼 앞으로 더 존재한다면? 과연 인간이 진화의 정점일까? 수 만년이 지나면 어떤 변화들이 일어났을까? 이런 생각들이 눈을 감게 만든다.

     

    마틴 루스의 「매트릭스 안에서」를 읽다 종교와 과학에 대한 그의 생각에 나 또한 공감하였다.

    (166쪽) 다중우주에 대해 고려하다 보면 우리 자신, 그리고 세상 속 우리의 위치에 대해 생각하는 방식 또한 변한다. 종래의 종교는 정신과 우주의 복잡성을 모두 아우르기에는 너무 편협하다. 우리가 기대할 수 있는 것이라고는 이 심오한 실체에 대한 대단히 불완전하고 은유적인 관점밖에 없다. (중략) 종교에 대한 나의 태도는 두 가지로 나뉘어 있다. 우선 종교적 실천과 관련된 부분이라면 나는 그 부분을 인정하고, 또 거기에 참여하기도 한다. 하지만 종교와 과학 간의 상호대화가 과연 가치가 있을까 하는 부분에 대해서는 회의적이다. (중략) 나는 과학과 신학 사이의 건설적인 대화보다는 평화로운 공존을 더 선호한다.

    (이 부분을 읽는데 얼마 전에 진급하여 발령이 난 과장님이 해준 이야기가 떠오른다. 내가 어떤 일화를 말했는데, 종교와 신앙 이라는 구분으로 상황을 설명해 주었고 나는 그 설명이 매우 와 닿았다.)

     

    우주에 대한 과학자들의 여러 생각과 그들이 '말하는‘ 우주가 ’나의 우주‘와 어떻게 같고 다른지 궁금하다면 엣지시리즈 ’우주의 통찰‘은 매우 재미있을 것이라 추천한다.

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