우주에 관한 거의 모든 것

▣ 출판사서평

제한적인 단어 사용, 드라마틱한 스토리텔링으로 가장 쉬운 우주학 책 완성

《우주에 관한 거의 모든 것》은 어렸을 적부터 사물의 원리를 알고 싶어하고 ‘왜?’라는 질문을 끊임없이 하던 ‘여자’가 과학자가 되어 거대망원경이 있는 천문대를 찾아오는 이야기로 시작되는 스토리텔링 형식을 띄고 있다.
여자는 암흑물질을 발견하기 위해 천문대에 왔으며, 암흑물질이라는 존재에 대한 의문이 생기기까지 천문학계가 걸어온 길을 독백처럼 이야기한다.
우선은 가장 잘 보이면서 하늘에서 일정한 움직임을 보이는 별자리와 달리 이상한 움직임을 보이는 별들, 즉 태양계의 행성들에 관해 다룬다. 태양계보다 더 멀리 떨어져서 천체망원경으로도 보이지 않는 별들까지 합치면 세상에 얼마나 많은 별들이 있는지 이야기하다가 ‘우주는 얼마나 넓을까?’ ‘우주에 과연 끝이 있을까?’라는 질문도 던진다. 평범한 사람들도 한 번쯤은 해보았을 질문이다. 여기에 얼마 전 영화 《인터스텔라》의 설정에도 사용된 아인슈타인의 ‘시공간(빛의 속도로 날아갈 때 시간이 느려진다는, 시간과 공간이 결합한 개념)’의 개념을 설명하고 상대성이론도 덧붙인다. 단순히 달이 태양을 가리는 현상이라고만 알고 있던 일식에서 과학자들이 시공간의 실재를 증명했다는 설명이 나오는 부분은 놀랍고 신기하기까지 하다.

빅뱅부터 암흑 에너지에 의해 텅 빈 공간이 되기까지, 우주의 일생

이 책의 매우 독특하고도 친절한 설명 방식에 익숙해질 때쯤 저자는 최근 천문학계에서 가장 뜨거운 이슈인 암흑물질과 암흑 에너지의 설명을 시도한다. 우주의 움직임, 우주의 팽창 방식 등에는 우리가 알고 있는 상식(인력, 원심력 등)으로 설명할 수 없는 미스터리가 많다. 이를 해결하기 위해 과학자들은 이론으로 정립된 암흑물질과 암흑 에너지의 존재를 예견했다. 그리고 그 존재를 증명하기 위해 과학계는 지금도 연구를 이어가고 있다. 암흑물질과 암흑 에너지의 정체가 밝혀지면 우주의 탄생과 성장, 그 시작과 끝의 비밀도 어느 정도 밝혀질것이다.
짧은 시간을 사는 인간이기에 우리가 사는 동안 암흑물질과 암흑 에너지가 우주를 삶에 영향을 미치도록 크게 변화시키지는 않겠지만, 각각 어떤 힘을 가지고 우주를 변화시키고 있는 이 두 물질은 결국 우주를 무한대로 팽창시킬 것이다. 우주가 계속 넓어져 우리 눈에 보이던 별들이 밀려나면서 사라지고 결국에는 우주에 어두운 침묵 외에 아무것도 남지 않게 될 것이라고 저자는 이야기한다.
이렇게 우주의 일생에 대해 들려준 저자는 마지막으로 재미있는 이야기를 하나 더한다. 바로 다중우주이론이다. 과연 우주에 우리 우주뿐일까? 다중우주에 관해서는 아직 증명된 것이 없다. 하지만 성운이나 시공간, 암흑물질, 암흑 에너지가 처음 등장했을 때는 다중우주처럼 말도 안 되는 헛소리로 치부되었다. 그러던 것들이 지금 과학자의 노력에 의해 하나하나 밝혀진 것처럼, 다중우주도 그저 공상과학의 이야기만은 아니라는 것이 저자의 마지막 전언이다.

멀어진 순수과학과 우주에 관한 호기심을 다시 불러일으키다

이렇게 행성에서부터 다중우주까지 저자는 우주에 관한 많은 이야기를 가장 쉽게 전하기 위해 일반적으로 쓰이는 용어만을 사용해 설명하고 있다.
예를 들어 태양계 행성은 ‘비정상적인 별(별들이 다른 별처럼 계절에 따라 일정하게 이동하는 게 아니라 비정상적인 움직임을 보인다는 뜻)’ 외계행성은 ‘멀리 있는 행성’ 유럽입자물리연구소에 있는 대형강입자충돌기는 ‘커다란 고리형 시설’이라고 쓰고 있다. 다만 이 책을 번역할 때 너무 일상적인 단어로만 쓸 경우 오히려 이해하기 어려워지는 점을 고려해서 실제로 언론 등에서 사용하는 단어로 번역하되 저자의 의도를 충분히 살리려고 애썼다.
언뜻 우리와는 아무 관계도 없을 것 같지만 우주의 탄생은 지구 및 인류의 기원과도 연관이 있고 우주의 종말 역시 인류와 관계가 있다. 따라서 엄밀하게 천문학은 우리 삶과도 관련이 있다고 할 수 있다. 우주공간으로 진출하는 경쟁은 냉전의 종말과 함께 한풀 꺾였지만, 우주 자원 개발, 외계생명체와의 교신 등 인류는 여전히 우주로의 진출을 미래의 일부로 보고 있다. 따라서 우리 역시 우주에 관심을 가져야 한다. 그러기 위해서는 계속되는 우주의 발견을 알고 있어야 하며 어린 학생들에게는 우주에 관한 호기심을 충족시켜주고 성인들에게는 어렸을 적 가졌던 우주에 관한 관심을 되돌려줄 필요가 있다. 《우주에 관한 거의 모든 것》이 그 역할을 해줄 수 있을 것으로 기대한다.

추천사

우주와 우리의 근원에 관한 특별한 이야기를 한 사람이 대중을 상대로 이해시키는 것은 쉬운 일이 아니다. 그렇지만 우리 모두를 결속시키는 이야기이기 때문에, 가능한 한 많은 사람들을 도달할 수 있도록 다양한 방법으로 이야기하는 것이 중요하다. 이 책은 즐겁고 독창적이며, 생각을 자극해준다.
-〈네이처Nature〉

하나의 그림이 1,000단어의 가치가 있다는 말이 있다. 하지만 이 독특한 책은 1,000개의 가장 일반적으로 사용되는 단어를 통해 우리 우주의 이야기를 멋지고 생생한 그림으로 그려내 오래된 격언에 반전을 선사한다. 이 책은 빅뱅, 암흑물질, 암흑 에너지, 힉스 보손 등을 포함해 우주의 비밀에 접근할 수 있도록 설득력 있는 이야기를 담고 있다. 또한 이 모든 것을 우리가 이해할 수 있도록 하는 매너를 갖추고 있다. 《우주에 관한 거의 모든 것》은 우리 우주, 저 하늘의 끝부터 그 너머까지에 대해 관심이 있고, 알고 싶어 하는 모든 사람들이 꼭 읽었으면 하는 책이다.
-마이크 홉슨Mike Hobson, 케임브리지 대학교 천체물리학 교수

《우주에 관한 거의 모든 것》은 복잡한 과학적 사상은 복잡한 언어를 사용해서 기술할 수밖에 없다는 사회적 통념을 넘어선 매력적인 책이다. 로베르토 트로타는 1,000개의 가장 일반적인 단어를 사용하면서도 과학적 설명의 명확도와 세부사항에 대해 전혀 타협하지 않은 채, 천체물리학 및 우주론 분야의 최신 발견을 설명하고 있다. 이 책은 전 연령의 어린이들이 읽기 적합하게 만들어졌을 뿐 아니라, 누구나 호기심 많은 아이처럼 우주의 신비에 접근할 수 있게 해준다.
-마틴 핸드리Martin Hendry, 글래스고 대학교 천문학 교수

이 책을 읽기 전에 우리 우주에 대해 잘 알고 있다고 말해본 적이 있는가? 하지만 이 책을 읽은 뒤에는 우리가 흔히 접할 수 있는 익숙한 사례를 통해 우주의 필수 구성 요소인 암흑물질과 암흑 에너지의 정체에 한 걸음 다가설 수 있을 것이다. 드물게 솔직하고 친절한 설명으로, 하나의 점에서 시작된 빅뱅부터 현재에 이르기까지 우리 우주의 이야기를 기록함으로써 로베르토 트로타는 우주의 답을 찾아가는 조예 깊은 모험으로 독자를 안내한다. 이 모험에서 짜릿하면서도 동시에 스스로를 겸손하게 만드는 경험도 전달한다.
-로라 바우디스 Laura Baudis, 취리히 대학교 물리학 교수

이 책의 아이디어는 우리가 우리 세계에 대해 알고 있는 모든 것을 1,000개의 단어만 가지고 설명한다는 것. 이 작업은 생각보다 아주 어렵다. 왜냐면 사람들이 우리 세계를 공부하기 위해 사용하는 단어들은 보통 사람들이 자주 사용하지 않는 단어이기 때문이다.
-〈피직스 월드Physics World〉

▣ 작가 소개

저자 : 로베르토 트로타 Roberto Trotta
연구 중심의 세계적인 명문 과학 대학인 임페리얼 칼리지 런던의 천체물리학 그룹 소속 이론우주학자이자 선임강사다. 제네바 대학교와 옥스퍼드 대학교에서 연구학자로 활동했으며, 케이프타운에 위치한 아프리카수리과학연구소, 파리 천체물리학 연구소, 캘리포니아 대학교의 방문학자로 연구에 참여했다. 또 대중 참여 프로그램인 체험우주The Hands-On Universe를 진행하고 있다.
그는 우주론과 천체물리학의 문제를 해결하기 위해, 통계적 방법에 초점을 맞춘 새로운 분야인 우주통계학astrostatistics에서 세계 최고로 손꼽힌다. 이 분야에서 50편 이상의 논문과 두 권의 책을 발표했으며, 자신의 연구 결과에 대해 케이스 웨스턴 리저브 대학교의 마이켈슨 상, 영국과학진흥협회의 켈빈 어워드, 영국과학 및 기술시설위원회의 대중참여 펠로십 등 다수의 상을 수상했다.
트로타는 데이터 융합 컨설턴트Data Fusion Consultants의 공동 설립자이자 감독으로, 폭넓고 다양한 고객을 위해 통계 컨설팅 및 맞춤형 데이터 분석 솔루션을 제공한다. 특히 과학 컨설턴트로서 박물관, 작가, 영화 제작자들이 그들의 작품을 과학적으로 검증할 수 있도록 도움을 제공한다.... 그는 우주에 관한 자료를 분석하고 해석하는 전문가이며, 특히 암흑물질과 암흑 에너지를 주 연구 분야로 하고 있다. 또 초기 우주 및 우주론과 입자물리학 사이의 관계를 밝히는 데도 관심을 가지고 있다. 이를 통해 우주의 역사와 본성에 대해 더 많은 비밀을 밝혀내고자 한다.
또한 대중에게 과학을 적극적으로 알리기 위해 과학축제부터 라디오방송까지, 과학 활동과 연관된 수많은 대중 행사에 참여하고 있다.

▣ 주요 목차

이 책에 쏟아진 전 세계의 찬사
감수의 글
이 책을 읽기 전에 알아야할 중요한 사실
저자의 자기소개
1부-첫날 밤
2부-비정상인 별들
3부-더 넓은 공간
4부-빅뱅
5부-암흑 비
6부-어둠의 속삭임
7부-죽어가는 별
8부-암흑 에너지
9부-우주에는 우리 우주뿐인가
10부-태양이 뜰 때
용어 설명