우주의 기원 - 현대인이라면 누구나 꼭 알아야 할 교양 과학 -

‘우리는 누구인가?’, ‘우리는 어디서 왔으며, 어디로 가는가?’라는 문제는 우리 인류가 전체 역사에 걸쳐 늘 궁금하게 여겨왔던 주제이다. 이 주제는 과학적 측면도 있고, 철학적 측면도 있으며, 종교적 측면도 있는 매우 광범위한 주제이다. 당연히 과학자들도 이러한 주제에 많은 관심을 가지고 있다. 과학자들에게 현대인으로서 꼭 알아야 할 과학 교양 주제를 골라보라고 하면 공통적으로 ‘우주의 기원’과 ‘생명의 기원’을 꼽는다. 바로 이 두 주제가 인류가 항상 궁금하게 여겨왔던 주제인 동시에 과학의 본질과 과학의 역사를 모두 포함하고 있는 주제이기 때문이다. 특히 ‘우주의 기원’에 관한 주제는 이론 물리학, 역학, 천문학, 화학, 수학 등 다양한 과학 분야를 포괄하고 있기 때문에 과학의 본질을 전반적으로 이해하기에 매우 적당하다.

지금까지 출판된 ‘우주의 기원’에 관한 도서는 수도 없이 많다. 그러나 ‘우주에 기원’에 관한 도서뿐 아니라 대부분의 교양 과학 도서들에는 전문적인 내용이 너무 많아 일반인들은 이해하기 힘든 경우가 많다. 어느 과학 분야의 전문가가 교양 도서를 집필할 경우, 전문가의 입장에서 이런 수준의 내용은 대부분의 사람들이 알고 있을 것이라고 생각하고 집필을 하지만 일반인의 입장에서는 너무 어렵게 느껴지는 것이다.

이 책을 쓴 이유는 대학에서 교양 과학을 가르치면서 과학 교양 도서들이 일반인들의 수준에는 너무 어렵다는 점과 일반인들이 과학의 지식은 많이 가지고 있지만 서로 연관시키지 못하고 있다는 점들을 보완한 책을 써보고 싶었기 때문이다. 따라서 이 책은 ‘우주의 기원’에 대한 해설서 비슷한 형태로 구성하였다. 부디 많은 분들이 이 책을 통하여 과학에 흥미를 갖게 되기를 바란다.

1부. 빅뱅 이론이 탄생하기까지
1. 먼저 알아야 할 것들
2. 아인슈타인 : 우주의 미래를 예측하다.
3. 프리드만과 르메트르 : 우주 팽창설을 주장하다.
 *?방정식을 푸는 사람마다 답이 다르다?
4. 허블 : 우주가 팽창한다는 증거를 찾아내다.
 * 변광성이란 무엇인가?
 * 허블 우주 망원경
5. 가모브 : 빅뱅 이론을 주장하다.
 * 빛에도 온도가 있을까?
6. 우주 배경 복사 : 빅뱅 이론이 증명되다.
7. 왜 우주 배경 복사가 그렇게 중요한가?
 * 빅뱅 이론의 발전 과정 요약

2부. 빅뱅 이론의 발전
1. 먼저 알아야 할 것들
* 플랑크의 양자 이론
2. 우주의 간추린 역사
3. 우주가 태어나다.
 * 폭발인가? 팽창인가?
4. 플랑크 시간 : 아무것도 알 수 없다.
5. 대통일이론 시대 : 중력이 생기다.
 * 자연계에 존재하는 네 가지의 기본 힘
6. 인플레이션 시기 : 갑자기 팽창하다.
7. 강입자 시대 : 중성자와 양성자가 만들어지다.
 * 쿼크란 무엇인가?
8. 빅뱅 핵 합성 시기 : 헬륨 원자핵이 만들어지다.
 * 왜 헬륨이 우주에서 차지하는 비율이 22%가 되었을까?
9. 빛의 시대가 가고 물질의 시대가 오다.
10. 우주 맑게 개다.
11. 별과 은하가 만들어지다.
12. 나머지 원소들이 만들어지다.
 * 우리의 몸에 우주의 역사가 들어 있다!

3부. 빅뱅 이론의 문제점
1. 우주는 왜 균일한가?
2. 우주는 계속 팽창할 것인가?
3. 보이는 것이 전부는 아니다.
 * 중성미자
4. 그래도 모르는 것이 더 많다.

4부. 우주에 대한 궁금증
1. 밤하늘은 왜 어두운가?
2. 우주의 끝은 어디인가?
3. 우리가 우주의 중심인가?
4. 지구 외에도 다른 생명체가 있을까?
5. 우리 은하에 존재하는 고등 문명체의 수는 얼마나 될까?
6. 도대체 외계인들은 어디에 있는 거야? 167
 * 평화냐? 전쟁이냐?