뉴턴은 혜성도 행성들과 마찬가지로 타원 궤도를 그리며...

뉴턴은 혜성도 행성들과 마찬가지로 타원 궤도를 그리며 태양 주위를 돈다고 증명해 보였다. "혜성은 매우 찌그러진 타원 궤도를 그리는 일종의 행성이다." 이렇게 뉴턴이 혜성을 둘러싼 미신들을 모두 제거하고 혜성 운동의 규칙성을 예측하자, 드디어 1707년에 이르러서 그의 친구 에드먼드 핼리 Edmund Halley가 1531년, 1607년, 1682년에 출현했던 혜성들이 모두 같은 혜성으로서 70년마다 되돌아온다는 사실을 계산으로 밝혀냈다. 동시에 이 혜성이1758년에 다시 올 것이라고 예측했다. 혜성은 때맞춰 나타났고 그래서일리 사후에 이 혜성은 "핼 리 혜성 " 이라는 이름으로 불리게 됐다. 핼리예성은 긴 인간사에서 여러 가지 재미있는 역할을 수행해 왔다. 1986에 다시 돌아오게 되면 최초의 혜성 탐사선의 표적이 될 것이다. (177p)

목성형 행성은 대부분 수소와 헬륨으로 구성되어 있고, 그밖에 수소 원자를 많이 포함하는 기체 분자들, 예를 들면 메탄과 암모니아와 물이 소량으로 섞여 있다. 단단한 고체 표면이 없는 목성형 행성에는 오로지 대기권과 색색의 구름만 있을 뿐이다. 목성형 행성은 태양계의 장상長上격 행성들로서 지구와 같은 자투리 세계가 결코 아니다. 목성은 그 안에 지구를 1,000개 정도집어넣을 수 있을 정도로 크다. (184p)

잘 알려진 바와 같이 로마 가톨릭의 철학자 조르다노 브루노GiordanBruno는 1600년에 말뚝에 묶여 화형에 처해진 비운의 인물이다. 브루노는 우주에는 무수히 많은 세상들이 존재하며 그중에는 생명이 사는 곳도 많다고 주장했다. 이 주장과 또 다른 몇 가지의 죄목이 추가되어 그는 화형을 당했다. (188p)

망원경을 통해서 금성을 처음 본 사람이 갈릴레오다. 때는 1609년. 그러나 그의 시야에 들어온 모습은 특징이라고는 전혀 찾아볼 수 없는 하나의 밋밋한 원판이었다. 갈릴레오는 금성도 달과 마찬가지로, 얇은 초승달모양에서 둥그런 보름달로 그 위상이 변한다고 기술했다. 금성의 위상변화도 달의 위상 변화와 같은 원리에서 이루어진다. 우리에게 금성의 밤 쪽이 주로 보일 때가 있고, 금성의 낮 쪽이 주로 보일 때도 있다. 말이 나온 김에, 이러한 관측 사실들이 지구가 태양 주위를 돌지 태양이 지구 주위를 도는 것이 아니라는 태양 중심 우주관에 근거를 제공했다는 것을 지적해 두겠다. 갈릴레오 이후에 광학 망원경의 구경이 커졌고, 동시에 망원경의 분해능도 높아졌다. (분해능은 미세한 모습을 구별해서 볼 수 있는 능력으로서, 분해 가능한 최소의 각거리로 표시된다. 분해능이 좋을수록 더 미세한 구조를 알아볼 수 있다.) (196p)

보통의 백색광이 슬릿의 좁은 틈을 지니서 프리즘을 통과하거나 회절 격자 면을 비스듬히 비추게 되면 무지개색깔의 띠가 펼쳐지는데, 이 띠를 분광 스펙트럼 또는 그냥 줄여서 스펙트럼이라고 한다. 가시광선 대역의 분광 스펙트럼은 주파수가 높은빛에서 낮은 것의 순으로 보라색, 파란색, 초록색, 노란색, 주황색, 빨간색으로 펼쳐진다. 이 색깔의 빛이 우리 눈에 잘 보이니까 우리는 이것을 가시광선可視光線 대역의 스펙트럼이라고 한다. 그러나 빛의 주파수 대역은 우리가 볼 수 있는 부분보다 보지 못하는 부분이 더 넓다.
보라색 너머, 주파수가 높은 쪽의 스펙트럼 부분을 우리는 자외선外線대역이라 한다. 자외선도 아무 나무랄 데 없는 완전한 빛이다. 하지만 미생물에게는 죽음을 가져다준다. 자외선은 우리 눈에 보이지 않는다. (198p)

금성의 대기는 96퍼센트가 이산화탄소이다. 질소, 수증기, 아르곤, 일산화탄소와 다른 기체들도 각각 적은 양씩 존재한다. 탄화수소와 탄수화물의 양은 전체 대기의 1000만분의 1 이하의 수준이다. 알고 보니 금성의 구름들은 완전히 농축된 황산의 용액이었다. 미량의염산HCI과 플루오르화수소산 HF도 존재한다. 상층부의 비교적 서늘한구름 속에서도 금성은 완전히 몹쓸 세상이었던 것이다. (207p)

세상을 통째로 태워 버릴 듯 맹렬한 더위, 모든 것을 뭉개 버릴 듯한 높은 압력, 각종 맹독성 기체, 게다가 사위는 등골 오싹한 붉은 기운을 띠고 있어서 금성은 사랑의 여신이 웃음 짓는 낙원이 아니라 지옥의 상황이 그대로 구현된 저주의 현장이라고 하겠다. (208p)

허버트 조지 웰스 Herbert George Wells는 그의 1897년 작품인 <우주 전쟁 The War of the Worlds>의 첫 장을 이렇게 열고 있다. 웰스의 <우주 전쟁>은 공상과학 소설의 전범으로 꼽히는 작품이다. 100년의 세월이 지난 오늘날에도 이 글은 우리에게 긴 여운으로 다가온다. (221p)

자연의 작품인 생물처럼 사람이 만든 기계도 진화한다.
로켓은 중국에서 발명됐는데, 처음에는 의전상의 목적과 심미적 용도로만 사용됐다. 로켓이 추진 동력을 화약에서 공급받는다는 점을 생각한다면, 화약을 발명한 중국인에게 로켓 발명의 영광도 돌아가야 마땅하다.
어쨌든 이렇게 발명된 로켓이지만 14세기경에 유럽에 흘러 들어가면서 전쟁에 응용되기 시작했다.
그리고 러시아의 한 중등학교 교사 콘스탄틴 에두아르도비치 치올코프스키 Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky가 행성까지의 교통 수단으로 로켓을 거론한 때가 19세기 후반이었다.
본격적인 고공 비행용 로켓은 미국의 과학자 로버트 허칭스 고더드Robert HurchingsGoddard가 처음 개발했으며, 제2차 세계 대전 당시 독일이 사용한 군사용 V-2 로켓은 사실상 고더드의 혁신적 기술을 거의 그대로 활용한 것이었다. (231p)

요하네스 케플러가 자신의 일생을 바쳐 추구한 목표는,...

요하네스 케플러가 자신의 일생을 바쳐 추구한 목표는, 행성의 움직임을 이해하고 천상 세계의 조화를 밝히는 것이었다. 이러한 목표는 그가 죽고 36년이 지난 후에 결국 결실을 맺게 된다. 그것은 아이작 뉴턴 Isaac Newton의 연구를 통해서였다.
(153p)

1666년 스물세 살의 뉴턴이 케임브리지 대학교의 학생이 됐을 때 흑사병이 돌았다. 그래서 뉴턴은 자신이 태어난 외딴 고향 마을 울즈소프Woolsthorpe에 내려가서 어떤 의무에도 얽매이지 않고 1년의 세월을 편히 보낼 수 있었다. 뉴턴은 그 1년 동안에 미분과 적분을 발명했고 빛의 기본 성질을 알아냈으며 만유인력 법칙의 기반을 구축할 수 있었다. 물리학의 역사에서 이와 비슷했던 해를 하나 더 찾는다면 그것은 아인슈타인이 "기적의 해 Miracle Year"라 불렀던 1905년뿐이다. (155p)

뉴턴은 이 힘을 중력重力, gravity이라고 불렀고, 거리를 두고도 작용하는 힘, 즉 원격 작용이 가능한 힘이라 생각했다. 지구와 달은 직접 물리적으로 연결되어 있지 않다. 그러나 지구는 달을 항상 우리 쪽으로 잡아당긴다.
뉴턴은 케플러의 세 번째 법칙을 이용해 인력의 세기를 수학적으로 추정했다. 지구가 사과를 잡아당겨 떨어뜨리는 바로 그 힘이 달이 원 궤도를 따라 운동하도록 지구가 달을 잡아당기는 힘이었다. 뿐만 아니라 뉴턴은 그 당시 발견된 목성의 달들이 목성의 주위를 궤도 운동하도록만드는 힘도 바로 목성의 중력임을 밝혔다. (157p)

물체가 떨어지는 일은 태초부터 있었다. 달이 지구 둘레를 돈다는사실은 까마득한 옛적부터 알려져 있었다. 그렇지만 이 두 가지 현상이 같은 힘에 따라 일어난다는 엄청난 사실을 최초로 알아낸 사람이 뉴턴이었다. 뉴턴의 중력 법칙을 만유인력萬有引力의 법칙‘ 이라고 하는 까닭이 바로 여기에 있다. 뉴턴의 중력 법칙은 우주 어디에서나 성립하는 범우주적 성격의 보편 법칙이기 때문이다. (157p)

만유인력은 거리 역제곱의 법칙이다. 인력의 세기는 두 물체 간 거리의 제곱에 반비례한다. 두 물체 사이의 거리를 2배로 늘리면 둘 사이에작용하는 인력의 세기는 4분의 1로 약해진다. 만약 거리를 10배로 늘리면 인력은 10의 제곱 = 100, 즉 100분의 1로 약해진다. 확실히 인력은 거리와 반비례 관계여야 한다. 즉 거리가 멀어지면 힘은 줄어야 마땅하다. (157-158p)

행성 운동에 관한 케플러의 세 가지 법칙은 모두 뉴턴의 중력 법칙에서 유도해 낼 수 있다. 케플러의 법칙은 경험 법칙으로서 튀코 브라헤가 공들여 모은 관측 결과에 그 바탕을 두고 있다. 한편 뉴턴의 중력법칙은 이론 법칙으로 비교적 간단한 수학적 공식으로 기술된다. 궁극적으로 튀코 브라헤의 모든 관측 결과를 우리는 뉴턴의 중력 법칙 하나에서 추론해 낼 수 있다. 뉴턴은 『프린키피아 Principia」에서 만유인력의 법칙을 설명하기에 앞서, "나는 이제 세계의 기본 얼개를 선보이겠다." 라고 자랑스럽게 선언한다. (158p)

위인들의 전기를 읽어보면 운명의 신이 호감을 가진 아...

위인들의 전기를 읽어보면 운명의 신이 호감을 가진 아이들은 대개 태어나자마자부터 삶이 예정되어 있었다. 나폴레옹은 코르시카에서 맨발로 뛰어다니던 어린 시절부터 프랑스를 어떻게 지배할지 계획했으며, 알렉산더 대왕도 거의 비슷했다. 아인슈타인은 요람 안에서부터 방정식을 중얼거렸다.
(10/373p)

아버지는 빈곤한 생활이 주는 무형의 이익에 대해 이야기하곤 했는데, 자주적으로 행동하고 덕성을 함양하는 방법 같은 것들을 배우게 된다는 주장이었다. 내가 나이가 들어 이해할 수 있을 정도가 되자 그 이익이 무형이 아니길 바라게 되었지만, 다시 생각해보니 아버지의 말에도 나름대로 일리는 있는 것 같았다.
(14/373p)

여기서는 일단 대가족과 밀접하게 연관된 한 가지 요소...

여기서는 일단 대가족과 밀접하게 연관된 한 가지 요소를 살펴보자. 바로 극도의 빈곤이다.
(167/614p)

인구 성장이든 그 밖의 다른 상황이든 항상 직선을 상상하는 본능을 억제하는 최선의 방법은 세상엔 여러 형태의 곡선이 있다는 걸 기억하는 것이다. (173/614p)

이런 곡선은 세계를 좀 더 정확히 추측하는 데 유익하다는 점을 기억하라. 2단계만 되면 누구나 기본적인 물질적 필요를 충족할 수 있다.
(176/614p)

여성 1인당 출생아 수를 나타내는 곡선은 미끄럼틀을 닮았다. 처음에는 평평하게 시작해서 소득이 일정한 수준을 넘으면 아래로 내려오다가 출생아 수 2명 바로 아래에서 다시 평평해져 그대로 낮은 수준을 유지한다. (176/614p)

그러나 정보를 단순화하다 보면 오판하기 쉬운데, 평균...

그러나 정보를 단순화하다 보면 오판하기 쉬운데, 평균도 예외는 아니다. 평균은 분산(서로 다른 숫자가 흩어진 정도)을 하나의 숫자에 숨김으로써 오판을 불러온다.
(85/614p)

세계를 과도하게 극적으로 나누지 않고 네 단계로 구분하는 방식은 이 책에서 독자가 배울, 사실에 근거한 사고의 틀 중 첫 번째이자 가장 중요한 부분이다.
(95/614p)

간극 본능을 억제하려면 다수를 보라.
(96/614p)

이번 장은 부정 본능에 대한 이야기다. 좋은 것보다 나쁜 것에 주목하는 성향이다. 두 번째 거대 오해의 이면에 자리 잡은 것이 바로 이 부정 본능이다.
(102/614p)

그런 식의 생각은 대개 부정 본능 때문이다. 좋은 것보다 나쁜 것에 더 주목하는 본능이다. 여기에는 세 가지 원인이 작용한다. 하나는 과거를 잘못 기억하기 때문이고, 또 하나는 언론인과 활동가들이 사건을 선별적으로 보도하기 때문이며, 마지막으로 상황이 나쁜데 세상이 더 좋아진다고 말하면 냉정해 보이기 때문이다.
(126/614p)

사실충실성은 지금 저 뉴스는 부정적 면을 보도한다는 걸 알아보는 것이고, 나쁜 소식은 좋은 소식보다 우리에게 전달될 확률이 훨씬 높다는 사실을 기억하는 것이다. (142/614p)