태양 돛 계획은, 둘이 바람을 받아 배가 전진하듯이, 큰 날개로 태양의 빛을 모아 생기는 광압의 힘을 빌려 우주여행을 하자는 것이다. - P10
칼은 평소에, 첨단 과학 기술에 뿌리를 둔 민주주의 사회에서 한 사람이 건전한 시민으로 성숙하는 데에는 효율적인 과학 교육이 꼭 필요하다고 주장하곤 했다. - P13
우회로야말로 변화를 추구할 수 있는 효과적인 방편이 아닌가. - P16
자연의 신비는 단 한 번에 한꺼번에 밝혀질 성질의 것이 아니다. - P20
대중은 불확실성을 못 견디게 싫어한다. - P23
인간 사고의 저변에는 자신의 기원에 관한 관심이 두껍게 깔려 있게 마련이다. - P23
과학을 이해하느냐 못하느냐가 우리의 생존 여부를 결정짓는 가장 중요한 요소로 작용할 것이다. 여기에 더해서, 과학은 본질적으로 재미있는 것이다. 인류가 자연에 대한 이해에서 기쁨을 얻을 수 있도록 진화해 왔기 때문이다. 자연을 좀 더 잘 이해한 자들이 생존에 그만큼 더 유리하다. - P25
과학도 인간의 여타 문화 활동과 마찬가지로 문화 전반을 아우르는 총체적 관점에서 조명하고 논의해야 한다. 과학과 과학 이외의 문화 활동이 서로 격리돼서 성립할 수 있는 것이 아니기 때문이다. - P27
과학의 발달 경로가 어떤 시기에는 다른 분야의 발달 경로와 살짝 스치기도 하고, 때로는 정면으로 충돌하기도 한다. 사회적, 정치적, 종교적, 그리고 철학적 문제와의 관계가 특히 그러했다. - P27
한마디로 과학의 성공은 자정 능력에 있다. 과학은 스스로를 교정할 수 있다. 과학에서는 새로운 실험 결과와 참신한 아이디어가 나올때마다 그 전에는 신비라는 이름으로 포장돼 있던 미지의 사실이 설명될 수 있는 합리적 현상으로 바뀌어 간다. - P29
우리가 기억해 둬야 할 가장 중요한 점은, 과학이라는 이름의 대담한 기획에서는 이미 제시된 지혜에 대한 재평가가 끊임없이 이루어진다는 사실이다. 이것이야말로 과학하기의 위력이며 과학하기의 요체인 것이다. - P30
나의 위엄을 찾을 곳은 우주가 아닙니다. 그것은 내 사고의 제어 기제에서 찾아져야 합니다. 내가 세상들을 차지했다면 더 가질 것이 없습니다. 우주는 공간을 온통 둘러싸서, 나를 원자 알갱이 하나 삼키듯이 먹어 버립니다. 나는 생각함으로써 세상을 이해합니다. - 블레즈 파스칼,《팡세》 - P36
앎은 한정되어 있지만 무지에는 끝이 없다. 지성에 관한 한 우리는 설명이 불가능한, 끝없는 무지의 바다 한가운데 떠 있는 작은 섬에 불과하다. 세대가 바뀔 때마다 그 섬을 조금씩이라도 넓혀 나가는 것이 인간의 의무이다. - 토머스 헉슬리, 1887년 - P36
인류는 영원 무한의 시공간에 파묻힌 하나의 점, 지구를 보금자리 삼아 살아가고 있다. - P36
모든 인간사는 우주적 입장과 관점에서 바라볼 때 중요키는커녕 지극히 하찮고 자질구레하기까지 하다. 그러나 인류는 아직 젊고 주체할 수 없는 호기심으로 충만하며 용기 또한 대단해서 ‘될 성 싶은 떡잎‘임에 틀림이 없는 특별한 생물 종이다. - P37
진화는 인류로 하여금 삼라만상에 대하여 의문을 품도록 유전자 속에 프로그램을 잘 짜놓았다. 그러므로 안다는 것은 사람에게 기쁨이자 생존의 도구이다. - P37
인류라는 존재는 코스모스라는 찬란한 아침 하늘에 떠다니는 한 점 티끌에 불과하다. 그렇지만 인류의 미래는 우리가 오늘 코스모스를 얼마나 잘 이해하는가에 크게 좌우될 것이라고 나는 확신한다. - P37
우리가 이제 떠나려는 탐험에는 회의懷疑의 정신과 상상력이 필요하다. 상상력에만 의존한다면 존재하지도 않는 세계로 빠져 버리는 우愚를 범하게 될 것이다. 그러나 우리 앞에 놓인 탐험은 상상력 없이는 단 한 발짝도 뗄 수 없는 여정의 연속일 것이다. 회의의 정신은 공상과 실제를 분간할 줄 알게 하여 억측의 실현성 여부를 검증해 준다. - P37
코스모스는 그 바닥을 알 수 없는 깊은 보물 창고로서 그 우아한 실제, 절묘한 상관관계 그리고 기묘한 작동 원리를 그 안에 모두 품고 있다. - P37
코스모스는 너무 거대하여 우리가 통상 사용하는 길이 단위인 미터나 마일로는 도무지 그 크기를 가늠할 수 없다. 미터나 마일은 지상에서 쓰기에 편리하도록 고안된 단위일 뿐이다. 천문학에서는 그 대신 빛의 빠른 속도를 이용하여 거리를 잰다. - P38
빛은 1초에 약 18만 6000마일 또는 거의 30만 킬로미터, 즉 지구 7바퀴를 돈다. 빛은 태양에서 지구까지 8분이면 온다. 그러므로 태양은 지구에서 약 8광분光分만큼 떨어져 있다. 빛은 1년이면 10조 킬로미터, 약 6조 마일을 간다. - P38
천문학자들은 빛이 1년 동안 지나간 거리를 하나의 단위로 삼아 1광년光年이라고 부른다. 광년은 시간을 재는 단위가 아니라 거리를, 그것도 엄청나게 먼 거리를 재는 단위이다. - P38
행성이나 별이나 은하를 전형적인 곳이라 할 수 없는 까닭은 코스모스의 대부분이 텅 빈 공간이기 때문이다. 코스모스에서 일반적인 곳이라 할 만한 곳은 저 광대하고 냉랭하고 어디로 가나 텅 비어 있으며 끝없는 밤으로 채워진 은하 사이의 공간이다. 그 공간은 참으로 괴이하고 외로운 곳이라서 그곳에 있는 행성과 별과 은하 들이 가슴 시리도록 귀하고 아름다워 보인다. - P40
코스모스의 어느 한구석을 무작위로 찍는다고 했을 때 그곳이 운 좋게 행성 바로 위나 근처일 확률은 10^-33이다. 우리가 살면서 일어날 확률이 그렇게 낮은 일이 일어나는 것을 본다면 우리는 그 일에 매혹될 수밖에 없을 것이다. 이런 의미에서 사람이 살고 있는 이 세상은 참으로 고귀한 것이라고 단언할 수 있다. - P40
10^33이라는 숫자는, 1 다음에 0이 33개나 붙는 큰 수다. 그러니까 어떤 일이 일어날 확률이 10^-33, 즉 1/10^33이란, 10^33번 시도해야 그런 일을 한 번 정도 기대할 수 있다는 뜻이다. - P40
은하는 기체와 티끌과 별로 이루어져 있다. 수십억 개에 이르는 별들이 무더기로 모여 은하를 이룬다. 별 하나하나가 누군가에게는 태양일 수 있다. - P40
우주에는 은하가 대략 1000억 (10^11) 개 있고 각각의 은하에는 저마다 평균 1000억 개의 별이 있다. 모든 은하를 다 합치면 별의 수는 10^11×10^11=10^22개나 된다. 게다가 각 은하에는 적어도 별의 수만큼의 행성들이 있을 것이다. - P41
거대 숫자를 부르는 데 우리는 미국식 명칭을 사용하기로 한다. 즉, 미국에서 billion이란 10억을 의미하는 수로서 과학에서는 10^9으로 표기하며, trillion은 1조, 10^12을 뜻한다. 과학적 표기법에서 위첨자로 쓴 지수가 1 뒤에 오는 0의 개수를 나타낸다. - P41
지구는 암석과 금속으로 이루어진 조그마한 바위덩어리에 불과하다. 간신히 태양 빛을 반사하고 있기에 조금만 멀리떨어져도 그 존재를 알아볼 수 없다. - P41
국부 은하군Local Group of galaxies은 지름이 몇 백만 광년 정도 되고 10~20개의 은하들로 이루어져 있다. 그중에 유별나지 않은 아주 소박한 은하단이 하나 있다. 그리고 그 안에 M31이라는 은하가 있는데, 지구에서는 안드로메다자리에서 관측된다. - P42
M31은 별과 티끌과 기체가 모여서 거대한 바람개비 모양을 하고 있는 나선 은하로서 작은 위성 은하를 둘 거느리고 있다. 이 두 개의 왜소 타원 은하를 붙들고 있는 힘이 중력인데, 나를 의자에 앉아 있도록 붙들어 주는 힘도 중력이다. 우주 어디에서나 똑같은 자연 법칙이 성립하는 것이다. - P42
별들은 주로 두 별이 서로 상대방 주위를 도는 하나의 쌍성계雙星系를 이룬다. 그리고 겨우 별 셋으로 이루어진 항성계에서 시작하여, 여남은 별들이 엉성하게 모여 있는 성단, 수백만 개의 구성원을 뽐내는 거대한 구상성단球狀星團까지 천차만별의 항성계들이 은하에 있다. - P43
쌍성계들 중에는 두 구성 별이 맞닿을 정도로 가까워, 상대방 ‘별의 물질‘을 서로 주고받는 근접 쌍성계들도 있다. 대부분의 쌍성계에서는 두 별이 태양과 목성 정도의 거리를 두고 서로 멀리 떨어져 있다. - P43
초신성超新星같이 저 혼자 내는 빛이 은하 전체가 내는 빛과 맞먹을 만큼 밝은 천체가 있는가 하면, 블랙홀 black hole과 같이 겨우 몇 킬로미터만 떨어져도 보이지 않는 어두운 별이 있다. 밝기만 보더라도 일정한 빛을 내는 별이 있는가 하면 불규칙하게 가물거리는 별이 있고 틀림없는 주기로 깜빡이는 별도 있다. 우아하고 장중하게 자전하는 별이 있는 반면, 팽이같이 지나치게 빨리 돌다가 제 형체마저 찌부러뜨린 별도 있다. 대개의 별들은 가시광선과 적외선을 내지만, 어떤 별은 하도 뜨거워서 엑스선이나 전파를 내기도 한다. 푸른색의 별은 뜨거운 젊은 별이고, 노란색의 별은 평범한 중년기의 별이다. 붉은 별은 나이가 들어 죽어 가는 별이며 작고 하얀 별이나 검은 별은 아예 죽음의 문턱에 이른 별이다. 이렇게 다양한 성격의 별들이 우리 은하 안에 4000억 개 정도 있다. 이 별들이 복잡하면서도 질서정연하고 우아한 법칙에 따라 움직인다. 이 많은 별들 중에서 지구인들이 가까이 알고 지내는 별은, 적어도 아직까지는, 태양 하나뿐이다. - P43
명왕성은 메탄 얼음으로 덮여 있는 행성으로 카론이라는 대형 위성을 하나 거느리고 있다. 태양 광선을 멀찍이서 받는 명왕성에서는 태양이 칠흑의 어둠 속에서 작게 빛나는 점으로밖에 보이지 않는다. - P45
해왕성, 천왕성, 태양계의 보석인 토성 그리고 목성은 거대한 기체 덩어리들이다. 이 목성형 행성들은 하나도 빠짐없이 얼어붙은 위성들을 주르르 거느리고 있다. - P45
지금까지 우리가 보아 온 모든 행성들은 태양 주위를 공전한다. 태양은 우리에게 가장 가까운 별이다. 태양의 중심에는 수소와 헬륨 기체가 핵융합 반응을 일으키는 용광로가 자리 잡고 있다. 이 용광로가 태양계를 두루 비추는 빛의 원천인 것이다. - P45
오늘날 3년은 보이저 우주선이 지구에서 토성까지 가는 데 걸리는 시간이다. - P51
별은 탐험가의 벗이다. 별은 예전에 지구의 바다를 항해하는 배들에게 도움을 주었듯이, 지금도 우주의 바다로 나선 우주선에 힘이 되어 준다. - P51
고대 세계 7대 불가사의중의 하나인 파로스 Pharos 등대 - P56
박물관 muscum 이란 사실 이름을 그대로 옮기면 뮤즈 muse라고 불리던 아홉 여신의 전공 분야에 각각 바쳐진 연구소였다. - P56
코스모스 Cosmos는 우주의 질서를 뜻하는 그리스어이며 카오스 Chaos에 대응되는 개념이기도 하다. 코스모스라는 단어는 만물이 서로 깊이 연관되어 있음을 내포한다. 그리고 우주가 얼마나 미묘하고 복잡하게 만들어지고 돌아가는지에 대한 인간의 경외심敬畏心이 이 단어 하나에 고스란히 담겨 있다. - P56
전 세계의 천재들이 몰려와서 함께 용약勇躍하던 알렉산드리아 대도서관은 인류 역사상 최초로 세계의 모든 지식을 체계적으로 수집하여 집대성하려던 곳이었다. - P57
페르가 Perga의 아폴로니우스Apollonius는 타원, 포물선, 쌍곡선이 원추곡선임을 밝힌 수학자였다. 현재 우리가 잘 알고 있다시피 행성, 혜성, 별들의 궤도는 원추곡선으로 기술된다. - P57
원추곡선이란 이름이 붙은 특별한 이유가 있다. 원추를 원추의 축과 어떤 각도에서 자르느냐에 따라서 생기는 단면이 원, 타원, 포물선, 쌍곡선의 모습을 모두 가질 수 있기 때문이다. 아폴로니우스가 원추곡선에 관한 저작물을 남긴 지 18세기가 지난 후에 케플러가 이 이론을 행성의 운동을 기술하는 데 활용할 수 있었다. - P57
천문학자이자 지리학자였던 프톨레마이오스 Ptolemaeos는 오늘날의 사이비 과학이라 할 점성술을 수집하여 정리했다. 그가 주창한 지구 중심 우주관인 천동설이 1,500년 동안 맹위를 떨쳤다. 지성적 역량이 아무리 뛰어난 사람이라도 형편없이 틀릴 수가 있음을 상기케 하는 인류사의 좋은 예였다. - P58
무엇보다도 도서관의 생명은 모아 놓은 책들에 있다. - P58
인류는 지구 바깥으로 나가서 우주를 관찰할 수 있게 되었다. 그 결과 우리는 한점 티끌 위에 살고 있고 그 티끌은 그저 그렇고 그런 별의 주변을 돌며 또 그 별은 보잘 것 없는 어느 은하의 외진 한 귀퉁이에 틀어 박혀 있음을 알게 됐다. - P60
우리의 존재가 무한한 공간 속의 한 점이라면, 흐르는 시간 속에서도 찰나의 순간밖에 차지하지 못한다. - P60
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