아폴로 우주선의 비행사들이 월면 몇몇 곳에 레이저 반사경을 설치해 놓았다. 지구에서 발사한 레이저 광선이 월면 반사경에서 반사되어 지구에까지 도달하는 데 걸리는 시간을 원자시계로 아주 정확하게 측정할 수 있다. 이 시간에 빛의 속도를 곱하여 다시 2로 나누면 그순간 지구와 달 사이의 거리가 정확하게 산출된다. 학자들은 이러한 실험을 수년에 걸쳐 수행하여 달의 칭동 liberation 주기와 진폭이 각각 3년과 3미터임을 밝혀낼 수 있었다. 이러한 수치는 브루노의 운석공이 파인지 1,000년이 채 못 되는 충돌 구덩이라는 생각과 잘 일치하는 결과이다. - P189
퉁구스카의 대폭발 사건과 애리조나 주의 운석공이 우리에게 증언하고 있듯이, 소행성과 지구의 충돌은 태양계 역사의 초창기에만 국한됐던 현상이 아니다. 그럼에도 불구하고 달 표면에 광조 무늬가 또렷하게 보이는 운석공의 수가 적다는 사실은 달에서도 어느 정도의 침식 작용이 진행 중임을 시사한다. - P189
화성에서는 침식작용이 달에서보다 훨씬 더 심하게 이루어진다. 그 까닭에 화성에 운석공들이 많이 있지만 그중에서 광조를 갖춘 구덩이는 찾아볼 수가 없다. - P189
한 구덩이가 다른 구덩이와 겹쳐 있는 양상과 월면 지형의 층서학적 특징들을 종합적으로 분석하면, 역사의 바퀴를 뒤로 돌려 달 표면에서 충돌과 용암 분출이 어떤 시간순으로 발생했는지 알아낼 수 있다. - P189
설득력 있는 유일한 설명은 충돌 구덩이가 지구와 달에서 같은 비율로 만들어지지만 공기와 물이 없는 달에서는 일단 파인 구덩이들이 오래 보존되는데 비하여 지구에서는 꾸준히 진행되는 침식 작용으로 말미암아 지워지고 메워지기 때문이라는 것이다. - P191
흐르는 물, 모래를 날리는 바람, 산맥을 밀어 올리는 조산 활동 등은 아주 서서히 진행되기는 하지만 수만 년 또는 수억 년 동안 누적되면 어마어마하게 큰 충돌의 흔적도 말끔히 지워 버릴 수 있다. - P191
원래 행성으로 성장하려던 것들이 이웃의 거대 행성인 목성의 인력 때문에 서로 밀고 당기는 통에 더 결합하지 못하고 그냥 작은 돌덩이들로 남아 있는 곳이 바로 소행성대小行星帶이다. - P192
토성의 고리는 소행성대와 비슷한 데가 있다. 소행성대에서 소행성들이 태양 주위를 돌고 있듯이, 토성 고리에서는 수조 개의 미세한 얼음 조각들이 꼬마 위성이 되어 토성 주위를 돌고 있다. 이들은 토성의 강력한 인력 때문에 하나의 위성으로 뭉치지 못한 채 작은 조각으로 남게 된 찌꺼기들일 수 있다. 아니면 어쩌다 토성에 너무 가까이 접근했다가 토성의 강력한 기조력 때문에 산산이 쪼개진 어느 위성의 파편일 수도 있다. - P193
고리는 코스모스에 있는 목성형 행성들이 일반적으로 달고 다니는 장신구일지 모른다. - P193
금성은 암석과 금속으로 되어 있고 수소를 아주 적게 함유하고 있는 행성 - P194
목성은 거의 전부가 수소로 이루어져 있다. - P194
목성이 혜성이나 행성을 만들어 밖으로 내던질 수 있는 에너지는 목성권 어디에서도 찾아볼 수 없다. - P194
기원전 3,500년경에 만들어진 원통형 아드다 Adda 인장에 이난나Inanna가 선명하게 새겨져 있다. 샛별의 여신인 이난나는 바빌로니아의 이슈타르Ishtar 여신의 전신이다. - P195
과학자가 아닌 사람들이 제시한 것만이 아니라, 과학자들이 제시한 가설들 중에도 훗날 틀렸다고 밝혀지는 것이 많다. 그러나 과학은 자기검증을 생명으로 한다. 과학의 세계에서 새로운 생각이 인정을 받으려면 증거 제시라는 엄격한 관문을 통과해야 한다. - P195
과학은 자유로운 탐구 정신에서 자생적으로 성장했으며 자유로운 탐구가 곧 과학의 목적이다. 어떤 가설이든 그것이 아무리 이상하더라도 그 가설이 지니는 장점을 잘 따져 봐 주어야 한다. - P195
마음에 들지 않는 생각을 억압하는 일은 종교나 정치에서는 흔히 있을지 모르겠지만, 진리를 추구하는 이들이 취할 태도는 결코 아니다. 이런 자세의 과학이라면 한발도 앞으로 나아가지 못한다. - P195
우리는 어느 누가 근본적이고 혁신적인 사고를 할지 미리 알지 못하기 때문에 누구나 열린 마음으로 자기 검증을 철저히 해야 한다. - P195
금성은 질량, 크기, 밀도 면에서 지구와 거의 동일하다. - P196
금성은 지금까지 알려진 혜성 중 가장 무거운 것보다 3000만 배 더 무겁다. - P196
망원경을 통해서 금성을 처음 본 사람이 갈릴레오다. 때는 1609년. - P196
갈릴레오는 금성도 달과 마찬가지로, 얇은 초승달 모양에서 둥그런 보름달로 그 위상이 변한다고 기술했다. 금성의 위상변화도 달의 위상 변화와 같은 원리에서 이루어진다. - P196
갈릴레오 이후에 광학 망원경의 구경이 점점 커졌고, 동시에 망원경의 분해능도 높아졌다. (분해능은 미세한 모습을 구별해서 볼 수 있는 능력으로서, 분해 가능한 최소의 각거리로 표시된다. 분해능이 좋을수록 더 미세한 구조를 알아볼수 있다.) - P196
망원경으로 보이는 금성의 모습은 갈릴레오 시대와 별로 다르지 않다. 확실히 금성은 두껍고 불투명한 구름으로 덮여 있다. 우리가 아침 혹은 저녁 하늘에서 보는 샛별의 밝은 빛은 금성의 구름에 반사된 태양의 빛인 것이다. - P197
은하의 중심핵에는 주로 늙고 붉은 별들이 많이 있다.
나선 팔을 따라서 젊고 뜨겁고 푸른 별들이 수십억 개나 모여 있기 때문에 나선 팔은 은하의 다른 부분에 비하여 훨씬 더 밝게 빛난다.
구상 성단들은 은하 중심의 주위를 궤도 운동한다.
고공에 떠 있는 얼음 결정체들 때문에 태양 주위에 헤일로光背, halo가 생긴다.
<살아 있는 세포 안으로의 여행>
두께 0.01마이크로미터의 세포막을 뚫고 안으로 들어가면 세포막에 연결된 밧줄같은 구조물들과 만나게 된다. 이것이 세포질 망상구조 또는 소포체(ER)이다. 소포체는 세포의 골격 유지에 중요한 역할을 한다.
세포질 내부에는 리보솜이 많다. (중략) 리보솜 중의 어떤 것들은 단백질 분자, 또는 핵의 DNA가 보낸 전달자 RNA와 연결돼 있다. 리보솜의 크기는 대략 0.02마이크로미터이다.
소시지같이 보이는 것이 미토콘드리아로서 세포에 에너지를 공급하는 일을 한다. 미토콘드리아는 굵기와 길이가 각각 1마이크로미터와 10마이크로미터에 이르며 독자적인 DNA를 가진 것으로 보아, 이들의 조상이 한때 독립된 개체로 살던 미생물이었다고 생각된다.
핵막에 있는 지름 0.05마이크로미터의 터널 같은 작은 구멍을 통해 안으로 들어가면, 결국 세포핵에 다다르게 된다.
DNA 나선 가닥 각각에 원자들이 대략 4,000개씩 늘어서 있다. DNA 분자 하나에서 나선가닥은 대략 1억 번 휘감아 돈다. 그러므로 DNA 분자 하나는 약 1000억 개 정도의 원자로 구성돼 있다. 1000억은 전형적인 은하 하나에 속한 별들의 총수와 엇비슷한 수이다.
DNA 나선의 한 주기 꼬임에 해당하는 부분을 그려 놓았다. 두 개의 녹색 가닥이 DNA 분자의 골격에 해당하는 부분인데, 당과 인산염 분자가 번갈아 자리한다. 각각 노란색, 황갈색, 빨간색, 갈색으로 표시된 부분이 질소를 포함하는 핵산기로서 이들이 양쪽 가닥의 나선을 서로 연결한다. (이들이 아데닌, 티아민, 구아닌, 시토신이라는 분자들이다. 아데닌은 반드시 티아민을 붙잡고, 구아닌은 반드시 시토신과 결합한다.) 생명의 언어는 핵신기의 배열로 결정된다. 이 그림에서 볼 수 있는 하나하나가 수소, 탄소, 질소, 산소, 인 원자이다. 가장 작은 공이 수소 원자이다.
DNA의 복제 과정에서 헬리카아제가 하는 일은 인접한 핵산기의 화학 결합이 깨지는 과정을 감독하는 것이다.
DNA 중합체라는 효소 분자는 가까이에 있는 기본 벽돌이 DNA의 한 가닥에 들러블도록 조절한다. 이렇게 함으로써 원래부터 있던 이중 나선 각각이 상대방 가닥을 복제하여 DNA의 자기 복제가 완성된다.
달려온 뉴클레오티드하나가 상대방과 ‘궁합‘ 이 맞지 않으면, 중합체 효소분자가 그 뉴클레오티드를 제거한다. 이 과정을 생물학자들은 "교정쇄 읽기 작업"이라고 부른다. 중합체 효소 분자는 교정 작업에서 실수를 거의 범하지 않지만, 어쩌다 실수했을 때 돌연변이가 발생한다.
사람의 DNA 중합체 효소분자는 1초에 대략 여남은 개의 핵산 분자들을 첨가시킨다. 그리고 DNA 분자하나가 자기 복제를 하는 과정에 약 1만개의 중합체가 동시에 활동한다. 중합체 효소는 분자 수준에서 기능하는 일종의 화학공장인데, 식물, 동물, 미생물, 지상의 모든 생물에서 이와 같은 역할을 하는 분자 수준의 화학 공장이 돌고 있다.
지구 대략 46억~50억년 전쯤, 원시 말은 집적集積과 유착癒着에 의한 성장 과정을 거의 마무리하고 있었다. 이 단계에서 외부로부터 떨어져 들어온 미행성 부스러기들이 원시 달의 고체 표면과 충돌하면서 막대한 양의 열에너지를 발산했고, 이 에너지가 물질을 녹여 달의 표면을 용융 상태에 있게 했다. 원시 달의 궤도 근처에 남아 있던 잔해들의 대부분도 달의 중력으로 끌려 들어와서 원시 달의 질량을 키웠고, 이러한 일이 진행되는 동안 원시 달은 천천히 식어 갔다.
지구 39억년전 소행성 하나가 달과 충돌하여 큰 구덩이를 파놓았다. 이때 분출물이 사방으로 비산했고 달 표면에는 충격파가 동심원을 그리며 널리 퍼져 나갔다. 달은 충격파 때문에 다시 뜨거워졌다.
지구 충돌의 결과로 만들어진 커다란 구덩이가 현무암질의 용암으로 온통 뒤덮였다. 지금으로부터 약 27억년 전폼으로 추정된다. 지구에서 맨눈으로도 쉽게 볼 수 있는 이 뚜렷하게 검은 구덩이를 오늘날 우리는 "비의 바다Mare Imbrium"라고 부른다.
우리가 살아 있다는 사실에서, 우리는 그 어딘가에 생명이 있을 것이라는 생각을 항상 하게 된다. 그러나 생명의 존재 여부는 보다 주의 깊은 증거의 축적과 평가를 통해서 판단해야 할 사항이다. 결국 금성에는 생물이 없다는 것이 밝혀졌다. - P198
금성의 정체에 대한 최초의 단서는 유리 덩어리로 만들어진 프리즘이나 평면 유리에 가는 줄을 균일한 간격으로 그려 넣은 회절 격자의 덕분에 확보할 수 있었다. - P198
보통의 백색광이 슬릿의 좁은 틈을 지나서 프리즘을 통과하거나 회절 격자 면을 비스듬히 비추게 되면 무지개 색깔의 띠가 펼쳐지는데, 이 띠를 분광 스펙트럼 또는 그냥 줄여서 스펙트럼이라고 한다. - P198
가시광선 대역의 분광 스펙트럼은 주파수가 높은 빛에서 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. - P198
빛은 골과 마루로 연결되는 파동이다. 주파수란 정해진 위치를 단위 시간에 통과하는 골이나 마루의 개수를 의미한다. 빛을 감지할 수 있는, 망막의 한 지점을 단위 시간 동안에, 즉 1초 동안에 파동의 골이나 마루가 몇 개나 지나가느냐에 따라 그 빛의 주파수가 결정된다. 주파수가 높을수록 에너지가 큰 빛이다. - P198
빛의 주파수 대역은 우리가 볼 수 있는 부분보다 보지 못하는 부분이 더 넓다. - P198
보라색 너머, 주파수가 높은 쪽의 스펙트럼 부분을 우리는 자외선紫外線 대역이라 한다. 자외선도 아무 나무랄 데 없는 완전한 빛이다. 하지만 미생물에게는 죽음을 가져다준다. 자외선은 우리 눈에 보이지 않는다. 그러나 호박벌과 광전소자光電素子는 자외선을 능히 감지할 수 있다. - P198
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