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별, 빛의 과학 - 한 권으로 읽는 우주 발견의 역사
지웅배 지음, 최준석 그림 / 위즈덤하우스 / 2018년 1월
평점 :
품절
<<별, 빛의 과학>>은 ‘한권으로 읽는 우주 발견의 역사’라는 소제목이 말해주듯 천문학의역사책이다. 저자 지 웅배는 천문학자로서 이 책을 통해 천문학자들이 별을 보는 것이 어떤 의미를 갖는지, 인류의 과학 발전에 얼마나 큰 역활을 해왔는지 그리고 천문학자들의 이야기를 하고 있다.
전부 7장으로 구성되어 있으며 각각의 장에는 다양한 사진 자료가 있고 학생들이나 천문학을 잘 모르는 사람들도 쉽게 이해할 수 있는 수준의 이야기를 풀어내고 있다.
1장의 내용은 2011년 세 명의 천문학자, 브라이언 슈미트. 애덤 리스, 그리고 사울 펄무터 가 노벨 물리학상을 수상하는 것에서 시작된다.
그들의 '원거리 초신성 관찰을 통한 우주의 팽창 가속 발견은 새로운 패러다임이 될 수 있을것 같았으나 도전을 받고 있다는것을 통해 '설명충' 아리스토텔레스이래 오늘 날까지 천문학자들이 집요한 관측을 통해 당대의 우주관을 뒤업는 새로운 패러다임을 만들어 왔음을 이야기한다.
“ 연구자가 그 연구 대상인 우주에 갇혀 있다는 것 또한 천문학의 가장 큰 한계 가운데 하나다.p21“
2장은 '진지충' 올베르트의 '왜 우주는 어둡게 보일까?' 라는 질문에 답을 찾기 위한 인류의 노력과 망원경에 대해 이야기하는데 사진 자료가 많아서 흥미로웠다.
47m 길이의 헤벨리우스의 망원경이나 허셜 남매가 만든 대포 같은 반사망원경 사진은 흥미로왔는데 망원경의 집광력과 분해능을 개선하기 위해 망원경은 더 거대해져 왔다.
3장은 빛에 관해 다루고 있다. 그리고 유명한 [#슈뢰딩거의 고양이 실험]이 나온다.
슈뢰딩거는 고전 물리학의 기계론적 결정론을 믿었기에 상자 속 고양이는 죽거나 살아있어야 한다며 보른의 확률론적 관점을 비판한 실험인데 내가 궁금한 건 이 일러스트에 있는 황희 정승이다. (그는 왜 나온 것일까?)
4장에서 중력파를 다루고 있다.
아인슈타인의 상대성이론이 등장한다. 아인슈타인의 상대성이론은 중력파의 존재를 예고했고 물리학자들은 예측과 관찰을 통해 2016년 중력파를 포착한다.2017년 12월 현재 라이고(중력파검출기)는 중력파로 공식 확인된 신호 다섯 번, 그리고 중력파로 의심되는 신호를 한번 검출했다. 사진 속 GW170814는 2017년 8월 14일에 검출된것이다.
오늘이 2018년 1월 24일인데 내가 얼마나 따끈따끈한 신상을 읽고 있는지 실감할 수 있었다. 2017년 과학적 성과가 실려 있는 책이라니 얼마나 좋은가!
과학책을 고를 때 이 책처럼 가급적 최근에 쓰여진 책을 선택해야 한다고 생각한다.
“중력파 검출정도는 너무 흔하고 별것 아닌 일이 되어버린 먼 미래, 궁극의 마법사 '소서리 슈프림Sorcerer Supreme' 이 된 우리의 모습을 기대한다. p155”
5장에서는 별과 행성의 탄생과 죽음에 대해 이야기 하고 있다.
“현재 우주에 존재하는 모든 존재는 별들의 노블리스 오블리주의 결과물이다.202”
6장은 우주탐사 에 대한 이야기다.
“지구는 인류의 요람이다. 하지만 영원히 요람에 머무를 수는 없다 -콘스탄틴 치올콥스키, 롯켓 공학자.”
영화<마션>처럼 화성에 이주해서 감자 농사를 지으며 정착할 수 있기를 과학자들은 꿈꾸고 있는 모양이다. 그래서 과학자들은 태양계 뿐만아니라 그 밖에서 또 다른 지구를 찾기 위해 노력하고 있다. 케플러 우주 망원경은 지구를 닮은 '슈퍼지구 Super Earth'외계 행성들을 많이 발견하고 있다고 한다. 미국의 민간 우주기업 스페이스엑스SpaceX 는 2030년까지 화성에 인류를 이주시키겠다는 목표를 세우고 있다고 한다.
제 7장은 인공지능이 천문학자를 대신할 수 있을까?라는 고민을 담고 있다.
“현대과학에서 자연을 관찰한다는 것은 아날로그적인 우주를 인간의 인위적 잣대에 따라 디지털 정보로 번역하는 것을 의미한다.p252”
19세기 후반까지 수학적인 과학 이외의 생물학이나 천문학과 같은 분야를 다소 경시하는 분위기가 있었고 여성과학자들은 '상대적으로 머리를 덜 쓴다고 무시되었던' 천문학과 생물학 분야에 진출하게 되었다고 한다. 그리고 컴퓨터Computer라고 불렸던 여성계산노동자들이 있었다고 한다. 이들 중 헨리에타 에빗, 애니 캐논 등은 천문학에 많은 업적을 남겼다. 이제는 방대한 데이터를 빠르게 처리하고 연산하는 컴퓨터와 알고리즘이 만들어지면서 적당한 관측 대상을 설정해 관측을 직접 수행하고 그 데이터를 분석하는 연구의 전 과정을 자동화하는 인공지능 분야 역시 빠르게 발전하고 있다. p264 그러나 이미지의 특징을 찾고 구분하는 능력은 아직 인간을 따라잡을 수 없다고 한다. 그러나 머신 러닝을 통해 인공지능의 처리 영역도 넓어지고 있다고 한다.
최근 천문학자들은 지구에서 만든 탐사선이 우주를 탐사하고 탐사선 스스로가 그곳의 광물자원으로 자신과 똑같은 탐사선을 만드는 일종의 '자가 번식 탐사선Self-replicating Space craft ' 를 고민하고 있다고 한다. 언듯 멋진 일인 것 같은데 다시 생각해보면 두렵기도 하다. 그렇다면 인간의 역활은 무엇일까? 책을 읽어가는 나도 고민이 되는 부분이다.
“천문학은 단순히 하늘을 관측하고 데이터를 분석하는 일에 한정되지 않는다. 그 과정과 결과를 통해 우주를 알아가고 우주에 대한 경이를 느끼는 일련의 경험까지를 모두 포함한다.p278”
아마 인공지능과 인간의 영역 싸움은 점점 치열해 질것이다. 저자는 이에 대해 '질문의 힘'을 강조한다.
이 책의 말미에는 [더 읽어 볼 책들]이 소개 되 있어서 이 책으로 별과 우주에 흥미가 생겼다면 더 찾아서 읽어 볼만 하다.