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우주로의 여행
자오정 지음, 채경훈 옮김 / 시그마북스 / 2024년 12월
평점 :
<우주로의 여행> 이 책은 중국의 베이징사범대학교 물리학과 교수이자 박사과정의 지도 교수인 자오정 님이 강의한 것이라고 한다. 16장으로 구성하여 아인슈타인과 그의 상대성 이론에 주안점을 두고, 20세기의 물리학, 아인슈타인의 특수 상대성 이론, 항성과 우주의 진화, 호킹의 업적과 블랙홀 이론을 안내한다.
아인슈타인의 특별한 업적만 알고 있었는데 이 책을 통해 일대기를 알 수 있는 기회가 되었다. 아인슈타인의 절망스러운 날들, 좋은 기회를 붙잡는 걸 보면서 아인슈타인의 인간적인 면도 볼 수 있었다. 노벨상의 수상 이유가 인상 깊었는데, 노벨상 위원회가 아인슈타인에게 시상하면서 아인슈타인의 광전 효과에 대한 설명과 물리학의 다른 부면의 업적을 꼽았지만, 상대성 이론에 대해서는 언급이 없었단다. 아인슈타인의 특수 상대성 이론과 일반 상대성 이론으로 다시 노벨상을 수상할 가능성이 있었지만 한 사람에게 노벨상을 두 번 주려고 하지 않았다는 것이다. 아인슈타인의 상대성 이론은 물리 천문 분야뿐만 아니라 시공간을 정밀하게 측정해야 하는 모든 부분에서 중요한 역할을 하고 있는데 당연히 노벨상을 받았어야 하는 거 아닌가 한다.
특수 상대성 이론과 주요 내용을 다루는데 그림이 있어 내용을 이해하도록 하고 이 이론이 나온 시기 전후의 과학자들 이야기를 다루며 오늘날 상대성 이론 학계는 주로 린다우의 견해를 지지하고 질량의 문제로 아직도 학계에서는 해결되지 않아 논쟁의 여지도 있음을 말해준다. 상대성 이론이 정립되기 전에 로렌츠나 조지 피츠제럴드, 푸앵카레의 연구 결과는 몇 번 있었는데 상대성 이론에서 주된 부분을 이루는 어려운 내용이자 핵심을 아인슈타인이 말한 광속 불면의 원리가 상대성 이론과 이전의 고전적 이론의 분수령이라 아인슈타인이 정립했다고 말할 수 있다. 로렌츠, 푸앵카레, 아인슈타인을 두고 중국의 물리학자 양전닝은(82) "로렌츠는 가까운 곳만 보고 멀리 보지는 못했다. 푸앵카레는 멀리 보기만 하고 가까운 곳은 보지 못했다. 아인슈타인만이 자유로운 시각을 가지고 가까운 곳과 먼 곳에서 문제를 바라보았으며, 그 결과 상대성 이론의 창시자가 될 수 있었다."라고 말했다고 한다.
이 책은 일반 상대성 이론을 토대로 우주의 진화, 블랙홀과 시공간의 특성에 대한 연구가 두드러진 발전을 보여 아인슈타인의 위대한 업적인 일반 상대성 이론을 중요하게 다루고 있다. 또한 중력파, 암흑 물질과 암흑에너지, 오펜하이머와 암흑성, 항성의 진화, 백색왜성과 중성자 별, 블랙홀에 대한 설명도 있다. 스티븐 호킹의 업적과 블랙홀에서의 정보 보존 논쟁, 그리고 시간의 특성에 대해 이야기해 준다. 영화에서나 등장할 법한 블랙홀 이야기나 항성, 백색왜성, 중성자 등 읽으면서 완벽히 알지는 못하지만 시공간의 과정을 볼 수 있었고, 또 앞으로 우리 미래가 어떻게 될지 상상해 볼 수 있는 시간이 되었다.