-
-
블랙홀에서 살아남는 법 - 우주의 모든 비밀에 답하는 물리학의 핵심 개념 35가지 ㅣ 사이언스 씽킹 2
폴 파슨스 지음, 이충호 옮김 / 미래인(미래M&B,미래엠앤비) / 2012년 12월
평점 :
절판
맨 처음 과학에 대해 읽었던(?) 책이 에드워드 로렌츠의 ‘카오스의 본질’이었다. 일주일 동안 씨름하다가 포기 했던 기억이 난다. 카오스 이론에 관심이 많아 알아보려고 들어 갔는데 과학에 대한 기초 지식이 없다 보니 카오스란 녀석이 쉽게 허락하지 않아 이후 그쪽 분야와 멀어졌다.
우연하게 어느 과학자가 경영학에 양자역학을 접목한 글을 보고 깜짝 놀랐다. 물론 순수학문에 다른 학문을 믹스하여 강한 학문으로 거듭나는 이종교배가 없었던 건 아니지만 정신적 세계를 대표하는 것들을 물질적 세계를 대표하는 과학으로 증명하려 하는 시도들이 너무나 신선하고 흥미로웠다.
개인적으로 카이스트 정재승 교수의 책을 몇 권 봤는데 어렵고 감히 근접할 수 없다고 생각했던 분야에 희망으로 떠 올랐다.
현대인이라면 과학을 떠나서는 살 수 없음에도 불구하고 물리학, 화학, 과학 하면 손사래를 치고 조용히 물러나곤 한다.
이를 해소시키기 위해 많은 과학자들이 일반인이 관심 있어 하는 부분을 조심스럽게 오픈하며 관심을 끌고 있다. 이 책 역시 우리의 관심분야 서른 다섯 가지를 공개 하였다.
먼저 이 책을 재미있고 스피드 하게 읽기 위해서는 몇 가지 이론을 이해하고 들어가면 많은 도움이 된다. 100%로 이해하는 것은 어렵고 대충 뭔지 정도만 이해하면 된다.
첫째 상대성이론은 특수상대성 이론과 일반 상대성 이론이 있는데 모든 관찰자에게 동일한 관점을 부여한다는 것이다. 즉 운동하는 것과 정지하는 것을 동일하게 보는 것이다. A가 B방향으로 100KM/SEC 일 때 B가 봤을 때 A가 운동하는 것으로 보이고 A가 봤을 땐 B가 A에게 오는 것으로 보이는 것이므로 이 모두를 정지된 상태로 보자는 이론이다. 물체가 외력이 아닌 등속운동을 하고 있을 때만 성립하는 것이 특수 상대성이론인 것이다. 이 이론이 팽창우주론, 블랙홀, 소립자 물리학, 양자역학, 우주론, 시공세계 등에 영향을 주고 있다.
둘째 만유인력은 거리에 상관없이 모든 물체들 사이에서 작용한다는 이론인데 뉴턴은 그 원인을 설명하지 못했다. 이에 아인슈타인이 질량을 가진 물체 주위에 공간은 구부러진다는 상대성이론으로 원인을 설명하였다. 예를 들어 무거운 철공을 스폰지에 던지면 철공이 닿는 스폰지가 안으로 구부러지고 이때 야구공을 던지면 구부러진 스폰지로 들어가 철공과 만나게 되는 것이 만류인력의 법칙인 것이다.
셋째 도플러 효과는 광원이 가까워 지면 파장이 짧아지고(푸른색 빛이 나옴) 관측자로부터 멀어지면 파장이 길어지는(붉은색 계통의 빛이 나옴) 효과를 말한다. 즉 관측자로부터 가까운 별은 푸른색을 멀어지면 붉은색을 띠는 것이다.
넷째 양자물리학 세상의 모든 물질을 이루는 기본입자가 양자인데 우리가 지켜볼 때에는 물질을 이루다가 보지 않을 때는 물질이 아닌 파동의 형태를 유지한다는 이론이다.
다섯 힉스입자는 2012년 과학계 최고의 성과라고 신문에 크게 보도 되었다. 눈에 보이는 것은 모두 질량을 가지고 있는데 근본적인 질량은 어떻게 부여 되었는가에 대한 가설로 힉스 입자가 질량을 부여한다는 것이다. 질량은 중력이나 빛, 그리고 에너지와 밀접한 관련이 있기 때문에 매우 중요하다고 한다.
여섯 에너지 보존의 법칙 에너지는 새로 생겨나지도 않고 없어지지도 않지만 형태가 변한다. 즉 자동차가 가다가 멈추면 자동차 운동에너지가 사라지는 것이 아니라 열과 소리 에너지로 변해 공기 중에 흩어지는 것이다.
일곱 시공간은 시간과 공간을 말하는데 지구에서는 절대적인 것처럼 보이나 우주라는 거시적 관점으로 보면 시간과 공간은 절대적인 개념이 아니게 되므로 이론적으로 보면 시간이동과 공간이동이 가능하고 공간이동은 짧은 거리지만 성공시켰다.
롤러코스터에 뉴턴의 운동법칙 3가지(1법칙 관성의 법칙, 2법칙 가속도의 법칙, 3법칙 작용과 반작용의 법칙)이 들어 있고 절대 떨어질 염려는 없다는 사실을알았다.
날씨를 예측하는데 슈퍼컴퓨터의 계산 능력이 일반 PC의 만대를 합친 것이며 그런데도 예보가 빗나가는 걸 보면 자연은 인간이 극복할 수 없나 보다.
지표면에서 내려 갈수록 온도가 평균적으로 100M에 1.54도씩 올라간다.
지구 온난화가 일어나는 원인은 지구에서 열이 빠져나가지 못하고 지구대기가 적외선 복사를 부분적으로 차단하기 때문이라고 한다. 이산화탄소가 원흉이므로 이를 제거하기 위해서는 나무를 심으라는 충고 명심해야 할 듯 하다.
우주로 나가는 법도 어렵지만 들어오는 법도 만만치 않는 이유가 대기권의 마찰
때문 이며 우주선의 속도를 줄인다면 우주여행도 가능하다고 한다.
벼락이 칠 때 안전한 장소는 건물 안이고 건물이 없을 시에는 차 안이 안전하다.
미래로 여행은 가능하지만 과거로 여행은 인과율 위배 때문에 불가능하다고 한다.
사람의 마음을 읽는 것이 가능하다고 한다. 아직 초기 단계이기 때문에 거짓말 탐지 정도 이지만 꿈이나 기억이나 심상 같은 정신적 과정의 시각적 내용을 해독하는 것이 원리적으로 가능한 날이 곧 올 것이라고 미국 신경학자 잭 갤런트가 말했고 이모티브 사는 헤드셋으로 사람의 뇌파를 읽어 제어할 수 있는 기술을 보유 하였다고 하니 물리학이 생활 속 깊은 곳까지 파고 들었음을 확인할 수 있다.
소개된 35가지 중 흥미롭지 않는 부분이 단 한가지도 없었다. 그러나 한 가지 아쉬운 점은 과학 용어나 이론이 생소한 사람은 이해도가 급격하게 떨어 진다는 것이다. 소개된 내용 전체를 이해하려면 한 달도 넘게 씨름해야겠지만 개념 정도만 스캔 한다면 충분히 추천할만한 도서이다. 이 책으로 젊은이들이 이공계에 지원에 많이 했으면 하는 바램이고 개인적으로 과학적 사고가 한 단계 업그레이드 된 것 같아 뿌듯하다.