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별과 우주, 관측의 역사가 우리에게 말해 주는 것

 

“별을 바라보는 것은 가장 인간다운 행위다.”

당신이 마지막으로 밤하늘을 올려다본 때는 언제인가? 어제? 지난주? 지난달? 혹은 기억도 나지 않는 과거? 우리는 모두 머리 위에 하늘을 이고 살고 있으면서도 언젠가부터 하늘을 제대로 올려다보지 않게 되었다. 눈앞의 성과, 오늘 하루 해치워야 할 일들, 당장 가야 할 곳만 향하느라 고개를 들어 하늘을 볼 여유도 없는 것이다.

그런 당신을 위한 단 한 권의 천문학 책이 여기에 있다. 셔츠부터 안경 줄, 자주 쓰는 노트까지 별과 행성으로 빼곡할 정도로 ‘우주와 사랑에 빠진’ 지웅배 작가는 천문학은커녕 밤하늘을 바라보는 일도 쓸모없는 일로 여겨지는 시대에 담대하게도 ‘우리는 모두 천문학자로 태어난다’라고 말한다. 그리고 인공지능이 또 다른 천문학자가 된 최신 천문학적 이슈부터, 천문학 하면 빼놓을 수 없는 패러다임 전환의 역사, 빛과 중력파의 발견, 암흑 물질과 암흑 에너지에 관한 논쟁, 화성 테라포밍과 외계 생명체에 관한 논쟁까지 천문학의 모든 역사적 이슈를 한 권으로 훑으며 당신과 우주 사이의 거리를 한 발 좁혀 놓는다. 저자에 따르면 천문학은 다른 과학과 달리 실험이 불가하고, 연구 대상을 멀찍이서 바라봐야만 한다는 시공간적 한계가 있다. 그래서 우주는 보이는 만큼만 알 수 있는 세계이며, 존재 자체만으로도 인간을 겸손하게 만든다.

당장의 쓸모도 없는 천문학에 왜 관심을 가져야 하냐고? 저자는 말한다. 인간다움은 바로 그 쓸데없는 일에 호기심을 가지는 데서 시작된다고. 직립보행을 통해 인간이 얻게 된 이점은 어쩌면 고개를 들어 하늘을 올려다볼 수 있게 된 데 있을지 모른다고. 이 책에 담긴 천문학의 역사 그리고 밤하늘의 비밀을 알아내기 위해 분투했던 사람들의 이야기를 읽다 보면 당신도 오늘 밤, 하늘을 올려다보고 싶어질 것이다.

[목 차]
  

추천사

프롤로그 - 별을 바라보는 것은 가장 인간다운 행위다

 

1장. 모든 이야기는 별을 세며 시작되었다

어린 왕자의 네 번째 별에는 천문학자가 산다

인류는 점점 더 멀리, 더 많이 관측한다

데이터의 시대가 오기 전, 별빛을 세던 사람들이 있었다

천문학자는 우주의 관상을 본다

하늘 아래 우리는 모두 천문학자로 태어난다

인공지능, 우리 곁에 나타난 새로운 천문학자

천문학의 가치는 인간의 질문에서 시작된다

 

2장. 오래된 믿음은 어떻게 무너졌을까

인간은 우주를 제대로 이해하고 있을까?

코스믹 나르시시즘 밖으로 나온 인간

지구에서 태양으로, 우주의 중심이 뒤바뀐 순간

우주의 팽창도 언젠가는 멈출까?

초신성이 밝혀낸 우주의 또 다른 진실

앞으로 바라볼 우리의 우주는 어떤 모습일까?

 

3장. 수 광년의 어둠을 뚫고 날아 온 메시지

별로 가득 찬 밤하늘은 왜 깜깜한 걸까?

별빛은 우주의 과거를 들려준다

눈으로 보이는 세계 그 너머

망원경, 우주를 향한 거대한 눈동자

마침내 내린 올베르스의 패러독스에 대한 완벽한 해답

 

 

 

4장. 사과는 어떻게 우주의 힘을 설명했을까

인류의 역사를 뒤바꾼 세 번의 사과

해왕성의 발견은 뉴턴으로부터 시작되었다

수성 궤도를 괴롭히는 힘의 정체에 관한 의문

태양계가 품은 의문에 해답을 찾은 아인슈타인

빛을 휘게 만드는 우주의 신기루, 중력 렌즈

우리는 중력파 덕분에 우주를 만지고 느낄 수 있다

 

5장. 텅 빈 공간을 채운 보이지 않는 힘

비어 있는 우주를 상상하지 못했던 사람들

우주의 빈틈에는 대체 무엇이 있을까?

우주에 숨어 있던 어둠의 물질

암흑 물질은 어쩌다 천문학자들을 곤란하게 만들었는가

암흑 속에서 부활한 에테르의 그림자

우리는 아직도 우주를 모른다

우주의 비밀을 파헤치기 위한 끝없는 노력

 

6장. 지구 너머로 향하는 이야기

미국 전역을 발칵 뒤집은 미항공우주국의 발표

그래서, 외계에는 정말 생명체가 있는 걸까?

붉은 행성에 남아 있는 생명의 흔적을 찾아서

인류가 아직도 화성에 발을 내딛지 못한 이유

화성 탐사선 퍼서비어런스에게 주어진 특별한 임무

우리는 또 다른 지구를 찾아야만 할까?

 

에필로그 - 천문학은 우리를 겸손하게 만든다

사진 및 그림 출처

[본 문]
  

나는 별을 볼 줄 아는 능력이야말로, 직립보행이 우리에게 가져다준 가장 특별한 선물이라고 생각한다. 덕분에 우리는 다른 네발 짐승들과 달리, 고개를 조금만 들어올려도 편하게 하늘을 올려다보는 존재가 되었기 때문이다. 덕분에 우리는 우주를 알고, 우주를 궁금해하며, 광활한 우주 안에서 외로움을 느끼는 존재가 되었다. 그리고 이 우주에서 별을 보는 행위를 할 줄 아는, 그것의 재미를 느낄 줄 아는 유일하고도 아름다운 존재가 되었다.

_‘프롤로그: 별을 바라보는 것은 가장 인간다운 행위다’, p.12

 

별과 은하들은 아스라이 멀리 떨어져 있지만, 그동안 우리가 헤아린 별과 은하의 빛은 수천억 단위를 넘어섰다. 천문대에서 사람의 손길이 조금씩 사라져가기 시작한 지는 오래다. 매일 밤 지구곳곳에서는 자동화된 천문대의 성실한 사업가들이 별을 헤아리고 있다. 하지만 언젠가 인공지능이 인간 천문학자의 위치를 완전히 대체하게 되더라도, 인간이 하늘 보기를 멈추는 날은 오지 않을 것이다. 그리고 우리가 본 것들을 후대에 전할 것이다. 사업가의 이야기를 전하던 어린 왕자가 되어 말이다.

_‘1장. 모든 이야기는 별을 세며 시작되었다’, p.61

 

과거의 과학자들이 우스꽝스러운 이론을 상상했던 건 그들이 멍청했기 때문이 아니다. 단지 그들에게는 우주가 정말 그렇게 보였을 뿐이다. 오늘날 우리가 굳게 믿고 있는 빅뱅 우주론의 큰 틀도 언젠가 전혀 다른 패러다임으로 대체될지도 모른다. 먼 미래, 예컨대 30세기쯤 되었을 때 우리의 먼 후손들은 한때 빅뱅 우주론에 고집을 부리면서 암흑 에너지라는 엉성한 보정 장치를 추가했던 우리의 모습을 보며 비웃을지도 모른다. 그리고 그들은 지금의 우리가 감히 상상조차 할 수 없는 전혀 다른 방식으로 우주의 탄생과 진화를 이야기하며, 전혀 다른 우주를 살아가고 있을지도 모

른다.

_‘2장. 오래된 믿음은 어떻게 무너졌을까’, p.109

 

맨눈으로 보는 밤하늘의 별빛이 반짝여 보이는 이유도 바로 이 때문이다. 사실 별빛은 원래 흔들리지 않는다. 만약 우리가 대기권이 없는 달에서 별을 본다면 별은 완벽하게, 아무런 흔들림 없는 작은 점의 모습으로 보일 것이다. 별빛이 반짝여 보이는 이유는 순전히 지구 대기권 탓이다. 윤동주 시인의 말대로 별빛이 바람에 스치우기 때문이다. 천문 관측에서는 이렇게 별빛이 퍼져 보이는 정도를 시상Seeing이라고 한다. 스피처는 우주에 올라가 지구 대기권의 방해 없이 별빛을 직접 바라본다면, 지상 망원경으로는 흉내낼 수 없는 압도적인 시상을 얻을 수 있다고 생각했다.

_‘3장. 수 광년의 어둠을 뚫고 날아 온 메시지’, p.137

 

나는 과학의 발전이 단순히 과학의 영역을 넘어, 음악과 문학 등 다양한 분야에서 우리의 관점을 크게 바꿀 수 있다고 생각한다. 중력파의 존재를 알기 전까지, ‘중력을 본다’라는 표현은 지극히 공감각적이고 문학적인 표현이었을 것이다. 중력은 본래 시각적 감각이 아니라고 생각했을 테니 말이다. 하지만 이제 우리는 정말 중력을 볼 수 있는 세상을 살게 되었다. ‘중력을 본다’라는 표현은 더 이상 문학적인 표현이 아니다. 우주의 현실을 있는 그대로 표현하는 과학적인 표현이다. 이제 우리는 중력을 본다. 시인이 아닌 천문학자로서 하는 말이다.

_‘4장. 사과는 어떻게 우주의 힘을 설명했을까’, p.200

 

암흑 물질은 우주의 물질이 더 효과적으로 빠르고 안정적으로 반죽될 수 있게 해 주었다. 태초의 우주에 모여들었던 암흑 물질 덩어리는 은하를 빚어낸 은하의 씨앗, 은하의 응결핵과 같은 역할을 한 것이다. 만약 암흑 물질이 없었다면, 우주에는 지금껏 이렇다 할 크고 아름다운 은하들이 아직 하나도 만들어지지 못했을지 모른다. 아직도 바리온이 충분히 높은 밀도로 모여서 반죽되고 있는 곳이 없었을 테니 말이다. 우주의 나이 138억 년이 우리에겐 마냥 턱없이 긴 세월처럼 느껴지지만, 재밌게도 암흑 물질이 있었기에 ‘불과’ 138억 년 만에 우주가 지금의 아름다운 거대 구조를

완성할 수 있었던 셈이다.

_‘5장. 텅 빈 공간을 채운 보이지 않는 힘’, p.249

 

지구에서 벌어진 문제는 가능한 지구 안에서 해결하는 것이 옳다. 지구를 버리고 다른 곳에서 새로운 시작을 꿈꾸는 것은 게으르고 비싼 대안이다. 요즘 우리가 화성을 말할 때, 지구는 없다. 마치 화성을 지구에서 벌어진 모든 문제로부터 벗어나 새 출발을 할 수 있는 희망찬 유토피아처럼 인식하는 경향이 있다. 하지만 화성은 우리의 근본적인 문제를 해결해 주지 않는다. 화성 진출이라는 꿈은 당장은 오지 않을 미래에 우리의 현실 속 잘못과 그에 따른 비극을 유예시키고 있을 뿐이다.

_‘6장. 지구 너머로 향하는 이야기’, p.318

 

현대 천문학을 관통하는 아주 멋진 철학적 개념이 있다. ‘우주론적 인식’이라는 개념인데, 보이는 모든 것들이 보이지 않는 모든 것의 영향을 받고 있으며, 알고 있는 모든 것들이 아직 알려지지 않은 모든 것과 연결되어 있음을 항상 인식하며 살아가는 태도를 말한다. 이 태도에 익숙해져야만 우리는 우주를 온전하게 받아들이고 느낄 수 있다. 천문학은 우리를 겸손하게 만들고, 동시에 우리가 겸손해져야만 천문학을 제대로 즐길 수 있다. 아는 것이 아닌 모르는 것을 인정하는 마음. 심지어 자신이 아는 것조차 과소평가하며 얼마나 많은 것을 모르고 있는지를 보여 주려는 마음. 그 마음이 나를 천문학자로 만들었다.

_‘에필로그: 천문학은 우리를 겸손하게 만든다’, p.323

김범준 (성균관대학교 통계물리학과 교수)

천문학자이자 과학 커뮤니케이터인 우주먼지 지웅배 님이 멋진 책을 냈다. 천문학의 발전 과정과 함께 천문학의 아름다움을 담담히 서술한 저자는 아직 답을 알지 못하는 흥미롭고 중요한 질문도 여럿 소개한다.

 

안은진 (배우)

우주를 바라보는 일은 결국 나를 더 깊이 들여다보는 일이기도 합니다. 이 책을 읽다 보면, 힘든 현실 속에서 내 고민으로만 가득했던 마음의 우주가 진짜 우주를 마주하며 잊고 있던 감각을 서서히 되찾게 됩니다.

 

정영진 (정프로, ‘과학을 보다’ 진행)

나는 우주에 대해 잘 알지도 믿지도 못합니다. 유일하게 믿는 것은 이런 믿기 어려운 이야기를 전하는 우주먼지 지웅배 교수의 진지하고 친절한 태도, 우리 은하를 다 담은 듯한 진실된 그의 눈빛입니다.

 

이강민 (CBS 〈이강민의 잡지사〉 편집장)

이 책은 수천 년에 걸쳐 별을 헤고, 질문을 던진 수많은 이들의 이야기를 담았습니다. 손에 쥔 스마트폰만 보며 스스로 천문학자임을 잊고 살던 우리에게 이 책은 고개를 들어 밤하늘을 바라볼 낭만을 선사합니다.

 

진돌 (웹툰 작가, 유튜버)

이 책을 읽다 보면, 어딘가에서 나타난 천문학자와 나란히 서서 보이지 않는 곳을 함께 바라보며, 드러나지 않은 우주의 비밀을 몰래 전해 듣는 특별한 사건에 가담하는 듯한 착각마저 든다.

 

히디 (웹툰 작가)

읽으면 읽을수록 신기하게도 한없이 멀게만 보였던 우주가 조금씩 가까워졌습니다. ‘나와 우주는 별개이고 아주 먼 거리에 있다’라고 생각했는데, 사실은 내가 바로 그 우주 안에 존재하고 있다는 너무도 당연한 사실이 친근하게 느껴졌어요.