천문학 콘서트 - 우리가 살면서 한 번은 꼭 읽어야 할 천문학 이야기

고대천문학에서 코페르니쿠스, 뉴턴, 아인슈타인까지
물질과 빛, 별과 은하에서 팽창우주, 빅뱅우주론에 이르기까지
쉽고 재미있게 풀어쓴 한 권으로 읽는 교양천문학

얼마 전 한국천문연구원에서 발표한 소행성의 지구 접근으로 인터넷이 뜨겁게 달아올랐었다. 영화 속에서만 보던 행성 충돌의 장면들이 잠시지만, 당장 눈앞에서 펼쳐질 것만 같은 우려를 낳기도 했었다. 이처럼 머나먼 우주에서 관측되는 현상들은 우리가 살고 있는 지구와 밀접한 관련을 맺고 있기 때문에 여전히 우리에게 꾸준한 관심의 대상이 되고 있다. 드넓은 우주는 우리가 미처 알지 못하는 물음표로 가득 차 있는 공간이기도 하다. 이번에 출간되는 『천문학 콘서트』는 바로 우리가 궁금해 했던 우주에 관한 다양한 이론과 주제를 담고 있다.
‘우리가 살면서 한 번은 꼭 읽어야 할 천문학 이야기’라는 부제에 맞게, 이 책의 1부는 천문학사에 큰 족적을 남긴 인물과 우주론, 2부에서는 천문학의 중요한 주제들을 중심으로 쉽고 재미있게 풀어쓰고 있다. 이 책에서는 천문학의 역사와 개념들이 체계적으로 잘 정리되어 있고, 총 33컷으로 구성된 다양한 천체들에 관한 컬러 화보가 삽입되어 글로만 이해하는 한계를 넘어서서, 좀 더 쉽게 천문학을 접근하는 데 좋은 길잡이가 되어줄 것이다.

우주와 하늘에 미친 어느 농부가 들려주는 천문학에 관한 거의 모든 이야기
‘우주는 무엇인가? 우리는 어디에서 왔는가? 이 우주 속에서 인간은 어떤 존재인가?’
스물 갓 넘은 젊은 시절부터 저자는 이런 자신의 호기심과 갈증을 풀어줄 천문학 책을 찾아 청계천 헌책방을 뒤지며 돌아다녔다. 이러한 호기심은 그가 1990년 이후 출판사를 설립, 천문학 분야의 다양한 양서들과 천문학사전 편찬, 그리고 국내 최초의 천문 잡지 <월간 하늘>의 발간으로까지 이어졌다. 천문학과 우주에 깊은 관심을 가진 그가 천직으로 여기던 출판 일마저 접고 시골의 산속으로 들어간 것은, 일만 하다가 아무것도 모른 채 우주 속으로 사라져버린다면 너무나 억울할 것 같아서였다. 남은 여생 동안 시골에서 나름대로 자유롭게 우주를 사색하다가 떠나고 싶다는 생각에 그는 밤에는 옥상에 설치된 천체망원경을 통해 별을 관찰했고, 낮에는 천문학 고전을 100권 이상 읽었다. 그리고 여가시간에는 취미삼아 아침저녁으로 수학 참고서 정석을 풀었다. 그만큼 그는 우주와 자연의 법칙들을 보고 싶었고 알고 싶었다.
우리는 왜 우주를 사색해야 하는가? 이 물음에 대한 저자의 답은, 우리가 우주를 사색하는 것은, 인간이란 우주 속에서 얼마나 티끌 같은 존재인가를 깊이 자각하고, 장대한 시간의 흐름과 공간의 확대 속에서 자아의 위치를 찾아내는 분별력과 깨달음을 얻기 위함이라고 한다. 그러한 분별력을 가질 때, 우리는 보다 넓은 시각으로 세상과 인생을 보게 되며, 보다 균형 잡힌 삶을 살 수 있게 될 것이라는 게 저자의 믿음이다. 이 믿음이 저자가 이 책을 쓰게 된 가장 큰 동기이며, 특히 젊은이들에게 이 책의 일독을 권하는 까닭이라 할 것이다.

고대에서 현대에 이르기까지 인간의 우주에 대한 사고를 역사적 흐름에 따라 정리한 대중과학서
프톨레마이오스 이후 1,400년 동안 굳건히 우주의 중심을 지켰던 지구가 코페르니쿠스의 등장으로 변방의 작은 행성으로 전락하고 말았다. 프톨레마이오스의 이론대로 지구가 우주의 중심이라면 금성과 수성이
가끔씩 태양으로부터 멀어질 때가 있어야 하는데, 코페르니쿠스는 그러한 현상이 전혀 관측되지 않자 그의 이론을 더 이상 신뢰할 수 없다고 생각한 것이다. 결국 코페르니쿠스는 오랜 연구와 탐구 끝에 1,700년 전 아리스타르코스의 지동설로 되돌아갔다. 코페르니쿠스는 각각의 천체들은 제각기 고유한 무게를 갖고 있으며, 이 무거운 천체들은 자체의 중심으로 향하는 속성을 지니고 있다고 주장했다. 이 생각이 궁극적으로는 만유인력에 이르게 되지만, 당시의 코페르니쿠스는 이러한 문제에 답할 만한 ‘물리학’을 갖고 있지 못했다. 결국 그 답은 뉴턴이 출현하기까지 200년 이상을 기다리지 않으면 안 되었다.
뒤이어 등장한 뉴턴은 우주에서 비물질적이고 관념적인 것들을 모두 걷어내고 우주공간을 물리학적으로 완전히 규명해내 코페르니쿠스 체계가 옳다는 것을 증명시켰다. 우주도 지구처럼 질량을 가지고 중력으로 빈틈없이 묶여 있는 공간임이 밝혀지면서 지상의 물리학을 통해 우주의 상황을 알 수 있다는 믿음을 갖게 된 것이다. 하늘의 천체들이 질량을 가진 물체라는 사실이 증명되면서 뉴턴 이후에야 비로소 천체 형성에 관한 이론들이 나타나기 시작했다.
천체 형성의 궁금증을 해결한 이론은 바로 아인슈타인의 일반 상대성 이론이다. 우주에 대한 근원적인 질문들, 곧 우주는 어떻게 태어났는가, 우주는 얼마나 큰가, 우주는 끝이 있는가 하는 문제들에 대한 해답을 제시하는 이론임이 밝혀진 것이다. 그리하여 일반 상대성 이론은 단순히 뉴턴의 중력이론을 대체할 뿐 아니라, 현대 우주론의 모태가 되면서 인류는 최초로 우주의 탄생과 진화에 대해 이해할 수 있는 수학적인 틀을 가지게 된 것이다. 이처럼 『천문학 콘서트』는 천문학의 역사와 함께 인간 사고의 흐름에 따른 우주에 대한 기본 개념들을 쉽게 정리할 수 있는 유익한 책이 될 것이다.

신비로운 우주를 다룬 천문학과 천체물리학의 기본 개념은 이 책 한 권이면 충분하다
『천문학 콘서트』는 수학과 과학에 특별한 지식이 없더라도 천문학과 천체물리학의 기본 이론들과 개념들을 쉽게 이해할 수 있도록 구성했다. 이 책을 통해 천문학 속에 나오는 주요 개념들을 이해한다면 현대 천문학의 발자취를 돌아볼 수 있는 좋은 기회를 갖게 될 것이다.
앞에서 언급했듯이 천체를 이루는 기본적인 요소에는 물리학 이론으로 증명할 수 있는 요소들이 포함되어 있다. 우주도 지구처럼 질량을 가지고 중력으로 빈틈없이 묶여 있는 공간임이 밝혀지면서 물리학을 통해 우주의 상황을 파악할 수 있게 된 것이다. 별, 은하, 빛, 물질, 태양계 등 천문학에서 중요하게 생각하는 부분들 또한 재미있게 읽을 수 있도록 구성하였다. 현대 물리학의 화두이자 물질세계의 가장 기본적인 구성요소는 원자이다. 물리는 원자에서 시작하여 원자로 끝난다고 이야기하기도 한다. 그래서 노벨물리학상 수상자인 리처드 파인먼은 원자에 대해 이렇게 이야기하기도 했다.
“다음 세대에 물려줄 과학지식을 단 한 문장으로 요약한다면, “모든 물질은 원자로 이루어져 있다”는 것이다.”
빛이나 전자, 원자와 같이 극미한 세계는 우리의 경험세계와 너무나 다른 세계이다. 우리가 알려고 할수록 물질은 놀랍고 불가사의한 모습을 드러낸다. 그러면서도 물질이 보여주는 내재된 능력은 탄소와 산소, 철을 만들고 별과 은하를 조직하며 심지어는 생명과 의식까지 자아낸다. 물질은 우리가 상상하는 그 이상의 존재이며 그 자체가 신비임을 절실하게 깨닫게 하는 존재임을 이 책을 통해 알 수 있을 것이다.