[우리는 모두 별에서 왔다], 윤성철, 21세기북스, 2020, (210602)

이 책을 읽기 전에 : 학문의 분류

 

인류 역사상 가장 오래된 학문 중 하나로 우주와 그 안에 있는 모든 천체를 연구한다. 지금은 물리학, 화학, 지질학, 생물학 등 다양한 학문과 융합하여 빅뱅으로 시작하는 우주의기원과 진화, 그리고 외계 행성과 생명 등으로 그 대상을 확대해나가고 있다. 일반적으로 천문학의 연구 대상은 태양과 태양계, 항성, 성간물질, 은하, 블랙홀과 같은 것이지만, 우주적 관점을 통해 인류의 미래와 인간의 정체성을 다른 차원에서 한층 더 깊이 있게 성찰할 수 있는 기회를 제공하기도 한다. 

 

주요 키워드

 

들어가는 글 : 우주의 끝에서 인간을 만나다

1부 코페르니쿠스 혁명, 인간은 왜 우주의 미아가 되었는가

 

영원하고 변하지 않는 플라톤의 우주

 

완벽하게 아름다운 천동설에 균열을 일으키다

 

천문학의 발전과 인간 굴욕의 역사

 

코페르니쿠스의 혁명은 인간이 우주의 중심에서 가장자리로 밀려나는 과정이었다고 할 수 있다. 천문학의 발달 과정은 사실상 인간 굴욕의 역사였다. 

 

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2부 빅뱅, 우주는 어떻게 시작되었는가

 

빅뱅을 발견해낸 과학자들의 위대한 질문

 

프리드만의 해에 따르면 우주는 정적이지 않고 동적이다. 이는 우주가 끊임없이 계속 팽창하거나, 혹은 팽창하다가 곡률반경이 최대에 도달했을 때 다시 수축하는 가능성을 보여준다. 프리드만 모델의 흥미로운 점 중에 하나는 우주에 곡률반경이 0인 특이점이 존재한다는 사실이다. 이는 시공간의 시작점을 뜻한다. 한편 벨기에의 가톨릭 신부 조르주 르메트르는 프리드만의 업적을 모르고 있는 상태에서 프리드만이 발견한 것과 동일한 장 방정식 해를 1927년에 발견한다. 르메르트는 더 나아가, 프리드만의 장 방정식 해에 따라 우주가 팽창한다면 외부 은하의 후퇴속도는 거리에 비례할 것이라는 사실을 깨닫는다. 

 

우주의 시작과 끝을 향한 지적 탐험

 

태초의 우주는 뜨겁고 조밀했다

 

우주가 남겨놓은 빅뱅의 흔적

 

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3부 별과 인간, 우리는 어떻게 만들어졌는가

 

작은 일탈에서 시작된 우주의 진화

 

아주 머나먼 과거, 인간은 별이었다

 

호일이 탄소 공명에너지 준위를 찾아낸 방식을 두고 약한 인류 원리를 과학에 성공적으로 적용한 최초의 사례라고 평가하는 역사가도 있다. 약한 인류 원리란, 우주의 모든 성질과 상태는 인간이 우주에 존재하고 있다는 사실과 일관성 있어야 한다고 말하는 것이다. 다시 말해 우주의 진화 방식이나 물리적 작동 방식이 인간의 존재한다는 사실과 모순되어서는 안 된다는 뜻이다. 물론 여기에서 말하는 '일관성'이 인간 존재의 '필연성'을 뜻하는 것은 아니다. 

 

우리 안에 새겨진 우주의 장엄한 역사

 

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4부 외계 생명과 인공지능, 인류는 어디로 갈 것인가

 

생명의 씨앗이 지구에 떨어지기까지

 

1969년 호주의 작은 마을 머치슨에 떨어진 거대 운석에서는 무려 74종의 아미노산이 발견되었다. 그중 6종은 지구 생명체의 단백질에도 포함되어 있는 것이었다. 또한 유럽 우주기구의 로제타 탐사선은 2014년 추류모프-게라시멘코 혜성에 착률해 표면 물질을 분석했고 아미노산의 하나인 글리신의존재를 확인한 바 있다. 소행성과 혜성 모두 성간얼음과 성간먼지가 뭉쳐서 형성된 것인 만큼, 이 발견들은 성간먼지 표면에서 발생하는 화학반응이 실제로 복합 유기분자를 생성해낼 수 있음을 암시한다. 전파망원경을 통해 별 형성 영역을 관찰하는 경우에도 다양한 유기분자의 존재가 확인되곤 한다. 2012년 덴마크의 전파천문학자들은 알마 간섭계를 사용해 태양 정도 크기의 새로운 별 형성 영역에서 당의 하나인 글리콜알레하이드를 발견하기도 했다. 이 당 분자는 RNA의 합성을 위한 중요한 재료가 될 수 있는 만큼 생명의 기원을 이해하는 데 중요한 역할을 한다. 또 다른 재미있는 사례로는 독일 본에 소재한 막스플랑크연구소의 전파천문학자들이 우리 은하 중심부에 있는 성간구름에서 산딸기의 향을 내는 유기분자를 발견한 것이다. 

 

외계 생명체의 존재를 믿는 합리적 이유

 

지구 밖의 생명체와 만날 준비가 되었는가

 

수렴진화는 생명이 주변 환경에 적응하며 진화할 때 선택지가 그다지 많지 않다는 것을 암시한다. 

 

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나가는 글 우주의 한계와 가능성을 찾아서

 

주석

 

참고문헌