서적소개
블랙홀과 시간굴절 : 아인슈타인의 엉뚱한 유산
킵 손 / 이지북 / 2005.2.7
이 책은 시간과 공간에 대한 사고의 혁명과 이 혁명이 일으킨 변화에 대한 책이다. 우주에서 가장 신비스러운 대상으로 여겨지는 블랙홀을 이해하기 위한 노력과 궁극적 성공의 한복판에 있었던 저자는 이 책을 통해서 이 과정을 흥미롭게 설명하고 잇다. 블랙홀과 타임머신의 미스터리를 풀어가는 흥미로운 모험담을 통해 우주에 무슨 일이 일어나고 있는지, 그래서 우리는 무엇을 할 수 있을 것인지 조목조목 이야기해준다.
이론, 역사, 비화가 망라된 한 시대의 과학책 1915년 아인슈타인의 일반상대성 이론이 세상에 위용을 드러낸 이후, 수많은 천재들이 그 미스터리를 풀기 위해 인생을 바쳤다. 그중에서 특히 블랙홀과 타임머신의 미스터리는 도저히 풀리지 않아 아인슈타인 본인조차도 그 존재 가능성을 거부했다. 이 책의 저자인 최고의 물리학자이자 최고의 교수인 킵 S. 손 역시 그러한 미스터리를 풀어가는 모험에 인생을 바치고 있는데, 그는 이 흥미로운 모험담을 통해 우주에 무슨 일이 일어나고 있는지, 그래서 우리는 무엇을 할 수 있을 것인지 조목조목 이야기해준다. 추천평 과학책 중 최고다. _ 뉴욕타임즈
너무나 훌륭하다. 과학책은 이렇게 써야 한다. _ 칼 세이건
블랙홀과 시간굴절에 나타난 과학적 기획은 다른 책에서는 볼 수 없는 것이었다. 이 책 속에는 역사와 현대 물리학, 새로운 발견의 짜릿함, 그리고 어느 순간 정신을 관통하는 과학자의 직관들이 풍부하고 유려하게 흘러간다. _ 알란 라이트만
○ 목차
서문 – 스티븐 호킹
출간에 부쳐 – 프레더릭 자이츠
머리말
프롤로그: 블랙홀로의 항해
SF 이야기 속에서 우리는 블랙홀과 조우하고 그것의 낯선 성질을 경험한다
1. 시간과 공간의 상대성
아인슈타인은 뉴턴의 절대시간과 절대공간을 무너뜨린다.
2. 시간과 공간의 뒤틀림
시간과 공간을 통합하는 민코프스키와 뒤트는 아인슈타인
3. 블랙홀의 발견과 부정
아인슈타인의 시공간 뒤틀림의 법칙은 블랙홀의 존재를 예측한다. 그러나 아인슈타인조차 이 예측을 부정한다.
4. 백색왜성의 신배
에딩턴과 찬드라세카르는 별의 죽음에 대해 논쟁을 벌인다. 질량이 큰 별들은 죽을 때 블랙홀을 만들며 가라앉는가? 양자역학은 그들을 구할 수 있을 것인가?
5. 피할 수 없는 내파
모든 힘 중에 가장 강하다는 핵력조차 중력에 저항할 수 없다.
6. 내파 이후
어떤 이론적인 무장도 다음 결론을 비껴갈 수 없다. 내파는 블랙홀을 만든다.
7. 황금시대
블랙홀의 특징들: 회전, 맥동, 에너지 저장과 분출, 무모.
8. 탐색
블랙홀에 대한 탐색 방법이 제안되고 추진된다. 탐색은 성공적이다(아마도).
9. 뜻밖의 발견
천문학자들은 뜻밖의 결론을 내릴 수밖에 없다. 은하 중심에는 태양보다 100만 배나 무거운 블랙홀이 있다(아마도).
10. 곡률의 잔물결
블랙홀 충돌을 알리는 교향곡이 중력파에 실려 지구에 도착한다. 물리학자들은 중력파를 검출하고 해독할 기계를 만든다.
11. 실제란 무엇인가?
일요일에 휘어진 것으로 보였던 시공간이 월요일에는 평평한 것으노 보인다. 일요일에는 진공이던 지평면이 월요일에는 전하를 띤다. 그러나 일요일의 실험과 월요일의 실험은 같은 실험이다.
12. 블랙홀의 증발
블랙홀의 지평면은 복사와 천천히 증발하는 뜨거운 입자들의 대기로 덮여 있고, 블랙홀은 수축하다가 폭발한다.
13. 블랙홀의 내부
블랙홀 내부의 비밀을 파헤친다. 다른 우주로 가는 길? 무한 조석 중력을 가진 특이점? 시간과 공간의 끝? 양자 폼의 탄생?
14. 웜홀과 타임머신
고도로 문명화된 순간이동과 시간이동을 위해 웜홀을 이용할 수 있을까?
에필로그
아인슈타인의 유산, 과거와 미래, 몇몇 중요 인물들.
감사의 말 – 이 책을 쓰는 데 도움을 준 친구와 동료들에게
인물들 – 이 책에서 중요하게 다루어진 인물들 목록
연대기 – 사건, 통찰, 그리고 발견의 연대기
용어설명
주석
참고문헌
주제 찾아보기
○ 저자소개 : 킵 스티븐 손 (Kip Stephen Thorne, 1940 ~ )
킵 스티븐 손 (Kip Stephen Thorne)은 미국의 이론물리학자 (Theoretical Physicist)로 1962년 캘리포니아공과대학교를 졸업하고 1965년 프린스턴대학교에서 박사학위를 받았다. 1967년부터 캘리포니아공과대학교에서 조교수로 일했고 석좌교수를 거쳐 현재 이론물리학 명예교수로 있다. 연구 분야는 아인슈타인의 일반상대성 이론과 천체물리학이며 특히 블랙홀, 중력파를 다룬다.
중력파 검출기를 건설하는 LIGO 프로젝트 (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory; 라이고)를 이끌었으며 2016년 2월 중력파의 존재를 탐지해 ‘제2의 노벨상’이라 불리는 카블리상 (Kavli Prize)을 받았고 2017년 같은 공로로 노벨 물리학상을 받았다. 지난 2014년에는 SF영화 ‘인터스텔라’의 과학자문위원 겸 총괄제작자로 참여하기도 했다.
저서로는 1973년에 쓴 ‘Gravitation’ (공저)이 지금까지 과학도들에게 일반상대성 이론의 교과서로 사랑받고 있으며, 이 외에 ‘인터스텔라의 과학’, ‘시공간의 미래’ (공저) 등이 있다.
칼텍에서 파인만 석좌 교수를 역임했으며, 2009년에 은퇴했다. 상대성 이론, 중력, 천체물리학에 관해서 현존하는 최고의 물리학자로 평가받고 있다.
– 역자 : 박일호
학부에서는 공학을, 대학원에서 과학철학을 전공했으며, 확률에 관한 인식론 연구로 박사학위를 받았다. 지금은 전북대학교 철학과에서 과학철학과 논리학 등을 가르치며 연구하고 있다. 확률을 둘러싼 철학 문제, 특히 과학철학, 인식론, 형이상학에서 등장하는 철학 문제들을 확률이라는 수학적 개념을 이용해 탐구하고 있다. 역서로 『외로운 산소 원자의 여행』을 번역했으며, 『철학의 숲, 길을 묻다』와 『철학의 숲, 길을 열다』를 공저했다. 「Rescuing Reflection」, 「Confirmation Measures and Collaborative Belief Updating」 등의 학술 논문을 발표하기도 했다.
○ 출판사 서평
스티븐 호킹과 쌍벽을 이루는 물리학의 거장 킵 S.손이 들려주는 블랙홀과 우주의 원리. 최고의 물리학자인 킵 S.손은 이 책에서 아인슈타인의 일반상대성 이론 특히, 블랙홀을 이해하기 위한 노력과 그 과학적 발견의 역사를 흥미롭게 설명하고 있다. 출간 직후 미국 물리학 저작협회상, 파이-베타-카파 과학 저술상, 러시아 프리로다 독자상 등을 휩쓸었으며 10개 언어로 번역되었다고 한다.
프롤로그 부분에서는 독자들의 이해를 위해 책에서 다루는 물리학과 천체물리학의 개념을 대략적으로 설명하고 있으며 본문 14장에서는 저자와 과학자들이 아인슈타인의 유산을 해석하기 위해 벌인 과학적 투쟁의 역사가 자세하게 다루어지고 있다. 블랙홀, 백색왜성, 특이점, 중력파, 웜홀, 시간 왜곡, 타임머신 등이 바로 그것이다.
일반 대중들을 위해 쓴 책이라 비교적 친절한 설명을 하고 있으며 독자들은 이 흥미로운 모험담을 통해 우주에서 무슨 일이 일어나고 있는지, 앞으로 어떤 일이 일어날지에 대한 통찰을 얻을 수 있을 것이다.
○ 독자의 평
나는 참 책을 쉽게 사는 편이다. 이 책을 고르게 된 것도 블랙홀에 평소에 블랙홀에 관심이 있어서 손이 가기도 했지만 첫 부분의 프롤로그를 읽어본 결과 마치 SF 소설 같이 시작하는 부분이 흥미로워 나를 끌리게 만들었다. “당신은 컴퓨터와 로봇 수백 명의 승무원들이 탑승한 거대한 우주선의 선장이다.” 라는 프롤로그로 시작해서 마치 내가 블랙홀을 탐험하는 내용으로 시작하는 부분이 기존의 다른 책과는 다르게 상당히 흥미로웠다. 책의 두께나 가격 면에서 비싸다는 생각이 들기도 했지만 그만큼 소장가치가 있고 내용도 흥미롭다고 생각되었기 때문에 비싼 가격이 그다지 아깝지만은 않았다. 책은 전반적으로 내가 흥미를 느꼈던 프롤로그와는 약간 다르게 진행 되었다. 총 14장으로 구성되어 있었고 주로 과학의 역사가 중심축을 이루고 있으며, 그 역사는 다른 주제들과 서로 밀접하게 연결되어 있었다. 역사 상 최고의 천재로 일컬어지는 아인슈타인이 인류에게 남겨준 상대성 이론이라는 유산에서 출발해서 물리학, 천체물리학 등 세부적인 주제에 이르기 까지 또한 블랙홀에 대한 역사까지 상당히 방대한 양을 다루고 있었다. 그렇기 때문에 과학적으로도 전문적인 지식을 요하는 용어들이 많이 등장해서 과학을 좋아하지 않거나 단순히 취미로 읽기에는 상당히 어려울 것이라고 생각 되었다. 하지만 그렇기 때문에 그런 문제를 해결하기 위해서 책의 뒷부분에는 용어 설명이라고 따로 정리를 해 두었기 때문에 약간의 수고를 들여서 그 뜻을 알아가며 읽는다면 책의 흐름을 놓치지 않고 이해하는데 크게 문제는 없을 것 같아 보인다. 또한 이 책의 다른 장점은 주제 찾아보기라는 부분이다. 책의 내용말고도 뒷부분에 부록 같이 있는 부분인데 마치 과학 백과사전처럼 자신이 원하는 부분만을 찾아볼 수 있게 용어와 책의 페이지까지 자세하게 적어놓았기 때문에 나중에 필요할 때 책을 뒤적거릴 것 없이 한 번에 찾을 수 있도록 따로 정리를 해두었다. 작가의 배려가 느껴지는 부분이었다. 작가는 머리말에서 말하고 있다. 이 책은 상대성 이론에 대한 통찰들을 과학자가 아닌 사람들과 다른 분야에 있는 과학자들과 공유하려는 것이다.이러한 작가의 의도에 걸맞게 책의 가격이나 두께 면에서 워낙 방대하기 때문에 자칫 처음에 선뜻 손이 가지 않을 수도 있다. 하지만 과학에 관심이 있고 과학에 대한 상식을 늘리고 싶다면 많은 시간을 투자해서 읽어볼 만한 책인 것 같다. 연세대학교 이학계열 05학번 최환영
[인상깊은구절]
대답은 이것이다. 우리 우주의 복잡성을 해명하고, 궁극적 간결성과 우아함, 그리고 그것을 지배하는 근본 법칙의 영광스러운 아름다움을 드러내는 인간의 놀라운 정신 능력, 연구를 준비하고 시작한 이래 막다른 골목에 부딪히더라도 뛰어난 통찰로 난고나을 뛰어넘는 인간의 놀라운 정신 능력, 바로 그것을 배우기 원한다.
크리스천라이프 편집부