코스모스 7장 밤하늘의 등뼈, 8장 시간과 공간을 가르는 여행, 9장 별들의 삶과 죽음

코스모스의 목차를 살펴보다 보니 책의 구성이 시간 순서로 연결되지 않는다는 것을 알게 되었다. 보통 책을 쓴다면 천문학의 정의, 역사, 주요한 인물들에 대한 설명과 그로 인해서 알려진 이론과 밝혀진 사실들을 기반으로 현대에 하고 있는 천문학의 일들을 시간순서를 따라 서술해 가는 것에 익숙해져 있다. 그런데, 코스모스의 책의 목차를 펼쳐놓고 보면 1장은 코스모스의 바닷가에서라는 제목으로 현재의 우리가 거대한 우주의 어디쯤에 있는 것인지 현실인식을 시키고 저자가 생각하는 코스모스에 대한 감상을 알려주는 듯한 것으로 시작한다. 이어서 2장에서는 인류 이외의 다른 지성체의 유무에 대해서 얘기를 이어나간다. 그리고 지구에서 천문학을 공부하기 시작한 이유와 필요성을 얘기하다가 우리 태양계의 행성들에 대한 현재까지의 실적들로 이어졌다. 그런데, 7장에서 그런 전체 목차상으로는 다시 뜬금없이 천문학의 발전과정에 대한 얘기를 시작한다.

7장에서는 천문학이라는 것이 과학으로 발전해온 과정을 얘기하는 것 같다. 원시시대 밤하늘을 보면서 별자리를 꾸미고, 헤라여신의 젖에서 나온 밀키웨이라는 단어, 은하수를 어떤 동물의 등뼈로 생각했던 원시부족들의 관심의 시선으로부터 천문학은 시작되었다. 그런 관심에서 실질적인 관측과 이론을 검증하는 방식과 과학적 탐구방식이 이오니아의 철학자들을 통해서 구체화되기 시작했다. 이런 과학적 발견들은 8장에서 뉴턴과 아인슈타인을 통해서 전 우주에 공통으로 통용되는 법칙들에 대한 얘기를 하고, 9장에서는 별의 탄생과 죽음에서 남겨진 원자들이 또다른 행성의 원료가 되는 과정을 설명해준다.

예전에 영어공부를 할때 듣기연습을 하면, 처음에 들을 때는 한 70% 정도가 들리는 듯한 느낌이다. 두번, 세번 듣고 dictation으로 넘어가면 터무니 없이 많은 단어들과 뜻을 놓치고 있었던 것을 알게 된다. 코스모스를 읽으면서 비슷한 느낌을 받는다. 읽을 때는 대충 이해가 된 것 같고, 무슨 말을 할려고 하는지 알 것 같다. 그런데 다시보면 내용에 숨은 뜻은 거의 찾지 못하고 겉만 핱고 있는 것은 아닌가하는 아쉬움이 생긴다.

몇번이나 들었지만, 아직도 아인슈타인의 특수 상대성 이론과 일반상대성이론은 모호하다. 이것을 이해하기 위해서는 수학적인 설명을 이해해야 할 것같다. 

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7. 밤 하늘의 등뼈

Milky Way(은하수) : 헤라가 제우스와 결혼한 첫날밤. 헤라의 유방에서 힘차게 뿜어져 나온 젓이 밤하늘에 흘러서 빛을 내는 띠가 됐다고 한다.

<왜 이오니아에서 우주에 대한 과학적 예측이 시작되었을까?>에 대한 답 : 동부 지중해 연안은 이집트와 메소포타미아의 위대한 문화를 포함하여 아프리카, 아시아, 유럽의 문화가 한데 만나서 교차 배양되던 곳이었다. (P345)

문화는 일정한 박자와 일정한 방식으로 발전하지 않는다. 문화는 서로 다른 시기에 일어나며 서로 다른 속도로 발전한다. 과학적 세계관은 우리 뇌의 가장 고등한 부분과 잘 들어맞고, 그 부분을 아주 잘 설명하며 또 그부분과 훌륭하게 조화를 이루기에  ~~~ 과학은 이오니아에서 태어났다. (P346)

탈레스는 유클리드로 연결되고, 유클리드는 아이작 뉴턴으로 이어진다. (P348)

데모크리토스 : 삶은 세상을 즐기고 온 세상을 이해하는 것이었다. 그에게 이해는 곧 즐거움이었다. "축제없는 인생은 여관이 없는 긴 여정과 같다." (P356)

피타고라스와 플라톤은 코스모스가 설명될 수 있는 실체이고 자연에는 수학적인 근본 얼개가 있다고 가르침으로써 사람들의 마음속에 과학을 하려는 동기를 크게 불어넣었다. 하지만 자신들의 입지를 불안하게 할 소지의 사실들이 유포되는 것을 억압하고, 과학을 소수 엘리트만의 전유물로 제한하고, 실험에 대한 혐오감을 심어 주고, 신비주의,를 용인하고, 노예 사회가 안고 있던 문제들을 애써 외면함으로써 결과적으로 인간의 위대한 모험심에 큰 좌절감을 안겨 주고, 과학의 발전에도 어쩔 수 없는 퇴보를 불러왔다. 과학 탐구의 이오니아적 접근 방법이 신비주의에 눌려 긴 잠을 자는 동안 과학 탐구의 도구들은 하릴없이 먼지만 덮어쓰고 있다가, 그 일부가 알렉산드리아 대도서관의 학자들을 통해 후대에 전해지면서 재발견되기도 했다. (P374)

별이란 무엇인가? 별이란 광막한 우주 공간에 흩어져 있는 막강한 힘을 가진 태양이었다. ~~~아리스타르코스가 우리에게 남겨 준 위대한 유산은 지구와 지구인을 올바르게 자리 매김한 것이다. 지구와 지구인이 자연에서 그리 대단한 존재가 아니라는 통찰은 위로는 하늘에 떠 있는 별들의 보편성으로 확장됐고 옆으로는 인종 차별의 철폐로까지 이어졌다. (P380)

8. 시간과 공간을 가르는 여행

대자연의 법칙은 그 누가 설명하든지 간에 동일해야 한다. 이 규칙이 사실이라면 아무도 빛보다 빠르게 여행할 수 없게 된다. 그리고 우리가 살고 있는 이 지구의 위치가 우주에서 어떤 특별한 의미를 갖는 곳이라면 이 또한 이상한 일이 아니고 무엇이겠는가. (P404)

빛보다 빠리 움직이는 것에 대한 금지는 분명히 우리의 상식과 상충한다. ~~~상대성 이론은 인간이 할 수 있는 것에 궁극적인 제한을 가한다. 하지만 우주가 꼭 인류의 야망과 완전한 조화를 이루어야 할 필요는 없다. (P406)

시간과 공간은 서로 밀접하게 얽혀 있다. 별, 행성과 같은 세계 또한 우리 인간들처럼 태어나서 성장하고, 결국 죽어서 사라진다. ~~~별들의 인생에 비한다면 사람의 인생은 하루살이에 불과하다. 단 하루의 무상한 삶을 영위하는 하루살이들의 눈에는, 우리 인간들이 아무것도 하지 않으면서 그저 지겹게 시간이 가기만을 기다리는 한심한 존재로 보일 것이다. 한편 별들의 눈에 비친 인간의 삶은 어떤 것일까? (P428)

9. 별들의 삶과 죽음

별이 우주의 부엌인 셈이다. 이 부엌 안에서 수소를 재료로 하여 온갖 종류의 무거운 원소라는 요리들이 만들어졌다는 이야기이다. (P432)

전자들의 척력 덕분에 우리는 일상샐활을 무리 없이 꾸려 갈 수 있다. 우리의, 일상이 원자의 미시적 구조에 의존하는 것이다. 전하만 사라져 버리면 모든 것이 눈에 보이지도 않을 먼지 부스러기가 된다. (P435)

연금술을 통하여 인, 안티몬, 수은 같은 원소들을 새로 발견할 수 있었기 때문이다. 사실상 현대 화학은 연금술사의 실험에서 그 기원을 찾을 수 있다. (P439)

밤에 집 밖으로 나가 머리를 들면 까만 하늘에 총총히 빛나는 별들이 보인다. 별 하나하나가 빛을 낼 수 있는 것은 그 별 내부에서 핵융합 반응이 이루어지고 있기 때문이다. (P447)

중성미자를 검출할 수 있는 망원경의 제작 기술이 앞으로 더 발달하면 우리는 태양은 물론이고 태양 근처에 있는 별들의 중심핵까지 들여다볼 수 있게 될 것이다. (P450)

지구의 사정 따위는 아랑곳하지 안흔 채 태양은 자신의 진화 과정을 어김없이 밟아 간다. 바다가 끓어올라 물이 모두 증발하고 그 다음 대기마저 완전히 증발하여 사라지면, 우리의 상상력으로는 예상할 수 있는 최악의 재앙이 행성 지구를 뒤덮는다. ~~~어쩌면 우리의 후손들은 태양의 진화 속도를 조정하여 지구에 닥쳐올 미증유의 재앙을 적당한 단계에서 막을 수 있을지도 모른다. ~~~(P453)

???구각 모양의 발광성운을 동반한 별들을 종종 만나게 된다. 우리는 이들을 행성상 성운 (Planetary nebula)라고 부른다. (P454)

수소와 일부 헬륨만 제외하면 지구의 모든 원소들이 수십억 년 전에 있었던 별들이 부린 연금술의 조화로 만들어진 것이다. (P457)

우리의 DNA를 이루는 질소, 치아를 구성하는 칼슘, 혈액의 주요성분인 철, 애플파이에 들어 있는 탄소 등의 원자 알갱이 하나하나가 모조리 별의 내부에서 합성됐다. 그러므로 우리는 별의 자녀들이다. (P458)

수천 광년 떨어진 곳에서 별 하나가 초신성으로 폭발하면서 많은 양의 우주선 입자들이 생겼다고 하자. 그들은 은하수 은하의 구석구석을 수백만 년동안 이동하다가, 일부가 아주 우연하게 지구에 들어와서 어떤 생물의 유전적 형질을 바꾸어 놓는다. 유전자 코드의 형성, 캄브리아기에 있었던 생물 종의 폭발적 증가, 인류 조상의 직립 보행 등도 따지고 보면 모두 결정적 시기마다 지구 생물의 진화 역사에 개입했던 우주선과의 상호 작용에 따른 결과일 가능성이 크다. (P461)

신성, 초신성, 중성자별, 블랙홀 등은 어찌하고? 우리는 그들과의 만남 속에서 우리를 구성하는 물질, 우리의 내면과 겉모습 그리고 인간 본성의 형성 기제 모두가 생명과 코스모스의 깊은 연계에 좌우된다는 점을 확신학 될 것이다. (P479)