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나는 이 책을 보기 전에는 흔히 인터넷에 널린 천문학 지식. 교과서적인 지식들을 나열해놓은 뻔한 책이라 생각했다. 빅뱅과 인간 유전구조 따위는 기본적인 교육만 받았다면 알 수 있는 내용이 아닌가. 내가 이걸 왜 읽어야 할까.

흔한 과학 교양서라는 생각은 서문을 읽자마자 바뀌었다. 앤 드루얀이 이야기하는 칼 세이건의 열정과 추모는 이 책이 뭔가 특별함을 열렬히 알려주었다.

코스모스라는 책 자체가 TV 프로그램에서 비롯되어서인지, 이 책에 들어있는 과학 지식들은 우리의 기본적 상식들에서 크게 벗어난 전문적인 내용은 아니었다. 하지만 그 지식을 약간 더 깊게 탐구하며 흥미를 자아내고 생각해보게 하는 매력이 이 책의 특징이라고 생각한다. 특히 11,12,13장에서 과학에 대한 설명을 뛰어넘어 전쟁, 핵무기등 사회와 관한 이야기를 과학과 엮어 설명하는 부분에서 큰 인상을 받았다. 인간의 전쟁은 계속되서 반복된다. 그렇다면 객관적인 외계인이 우리를 바라보면 뭐라고 할까. 과학기술에게 가야 할 예산이 정치인 뒷주머니로 가는 행태를 바꾸려면 우리는 어떻게 해야 할까.

코스모스라는 책의 매력은 단순히 유려한 문체로 과학기술을 쉽게 설명하는 것이 아닌, 500장동안 기본 지식을 알려주고 200장동안 그 지식으로 우리의 사고의 폭을 넓혀주는데 있다 본다.
이 책이 왜 이렇게 유명한지에 대해서 어느 정도 느낀것 같다.

ㅡㅡ

#1.코스모스의 바닷가에서
#2.우주 생명의 푸가
인간은 동식물을 원하는 방향으로 진화시켜 왔다. 하지만 자연이라고 그렇게 못 할까. 인위 도태와 선택은 짧은 시간에 다양한 변화를 가져왔지만 우주는 수십억년이다. 이렇게 생물세계는 진화되어왔다.
진화의 비밀은 죽음과 시간으로 인한 축적이다.
ㅡ이기적 유전자ㅣ우리몸은 서로이익위해 협력하는 세포 집합체.
생명 탄소를 쓴다. 이 점은 대부분의 지구 생물이 같아 기원이 같음을 알 수 있다.
#3.지상과 천상의 하모니.
인류는 오래 전부터 지구가 우주의 중심이라고 믿어 왔다. 프톨레마이로스는 천구 모형을 만들었고 그걸 교회에서 적극적으로 지지하며 천문학진보 막는데 큰 기여를 했다. 훗날 다양한 연구자료가 쌓여 케플러가 태양계의 타원궤도, 지구가 움직인다는 것을 알아내기 전까진 말이다. 행성운동 3법칙.
1.행성은 타원궤도로 움직이고 태양은 그 초점에 있다.
2.행성태양 잇는 동경은 같은시간동안 같은넓이 부채꼴 그린다.
3.조화의 법칙. 행성주기 제곱은 행성과 태양 평균거리 세제곱에 비례한다.
이 법칙들은 자연에서 찾아낸 귀납이었다. 그리고 더 나아가 중력을 예견할 수 있었다.
케플러의 모친은 미신에 의해 사형당할 뻔 했지만 그의 발견은 우주를 향한 한 발걸음이 되었다. 다시 뉴턴을 통해서였다.
뉴턴은 관성을 발견했다. 케플러 3번째 법칙으로 인력을 추정했고, 만유인력의 법칙을 발견했다.
#4.천국과 지옥.
통구스카 사건에서 지구는 아름다운 천국이 아닌 불확실한 위험을 지닌 존재이기도 하다.
행성에서 얼음이란 물만이 아닌 메탄, 암모니아 등이 결빙된 것이다.
유성은 아주 미세한 알갱이로, 지상 대기의 마찰로 불탄 찌꺼기이자 혜성의 부스러기다. 태양은 중력, 열의 영향을 줘 근처 지나가는 혜성 분해시키고, 그 부스러기가 유성이다.
핼리 혜성은 주기적으로 지구에 접근하는 혜성. 행성계 너머 혜성핵 모인 오오트 혜성핵구름.
목성형 행성은 수소 헬륨으로 구성되어 수소포함하는 기체 분자가 조금 섞여있다. 각종 사건에서 알수 있듯, 소행성과 지구의 충돌은 태양계 초창기에서만 일어나는 일은 아니다. 그러나 달표면 광조또렷한 운석공 적다는건 달에서도 침식 일어난다는걸 의미한다.
지구도 수많은 소행성, 혜성과 충돌했을텐데 운석공 드문 이유는 침식이 활발하기 때문이다. 화목성 궤도근처에 있는 소행성대는 행성으로 성장하려던게 근처 거대행성 인력탓에 성장하지 못한 것으로, 토성 고리와 비슷하다.
우리가 보는 샛별빛은 금성 구름에 반사된 태양빛인데, 금성 대기는 이산화탄소가 엄청 많다. 그래서 유전이나 탄산바다 있을거라 예측했으나 사실 전파를 관측하고 가보니 존나 더웠다. 불충분한 귀납은 오류를 발생시킬수 있다.
백색광 슬릿 지나면 스펙트럼이 나타나는데, 그건 가시광선 스펙트럼이다. 주파수 더 높은 자외선대역은 우리의 눈으로 볼 수 없고, 엑스선, 감마선,적외선 등도 마찬가지. 하지만 천문학에서는 유용하게 쓰인다.
서로다른 화학물질은 다른 주파수와 빛을 흡수해 스펙트럼 파장이 달라 물질종류 알수있다. 이걸통해 A형 별 대기에 유로퓸이라는 원소가 많다는 등, 별과  은하의 화학조성을 알 수 있다.
ㅡ금성의 대기는 96%가 이산화탄소에 농축된 산 용액이고, 시속 360의 소용돌이가 나타난다. 황산 비는 응결되어 가라앉다 고열로 분해되고 다시 구름에서 해리되어 액체되길 반복한다. 정말로 금성은 사람이 살 수 없는 곳이다. 기상현상과 지질학 과정은 행성의 표면, 기후를 대폭 변화시킨다.지구 또한 온실효과의 폭주로 금성처럼 될 수 있다. 지구는 더 소중히 다뤄져야 한다.

#5.붉은 행성을 위한 블루스
화성에는 정말 외계인이 살까? 명왕성의 발견자 퍼시벌 로웰은 화성을 관측하며 화성에 운하가 있다는 말을 했다. 관측결과 운하는 없었고, 로웰은 너무 믿은 나머지 자신의 눈마저 속인 것이었다. 화성 탐사선 바이킹 호에 미생물학 실험기기를 넣어 보냈을 때 비니시액은 남극에서 화성과 비슷한 조건으로 실험했는데 그거에선 미생물이 발견되었다. 하지만 바이킹의 실험은 별다른 결과를 얻지 못했다. 어떤 아이디어도 화성생명의 존재근거가 되지 못했다. 화성에 생명이 없더라도 이러한 탐사는 과학적 소득의 측면에서 아주 귀중한 결과다.

#6.여행자가 들려준 이야기.
지금은 우주항해시대 초막이지만 대항해시대 당시에는 네덜란드가 강대국이었다. 그것의 배경에는 지식의 자유와 가톨릭의 탄압이 있었는데, 그로인해 스피노자 존롤스같은 자들이 있을 수 있었고, 갈릴레이도 네덜란드에서 잠깐 살았다. 은하와 원자, 미생물의 관측의 뿌리는 17세기 초 네덜란드억 닿아 있었다. 하위헌스는 용수철을 발명했고, 망원경을 제작해 우주를 관측했고, 원심력과 확률론에 공헌했다. 당대에는 하나의 전문분야가 아닌 다양한 분야끼리 사람들이 교류했다. 물론 그들도 당대의 사고방식을 완전히 벗어나지 못했지만 과학은 그 업적들을 기반삼아 계속해 발전했다. 보이저 2,1호는 우리에게 우주에 대한 사실들을 전해 주는데, 그 사실들로 우리는 행성의 구성성분을 추측할 수 있다.

#7.밤하늘의 등뼈.
과학의 시작은 대서양 이오니아요. 그 첫 과학자는 탈레스다. 데모크리토스의 원자, 엠페도클레스의 공기 예측. 유물론자 아낙사고라스의 위상변화 이해등 옛 이오니아 전통은 소플아 이전 철학자들에 불과하는게 아닌 현대 과학 시초였다. 신비주의자이자 수학자 피타고라스는 이오니아인처럼 실험주의자가 아니었고, 수학의 종교를 창시했다. 정십이면체 비밀로 간주하고 무리수 숨기는등 개병신짓하기도 했지만 그 득과 실은 후대로 이어진다. 실용가치를 얕잡아보고, 실험 천시하는등 이오니아 실험중시방식은 2000년간 버려진다. 고대 과학 쇠퇴는 노예제로부터 비롯되었는데, 과학할만큼 여유있던 노예소유자들이 노동(실험)하는거 꺼려서다. 또 노예 노동력이 있기에 기술개발 경제적동기가 적었다.
이러한 일은 세계 각지에서도 일어나는데 기득권 유지위해 과학 검열하는건 흔했다. 태양중심 우주관 창시자는 아리스타르코슨데, 코페르니쿠스와 그 사이엔 1800년의 공백이 존재한다.

#8.시간과 공간의 여행. 시간이 지나며 우주는 점차 바뀐다. 별자리의 형태가 바뀌고, 몇몇 별은 죽을 것이다. 하지만 광속으로 이동할수 있다면 어떨까. 상대성이론에 따라 광속은 불가능하지만 광속에 비슷할 수 있다.

#8.시간과 공간의 여행. 시간이 지나며 우주는 점차 바뀐다. 별자리의 형태가 바뀌고, 몇몇 별은 죽을 것이다. 하지만 광속으로 이동할수 있다면 어떨까. 상대성이론에 따라 광속은 불가능하지만 광속에 비슷할 수 있다. 훗날 미래의 우리는 행성계를 여행할수도 있지만, 행성을 찾는건 쉽지 않다. 연구 결과들에서 미루어보아 은하수 안에는 1000억개의 행성계들이 있다. 시간과 공간을 밀접하다. 태앙에 관점에서 우리는 아주 하찮은 존재다. 이오니아 학자들처럼 우리는 중대한 분기점에 서 있다. 그 영향은 우리 후손들의 운명을 좌우할거다.

#9.별들의 삶과 죽음.
물질은 원자로 구성된다. 이건 코스모스가 시작된 우주의 탄생으로부터 생겨났는데, 원자보다 작게 나누다 보면 무한소의 문제를 마주하게 된다. 탄소 원자를 자르면 다른 원자가 되고, 또 계속 자르다 보면 쿼크가 나타날 거다. 쿼크가 기본 입자인지, 혹은 다른 입자로 구성되어 있는지는 모른다.
자연엔 92개의 원소가 있다. 불은 원자가 고온에 놓이면 어떤 전자잃고 전리되는데,  이 고온 플라즈마의 전자기 파동이 불이다. 4대 원소는 모두 원소가 아니었다.
원자는 핵력, 척력. 인력등 다양한 힘이 작용하고 원자가 파괴되지 않는건 가까운 거리에서 작용되는 핵력 덕이다.
핵력은 극도의 고온에서 작용되기 어려운데, 태양의 핵융합이 예시다.  또 수소핵융합은 중성미자 만들어내는데, 1초 태양보면 약 천만개의 중성미자가 우리 눈 지난다. 어쨌건 결국 태양의 핵융합은 언젠가 끝나게 된다.
쌍성계에서 적색거성 물질이 백색왜성에 닿게 되면 일시적으로 신성 현상이 일어난다. 초신성은 규소핵융합이 발생되는 훨씬 더 강력한 현상으로, 그 과정억서 다양한 원소가 우주로 방출된다. 물론 초신성이 일어나지 않아도 성간공간에 존재하기에 우리는 별들의 자손이라 할수 있다.

#10.영원의 벼랑끝
빅뱅당시 우주화구는 전자기 복사를 방출했다. 당시엔 극도로 뜨겁고 파장짧아 우주 전체가 밝았겠지만 지금은 식어 적외선,전파대역으로 이동했다. 빅뱅후 10억년뒤 원시은하는 근처 물질 끌어당겨 자기 회전속도 높혔다(각운동량보존, 회전하는물체는 회전축 수직방향으로 원심력 느껴 적도보다 회전축근방에서 빨리수축해 나선은하됨. 검색하거나 조사할것). 그보다 작거나 느린건 타원은하가 되었다.
은하는 생각보다 많이 폭발해 자살한다. 강력한 복사원들이 대규모 교란이 일어남을 시사해준다. 거대타원은하 중심에 블랙홀이 있을거라 하지만, 저 멀리는 퀘이사(준성체)라는 격렬한 변동있는 천체가 있다. 퀘이사는 우주팽창에 의해 멀어지는 속도가 광속의 90%다. 이렇게 먼데도 밝다는 건 원래 광도가 엄청 세다는 거다. 학자들은 몇가지 이론으로 추측하고 있으나 확실한건 에너지만큼 그 분출의 원인도 거대할거라는거다.
우리 은하 중심에서 태양 수백배의 질량인 수소 기체구름이 은하핵으로부터 분출된다. 은하 중심은 강체처럼 회전하지만 주변은 케플러법칙을 따르는데, 나선팔은 시간지나며 중심으로 당기다 별이 생성된다. 별이 은하중심 도는속도는 나선팔과 같지않아 나갔다 들어갔다 반복하는데, 굴드벨트에서 벗어났을때가 빙하기의 원인이라 주장하는 학자도있다. 빅뱅 발견한건 도플러효과 덕인데, 파동의 높낮이가 거리따라 바뀌는걸로 접근후퇴여부를 알수있다. 빛에서 도플러효과는 빛의 색을 바뀌게하는데, 적,청색편이가 일어난다. 즉 우리가 중심으로부터 후퇴하는걸 알아낼수있다.
우리 우주가 팽창할지, 수축을 반복할지 아는건 우주의 끝인 영원의 벼랑에 가보는거다. 공간적으로 먼 곳 보는건 시간적 과거를 보는거다.
4차원 실체 초구체는 중심과 경계가 없다. 그래서 은하가 왜 우리에게 멀어지는것처럼 보이는지가 이해된다. 우주는 어쩌면 계층구조일수도 있다. 소립자하나, 전자 하나하나가 다 우주일수도 있다.

#11.미래로 띄운 편지
폴 맥린의 가설에 따르면 문명은 대뇌피질의 산물이다. 인간은 생존에 필요한 정보를 유전자에 저장하지 못하자  기록을 시작했다. 책을 일주일에 한권씩 읽으면 사람은 수천권을 읽을 수 있는데, 이건 현대도서관 소장분량의 1000분의 1에 불과하다.
진화과정은 우연에 많이 기대는데, 다른 행성에 우리와 닮은 생물이 출연할거라곤 믿지 않는다. 인간의 성향과 재질, 특성 등 모두가 사소한 우연의 누적된 결과다. 외계인과 지구인의 외적 유사성은 없을 것이다.
#12
#13.누가 우리 지구를 대변해 줄까
'사람들은 문제를 해결하기 위한 대안이 조금이라도 불안정하면 안고있는 문제의 심각성을 되도록 과소평가하려는 경향이 있다.'
인류의 과학 발전의 가능성은 2000년 전 알렉산드리아 도서관에서 있었다. 프롤레마이노스 3세는 희곡, 서적 등 다양한 책들을 사 모아 당대 최고의 지식 서고를 만들었고, 지식의 발전을 적극 장려했다. 그로 인해 유클리드 기하학 등 다양한 지식이 발전했다. 하지만 그곳이 파괴되고 인류 문명은 1000년간 암흑시대에 접어들었다. 알렉산드리아 도서관의 지식들은 기득권들만의 산물이었고, 대중들은 배척되었다. 신비주의, 정치, 경제적 주장에 도전했다는 기록은 없다.
결국 폭도들이 알렉산드리아 도서관을 약탈할때 아무도 그것을 막지 못했다.