칼 세이건 코스모스(2019.11.26)

[권 영 칠]

■ 독서 - 칼 세이건,, 코스모스(COSMOS)

ㅇ 일자 : 2019.11.5~11.26

ㅇ 저자 : 칼 세이건,, 1934년 생~1996년 12월 졸(62세, 골수성 백혈병), 미국 뉴욕 부루클린 출신

                            시카코대학교에서 인문학 학사/물리학 석사/천문학 및 천체 물리학 박사

                            스탠퍼드대학교 의과대학 유전학 조교수, 하버드대학교 천문학 조교수

ㅇ 출판사 : 사이언스 북스

ㅇ 옮긴이 : 홍승수

ㅇ 개요

  * 차례  1. 코스모스의 바닷가에서

            2. 우주 생명의 푸가

            3. 지상과 천국의 하모니

            4. 천국과 지옥

            5. 붉은 행성을 위한 블루스

            6. 여행자가 들려준 이야기

            7. 밤하늘의 등뼈

            8. 시간과 공간을 가르는 여행

            9. 별들의 삶과 죽음

           10. 영원한 벼랑 끝

           11. 미래로 뛰운 편지

           12. 은하 대백과 사전

           13. 누가 우리 지구를 대변해 줄까?

  * 옮긴이의 후기(2004년, 겨울 관솔재에서)

   - 칼 세이건은 『코스모스』에서,, 인간의 위상과 정체를 우주의 시각에서 바라 보라고 함

   - 『코스모스』의 13부작 시리즈는(우주와 생명진화 드라마),, 전세계인구 3%가 시청

      우주의 대폭발, 은화와 별의 탄생, 핵 융합을 통한 무거운 원소의 합성, 초신성 폭발, 암흑 성간운의 중력

      수축, 회전 원반체의 출현과 중력 불안정, 미행성의 형성과 지구형 행성의 성장, 지구 생명의 탄생,

      과학 기술문명의 진화로 연결되는 길고 긴 드라마,,,

   - 코스모스의 번역은 맨발로 가시밭길을 걷기였슴

      인간이 코스모스에서 어떠한 위치에 있는지를 밝혀주는 데 촛점이 맞추어져 있으며,

      초점에 이르기까지 과학과 서양철학, 동양사상, 현대 사회학, 정치 심리학 등의 지식이 필요했다.

ㅇ 특이사항

제1장. 코스모스의 바닷가에서

ㅇ 코스모스(COSMOS),, 그리스어로 "질서"를 의미하며,

                                    우주로 주위 만물이 조화롭게, 질서있게 어울리는 상태

ㅇ 이제 떠나려는 탐험에는 회의(懷疑)의 정신과 상상력이 필요하다.

   - 상상력에만 의존한다면,, 존재하지도 않는 세계로 빠져버리는 우를 범할 수도 있고

     상상력 없이는 단 한 발짝도 땔 수 없는 여정의 연속일 것이다.

   - 회의의 정신은,, 공상과 실제를 분간할 줄 알게하여

                           억측의 실현성 여부를 검증해 준다.

     (회의란,, 의심을 품음, 인식의 확실성을 부인하고 진리의 절대성을 의심함)

ㅇ 은하와 별의 수

   - 우주에는 은하가 대략 1,000억 개 있고, 각각의 은하에는 평균 1,000억 개의 별이 있다.

   - 우주의 별의 수는,, 10의 11승 × 10의 11승 = 10의 22승 개

   - 우리 은하에는 4,000억 개 정도

ㅇ 별의 나이에 따른 별의 색깔

   - 푸른색 별,, 뜨거운 젊은 별

   - 노란색 별,, 평범한 중년기의 별

   - 붉은 별,,  나이가 들어 죽어 가는 별

   - 작고 하얀 별이나 검은 별은,, 아예 죽음의 문턱에 이른 별이다.

제2장. 우주 생명의 푸가

ㅇ 우주생물이 들려주는 음악은?

   - 풀 피리 하나로 연주되는 지구생명이,,,  우리가 우주에서 기대되는 유일한 음악 일까?

   - 화음과 불화음이 교차하는 10억 개의 성부로 이루어진 은하 생명이 푸가일까?

ㅇ 진화의 비밀은 죽음과 시간에 있다.

   - 진화는 돌연변이와 자연 선택을 통하여 이루어 진다.

   - 단지 70 여년을 사는 생물에게 7,000만 년은 무슨 의미를 갖게는가?

        예-1) 하루 종일 날개짓을 하다가는 나비는 하루를 영원으로 알듯이,,,

                우리 인간도 그런 식으로 살다 가는 것이다.

제3장. 지상과 천상의 하모니

ㅇ 천문학자 프롤레마이오스,,, 행성운동 이론

                                          지구가 우주의중심이며, 태양/달/별들이 지구 주위를 돈다.

ㅇ 케플러,,, 1571년 독일 출생, 화성의 타원형 궤도 발견, 3개의 케플러 법칙

   - 제 1법칙,, 행성은 타원궤도를 따라 움직이고

                   태양은 그 타원의 촛점에 있다.

   - 제 2법칙,, 행성과 태양을 연결하는 동경은 같은 시간 동안에 같은 넓이를 휩쓴다.

   - 제 3법칙,, 행성의 주기(행성이 궤도를 한바퀴 도는 데 걸리는 시간)를 제곱한 것은 행성과 태양사이의

                    평균거리를 세제곱한 것에 비례한다.

                    즉, 멀리 떨어져 있는 행성일 수록 더 천천히 움직이되,

                   그 관계가 수학공식 P 2제곱 = a 3제곱을 정확하게 따른다.

                  P : 행성의 공전주기를 1년 단위로 표시한 것이고

                  a : 태양에서 행성까지의 평균거리를 "천문단위"로 잰 값이다.

                      (천문단위란,,  지구와 태양 사이의 평균거리를 1로 지정한 거리측정의 단위로서

                                         약 1억 4,960만 ㎞ 임)

ㅇ 아이작 뉴턴,, 1642년 출생 1727년 사망, 영국, 수학자/물리학자/천문학자/철학자

                        어릴때 부터 비현실적인 문제를 고민하지 않고는 참지 못함

                         예-1) "빛이 물질인가, 아니면 현상인가?"

                        미분과 적분을 발견, 빛의 기본 성질을 알아 냈으며, 만유인력법칙 정립

   - 뉴턴의 중력법칙, 만류인력은 거리의 역제곱

       예-2) 인력의 세기는 두 물체간 거리의 제곱에 반비례한다.

제4장. 천국과 지옥

ㅇ 천국,, 지구

ㅇ 지옥,, 금성,,, 표면 온도 약 480℃,

                        표면 대기압 90기압(지구의 90배, 해수면에서 수심 1㎞에서 받는 기압)

                        풍속은 초속 100m,

                        대기의 90%가 이산화탄소, 금성의 구름은 농축된 황산의 용액

제5장. 붉은 행성을 위한 블루스

ㅇ 화성,,, 지구에서 가장 가까운 행성

               얼음으로 뒤덮인 극관, 하늘에서 떠다니는 흰 구름, 맹렬한 흙먼지의 광풍

               계절에 따라 변화는 붉은 지표면의 패턴, 하루가 24시간

ㅇ 화성에 생명이 있는가?  없는가?

   - 현재는,,, "화성의 미생물학적 존재를 받아 들여야 할, 확실한 증거가 없다.

제6장. 여행자가 들려준 이야기

  세상은 단 하나의 세계로만 존재할까?  아니면 다중의 세계일까? 

  이것이야 말로 자연 탐구에 있어서 가장 고상하고 가장 소중한 질문의 하나일 것이다.

                                                                       - 알베르투스 마그누스,  13세

ㅇ 보이저 1호와 2호의 태양권 여행,, 우주의 바다를 향해하는 시대

   - 추진력은 태양 전지 대신에 → 소형의 자체 핵 발전소

   - 보이저 2호는,, 1977년 8월에 여행 출발 → 화성 궤도, 소행성 지대, 목성권, 토성, 천왕성, 해왕성,,,

ㅇ 보이저 2호는 21세기 중반에는.. 태양권을 넘어 설 것이다.

   - 영원히 방랑할 운명의 우주선은,,, 다시는 다른 행성계에 들어서는 일이 없이 별들 사이에 펼쳐진 무한의

     공간을 향해 미끄러지듯 나아 갈 것이다.

   - 엄청난 질량에 묶어있는 은하수 은하의 중심을 한 바뀌 다 돌때 쯤이면,, 지구에서는 이미 수억 년의 세월이

     흘렀을 것이다.

제7장. 밤하늘의 등뼈

ㅇ 태양계는,,, 은하의 중심핵으로 부터 약 3만 광년 정도 떨어진 곳에 있으며

   - 태양이라는 별은,,, 은하의 변방, 두개의 나선 팔 사이에 잊혀 진 듯이 버려져 있다.

   - 태양은 벌겋게 달아 오른 작은 돌맹이 였고, 별들은 천상이 불꽃이였으며, 은하수는 밤하늘의 등뼈였다.

제8장. 시간과 공간을 가르는 여행

ㅇ 우주의 별들은,, 지구상 해변에 있는 모래알 보다 훨씬 더 많다.

   - 별들 사이의 평균 거리가 3~4 광년이다(1광년은,, 10조 ㎞, 지구 지름은 1만 3천 ㎞)

ㅇ 별자리 모양은 공간적으로만 변하는 것이 아니라, 시간적으로도 변한다.

   - 공간과 시간은 서로 얽혀있다. 시간적으로 과거를 보지 않으면 공간적으로 멀리 볼 수 없다.

ㅇ 태양에서 우리 은하의 중심까지는 3만 광년이고,

   - 우리 은하에서 가장 가까운 나선은하인 안드로 메다 자리의 M31 까지는 200만 광년이나 된다.

   - 현재 우리 눈에 도착하는 별 빛의 광자들은,, 3만 년, 200만 년 전에 그 별을 떠난 것 들이다.

ㅇ 입자 가속기 속의 입자는,,, 속도가 빨라지면 빨라질수록 무거워지고,

   - 빛의 속도에 가깝게 움직이는 원자시계는 느리게 간다.

        예-1) 비행기속의 시계는,, 지상에 가만히 있는 기계보다 약간 느리게 간다.

        예-2) 광속에 가까은 속도로 여행을 하면,, 나이를 거의 먹지 않지만,

                                                              당신의 친구나 친척들은 여전히 늙어 간다.

ㅇ 중력,,, 사람들은 지상에서 1그램에 해당하는 힘을 받으면서 살고 있다.

              (중력이란,, 우리를 지구표면에 묶어 두는 또는 중심으로 끌어 당기는 힘이다)

ㅇ 우주 여행은,, 공간뿐 아니라 시간과도 밀접한 관계를 맺고 있다.

                        따지고 보면 우주여행은 시간과 공간을 가로 지르는 여행이다.

   - 우리는 이 순간에도 미래를 향한 시간 여행을 하고 있다. 하루에 24시간씩 하고 있다.

제9장. 별들의 삶과 죽음

ㅇ 태양은,, 수소와 헬름으로 구성된 고온의 기체 덩어리이다.

   - 태양의 절대온도는 6,000 도이며, 내부온도는 1,570만 도 이다.

   - 중심핵에서 출발한 광자가 표면층에 도달하는데, 대략 100만 년이 걸린다.

   - 태양은 약 50억 년 동안 평형 상태의 핵 융합 반응을 유지해 왔다.

ㅇ 별의 죽음은,, 적색거성→ 백색거성→ 흑색거성으로 한점의 티글로 변함

ㅇ 블랙 홀,,

제10장. 영원의 벼랑 끝

ㅇ 빅뱅,, 100억~200억 년에 빅뱅(Big Bang)이라는 대폭발이 있었고, 우주는 그 대폭발에서 시작되었다.

   - 초기 우주는,, 강력한 복사와 고온 고밀도의 물질로 가득 차 있었다..

   - 대폭발 10억 년후,,, 비균질 구조가 나타나며 덩어리가 생기기 시작하여,

                               중력수축이 진행됨에 따라 원시은하들의 회전속도는 점점 더 빨라지기 시작했다.

   - 결국 대폭발에서 은하단, 은하, 항성, 행성으로 이어지고 결국 행성에서 생명이 출현하게 되었다.

ㅇ 현대 우주론은,, 우주의 팽창과 대폭발 이론

   - 대폭발의 순간은 어떤 상태였는가?

   - 대폭발 이전의 상황은?  그 당시 우주의 크기는 ?

   - 어떤 물질이라고는 아무 것도 없이 텅 비어있던 우주에서 갑자기 물질이 어떻게 생겨났는가?

제11장. 미래로 띄운 편지

ㅇ 고래,,,

ㅇ 뇌,,, 수백만 년 동안 끊임없이 진화,,, 신경원/뉴런의 100조 비트의 정보량

ㅇ 보이저 우주선,,, 4년 후 태양에서 가장 가까은 별 - "켄타우르스 자리 알파별"에 도착

   - 외계 문명과 교신함으로써 지구문명도 은하문명의 어였한 주성원이 되어야 할 것이다.

제12장. 은하 대백과 사전

ㅇ 인류는 4척의 탐사선을,, 우주라는 큰 바다에 진수 시켰다.

   - 파이오니아 1호와 2호, 보이저 1호와 2호

ㅇ 지구와 같은 고도 문명별의 수는?

   - 우리 은하수 은하에 있는 약 4,000억 개의 별 중,,, 10개 정도 ?

ㅇ 인류가 과학적 사고를 시작한 것은 수천 년 밖에 되지 않는다.

   - 일반적으로 지구문명의 나이는 1만 년~2만 년 정도

   - 지구에 인류가 태어난 시기부터 따져도 수백만 년을 크게 넘지 않는다.

   - 태양이 남은 수명 50억 년 동안,, 또 다른 기술문명이 다시태어날 확률은 거의 없다.

제13장. 누가 우리 지구를 대변해 줄까?

ㅇ 우주에서 내려다 본 지구에는,, 국경선이 없다.

   - 우주에서 본 지구는,,, 쥐면 부서질 것만 같은 창백한 푸른 점일 뿐이다.

     (보이저호가 토성에서 ?) 뒤돌아 본 지구는 ,,, 눈에 띄지도 않을 정도로 작디 작은 푸른 반점일 뿐이다.

ㅇ 사람이 남긴 2개의 발자국

   - 약 360만 년 된,, 오늘날 탄자니아 북부, 사바나 대초원 화산재층에서 발견된 원인 발자국(1979년 발견)

   - 1989년 달의,, "고요의 바다"에 찍힌 발자국