"우주를 계산한다"라는 책 제목에 여러 가지 생각이 들었다. 정말 신비로운 우주. 가끔 눈을 감고 있으면 눈앞에 우주를 떠도는 것 같은 묘한 기분이 들 때가 있다. 그럴 때마다 우주의 광활함이 펼쳐지기도 하는데 그 광활함이 두렵게도 느껴진다. 빅뱅, 블랙홀이라는 단어만으로도 신비하고 웅장하다. 평소에 우주에 관심이 많아 우주영화와 다큐멘터리를 즐겨 보는 편이다. 우주와 관련된 책은 몇 권 접해보지 못했으나 이 책을 통해서 우주에 대한 풍부한 지식을 얻을 수 있었다. 우주에 대한 지식에서 나아가 우리의 인생에 대한 지혜를 얻을 수 있는 기회가 될 것이다. 

 이 책은 과학을 넘어서 수학적으로 우주의 세계가 어떤 식으로 작동하는지에 대해 설명하고 있다. 영국의 수학자이자 대중 과학 저술자인 저자 이언 스튜어트는 영국에서 존경받는 수학자로 알려져 있다. 그는 수학을 싫어하는 당신도, 수포자인 학생도 인간은 누구나 수학적 직관을 약간은 가지고 있다고 말했다고 한다. 나도 "수포자"이지만 수학의 필요성은 항상 느낀다. 우리 주의 모든 것에 수학이 사용되지 않는 일이 없다. 그만큼 우리와 밀접한 관계이다. 

 이언 스튜어트는 고대 바빌로니아 시대부터 케플러, 뉴턴, 아인슈타인까지 수학이 우주론의 발전을 이끈 원동력이라는 사실을 보여준다. 80년 전 탄생한 빅뱅 이론과 이를 통해 인플레이션과 암흑 물질, 암흑 에너지와 같은 새로운 이론들이 추가됐다. 이처럼 하나의 이론에 여러 가지의 이론이 추가되는 방식으로 우주의 비밀에 파고든다. 이외에 중력, 지구와 달, 소행성들, 토성 고리, 별과 위성, 은하의 구조, 외계 행성, 블랙홀, 다중 우주 등 19장으로 구성되어있다. 

빅뱅 : 우주가 먼 과거의 어느 시점에 한 점에서 일종의 거대한 폭발로 인해 탄생했다는 이론이다.

우주를 계산하기 전! 필요한 과정은 우주가 어떻게 탄생했는가?부터 시작하는 것은 당연하다.

 한때 천문학자들은 태양계가 일단 탄생한 후에는 아주 안정했다고 생각했다. 정해진 궤도를 따라갔고, 별다른 변화가 일어나지 않았다. 하지만 오늘날엔 그 누구도 그렇게 생각하지 않는다. 

"태초에는 아무것도 없었는데, 그것이 폭발했다."

 오늘날 대부분의 우주론자들은 약 138억 년 전에 전체 우주가 탄생했다고 생각한다. 빅뱅 이론을 좀 더 구체적으로 말하자면 이렇다. 티끌만 한 시공간이 난데없이 나타나더니 빠른 속도로 팽창했다. 10억 분의 1초가 지난 뒤, 쿼트와 글루온 같은 기본 입자들이 나타났다. 100만 분의 1초가 지난 뒤, 입자들이 결합해 양성자와 중성자를 만들었다. 38만 년이 지난 뒤에야 수소와 헬륨, 중수소 원자가 나타났다. 이처럼 시간은 빅뱅과 함께 존재하기 시작했다. 

 138억 년 전, 10억 분의 1초, 100만 분의 1초 등의 시간들이 상상이 되지도 않는다. 지금 이 순간도 팽창하는 우주를 생각하면 나의 존재가 먼지와 같음과 동시에 특별하다고 생각했다. 무에서 유로 창조되는 그 순간을 정확하게 계산한 것이 신기할 따름이다. 사실 빅뱅은 호일이 이 이론을 비꼬려고 지은 이름이라고 한다.

 천문학자들은 은하 충돌이 별을 만드는 네 가지 주요 방법 중 하나라고 생각한다. 우리 태양계와 많은 행성계의 탄생을 설명하는 현재의 이론과 다르지만 소설[은하계 방위군]의 대략 설명은 다음과 같다. 

 45억 년 전(운석에서 발견된 광물 중 가장 오래된 것이 45억 6820년 전의 것인데, 이것은 태양이 태어나기 전의 성운에 있었던 최초의 고체 물질이 오늘날까지 남은 것), 폭이 600조 km에 이르는 수소 가스 구름이 천천히 갈라져나가기 시작했고 그 구름 조각이 응축해 별이 탄생했다. 그중 하나인 태양 성운에서 태양이 탄생하고, 8개의 행성과 5개의 왜행성, 수만 개의 소행성과 혜성도 함께 생겨났다. 태양에서 세 번째 암석 행성이 우리가 살고 있는 지구다. 이 이야기는 소설과 달리 사실일 가능성이 있다고 말한다. 

 끊임없는 가설과 질문으로 풀어가는 우주에 감탄하고 또한, 45억 년 전의 일들을 연구하고 추측하는 인간의 위대함에도 감탄했다. 호기심에 꼬리를 물어 마침내 또 다른 수수께끼를 낳는 과정에 놀라웠다. 그리고 책에서 전반적으로 현상이나 이론을 수학적으로 설명을 해서 다소 어려움을 느꼈지만 우주를 탐험하려면 수학은 필수!라고 말한다. 그래서 책을 읽으면서 우주와 수학의 관계나 둘 사이의 어떤 영향을 주고받는지에 대해 알 수 있었다. 

토성의 주요한 고리는 3개이며 바깥쪽부터 A, B, C라 이름지어졌는데, 탐사기의 관측을 통해 다시 D, E, F, G의 존재가 확인되었다.

"토성은 하나의 별이 아닌 세 별이 합쳐진 것으로 서로 닿아 있으면서 변하거나 움직이지 않으며, 황도를 따라 일렬로 늘어서 있고, 가운데 있는 별이 양옆의 별들보다 3배쯤 크며, oOo의 형태로 배열돼 있습니다." 1610년 7월 30일에 갈리레이가 후원자이던 코시모 데 메디치에게 보낸 편지의 일부 내용이다. 

 1895년 무렵 관측 천문학자들의 토성의 고리들은 막대한 수의 작은 물체들로 이루어져 있다는 평결이 나왔다. 추가 관측으로 부고리들이 여러 개 발견되었는데 각각 D,E,F,G고 공간상의 순서로는 토성으로부터 바깥쪽으로 DCBAFGE이다.

 그저 아름답게만 생각했던 토성 고리의 비밀을 알게 되니 재미있었다. 고리를 최초 발견한 갈리레이부터 오늘날에 이르기까지의 천문학자들이 어떤 식으로 관찰했고 어떤 식으로 받아들였는지에 대해 친절하게 설명해줘서 읽는 재미가 있는 부분이었다.

 여러 번의 관측을 통해서 틀린 부분은 바로 수정해 나가는 천문학자들의 역할이 생각보다 훨씬 대단해 보였다. 직접 보지 않는 한 한 치 앞도 쉽게 예측되지 않는 우주에 맞게 다양한 경우의 수를 고려하는 것이 말이다. 저자는 과학의 발전이 세 걸음 전진했다가 두 걸음 후퇴하는 식이라고 말했다. 얼마 전까지만 해도 타당한 것이 결국 틀린 것이 되었을 때 그것이야말로 더 나은 해결책으로 나아가는 길이라고 생각된다.

 쉽지만은 않은 책이었다. 어떤 식으로 리뷰를 작성해야 할지 가장 고민했던 것 같다(책은 생각보다 술술 읽혔으나 리뷰를 작성하기까지 오랜 시간이 걸렸다!). 500페이지의 분량에 포함된 풍부한 지식들을 모두 습득하고 파악하기 다소 어렵기는 하다. 그러나 우주에 관심을 두고 있다면, 전문적으로 우주에 대해 알아보고 싶다면 읽어보는 것을 추천한다. 신비로운 우주의 이야기를 자세하고, 감동적으로 접할 수 있는 좋은 책이다! 감사합니다.

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"블랙홀에 대해 말하자면,  주요 특징은 바로 검다는 겁니다. 그리고 우주 공간에 대해 말하자면, 우주 공간의 색, 그러니까 기본적인 공간의 색은 검은색입니다. 그러니 이것들을 어떻게 볼 수 있겠어요?"

-[적색왜성] 시리즈3 에피소드2'조난'-

* 이 리뷰는 예스24 리뷰어클럽을 통해 출판사에서 도서를 제공받아 작성되었습니다.