이번에 리뷰할 책은 '날마다 천체물리( Astrophysics for People in a Hurry)'라는 책입니다.
저자-닐 디그래스 타이슨
장르-물리학
평점-(3번에 나누어서 리뷰할 것이라 마지막에 하겠습니다.)
이 책은 현재 110만부팔리게 되면서 과학 밀리언 셀러 올라간 책입니다. 또한 AMAZON에서도 올해의 책이라고 선정이 되었습니다. 이 책을 읽으면서 들었던 생각은 ‘제 2의 코스모스를 읽고 읽는 것인가‘였습니다. 1~4장만 읽었음에도 이 책이 코스모스와 많은 점에서 유사하다는 것을 느낄 수 있었습니다. 저자가 ’칼세이건의 후계자‘라고도 불리고 한국어로 옮긴이가 코스모스를 번역한 사람이니 그런 느낌이 나는 것은 당연한 것이었습니다. 그럼에도 코스모스와 다른 점은 분명 존재합니다. 코스모스는 독자를 위해 그림을 중간 중간 넣어놨기에 저자가 이야기하고자 하는 내용을 쉽게 파악할 수 있었습니다. 하지만 이 책은 거의 코스모스의 1/4사이즈에다 페이지 수 또한 코스모스에 비할 바 안되니 사진들은 당연히 빠져있었습니다. 하지만 그럼에도 설명자체는 코스모스모다 단순화 시킨 덕분인지 쉽게 읽힙니다.
이번에는 1~4장에서 다룬 이야기를 좀더 설명해보는 식으로 리뷰를 진행하겠습니다.
1장 ‘인류 역사상 가장 위대한 이야기’는 그 이름에 걸맞게 우주의 발전 과정을 이야기합니다. 물론 이 저자 또한 그 시작이 어디서 유래되었는지는 모르고 시작점만을 알 수 있다고 합니다. 당연히 우주의 역사의 변천을 현대 우주관을 통해 이야기 하고 있습니다. ΛCDM (Lambda cold dark matter)은 표준 우주 모형으로 우주 배경 복사의 존재성, 우주 거대구조, H, He의 분포, 우주의 가속팽창을 가장 잘 설명해 주는 가장 간단한 모형입니다. 일반상대성 이론은 천문학적 범위에서 적절하다고 가정하며, 양의 우주상수를 가정합니다. 또한 급팽창 이론 등 추가적인 이론들이 연구되어 확장되고 있는 중입니다. 이러한 모델이 나오게 된 이유는 아인슈타인의 장방정식에 있는데 이 방정식은 현재 두 개의 서로 모순되는 이론이 통합되지 못한 채 자연의 가장 근본적인 법칙으로 받아들여지고 있습니다.
그 두 이론은 일반상대성이론과 양자장론인데 중력에 관련한 현상은 보편적으로 일반상대성이론을 통해 분석하는데 일반상대성이론은 뉴턴의 운동법칙이 으로 기술되듯이 장방정식이라는 텐서방정식으로 기술됩니다. 단, 뉴턴의 운동법칙이 벡터방정식이어서 물체의 속도의 방향과 크기 따위를 기술할 수 있었다면, 아인슈타인 장방정식은 벡터의 확장된 형태인 텐서를 이용해 시공간의 기하학적 모양을 나타냅니다.
3장‘빛이 있으라’에서는 CMB가 어떻게 발견되었고 그것이 무엇을 의미하는지를 알려줍니다.
우선 CMB란 관측 가능한 우주를 균일하게 가득 채우고 있는 마이크로파 열복사입니다. 전파 망원경을 통해 관찰하면 별이나 은하 등에 관련이 없는 배경 복사가 우주 모든 방향으로부터 균일하게 뿜어져 나오는 것을 확인할 수 있기에 대폭발 우주론의 증거입니다. 이런 CMB는 모든 방향에 대해 거의 균질하고 거의 등방적이며 계절에 영향을 받지 않기 때문에 균등성과 등방성을 가지고 있지만 미세한 규모에서는 비등방성을 가지고 있다고 합니다. 이러한 요인으로는 관측되는 마이크로파 배경에는 도플러 효과로 인한 잡음이 들어가 있고 초기 우주의 밀도 요동에서 일어나는 우주 초기 요동이 있습니다. 이것 또한 2가지로 나뉘게 되는데 일차 비등방성과 이차 비등방성으로 나뉘게 됩니다. 일차 비등방성은 최종 산란면 이전에 생성된 비등방성으로 음향 진동(광자와 중입자의 서로 반대되는 효과에 의하여, 특정한 진동 모드에서 스펙트럼의 피크가 형성), 확산 감쇠(플라즈마의 밀도가 매우 낮아져 더 이상 유체로 간주하기 힘들 때 발생)가 있습니다.
이 책은 과학도서이다 보니 좀 이야기할게 많다보니 3번에 나누어서 리뷰를 하겠습니다. 하지만 이 책을 읽으면 알 수 있는 것이 코스모스에 비해 너무나도 제한적인 정보를 준다는 느낌이었습니다. 제한적인 정보를 준다는 것은 이해하기 쉽게 풀어썼기에 이 책을 읽는데는 부담을 느끼시지는 않을 것입니다. 그래서 혹시 더 많은 정보를 드리기 위해 다음 2번에는 이번과 같이 제가 찾아본 내용을 첨부할까합니다.
(읽으면서 느낀 것이지만 코스모스와 유사한 점이 많습니다. 그럼에도 2책 중에 1권을 추천하라고 한다면 가독성이 좋은 이 책을 추천합니다.)