천왕성은 왜 거꾸로 있을까?

추천의 글
감사의 글

Space 01
전파 천문학_ 우주 저편에서 온 소식들

Space 02
별 바라기_ 천문학, 망원경, 천문대
특정 시간에 하늘에 떠 있는 별자리를 구별하는 가장 좋은 방법은? / 행성을 찾는 방법을 자세하게 알려주는 책들 / 어떤 망원경을 사야 할까? / 쌍안경으로 별을 관찰할 수 있을까? / 6살부터 12살까지의 아이들에게는 어떤 선물이 좋을까? / 탁 트인 사막이 아니라 높은 산 위에 천체 망원경을 설치하는 이유는? / 남극에 거대한 천문대를 지을 수 있을까? / 사이딩 스프링 산에 천문대를 세운 이유는? / 앵글로 오스트레일리안 천문대라는 명칭에서 앵글로라는 단어를 선택한 이유는? / 파크스 천문대에서 하는 일 / 액체 거울로 망원경을 만들 수 있을까? / 빌리언(Billion)은 1조인가, 10억인가? / 천체 이름은 어떻게 지을까? / 천문학자들이 천체의 모습을 설명할 때 동서남북이라는 용어를 사용하는 이유는? / 우주에서 거리를 측정하는 방법 / 관측을 방해하는 과잉 광공해를 없애는 방법 / 어떻게 하면 천문대에서 일할 수 있나? / 여성 천문학자는 전체 천문학자의 몇 퍼센트나 되나? / 구름 낀 날에 천문학자들은 무엇을 하나?

Space 03
시계처럼 움직이기_ 행성 지구의 작동 원리
동심원을 그리는 별 사진은 어떻게 찍을까? / 지구가 한 번 자전하는 데 걸리는 정확한 시간은? / 해시계 보는 방법 / 윤초가 필요한 이유 / 비행기를 타고 계속 새벽인 채로 여행할 수 있을까? / 추분과 춘분, 동지와 하지가 매년 바뀌는 이유는? / 호주에서 한 달의 첫 번째 날을 계절의 시작으로 보는 이유는? / 태양이 뜨고 지는 위치가 날마다 바뀌는 까닭은? / 춘분과 추분 때 낮의 길이가 12시간보다 긴 이유는? / 낮의 길이가 가장 짧은 날 태양이 가장 늦게 뜨고 가장 일찍 지지 않는 이유는? / 지구를 관통하는 구멍을 파고 돌을 떨어뜨리면 어떻게 될까? / 지구의 자전축은 움직이는가? / 조수 간만이 하루에 두 번 생기는 이유는? / 지구의 자기장은 역전될까? / 태양이 통신과 전력에 영향을 미치는 까닭 / 우리 행성을 흙을 뜻하는 ‘Earth(지구)’라고 부르는 이유

Space 04
얇은 대기 밖으로_ 빛과 대기
하늘이 파랗게 보이는 이유/ 낮에도 별을 볼 수 있을까?/ 밤하늘은 정말 완벽하게 깜깜할까?/ 비행선에서 보면 무지개가 둥글게 보일까?/ 달빛도 무지개를 만들까?/ 안개 속에서 무지개가 생길까?/ 태양과 달 주위에 둥근 원이 생기는 이유는?/ 태양 위에 뒤집혀 있는 무지개의 정체는?/ 별빛이 깜빡거리는 이유/ 별이 현란한 붉은색, 녹색, 푸른색 섬광을 내는 이유는?/ 행성은 정말 깜빡거리지 않을까?/ 유성이란 무엇인가?/ 유성우와 유성폭풍이란?/ 소행성과 운석의 차이/ 유성화구란 무엇이며, 낮에도 보이나?/

Space 05
자칭 우주 나그네들_ 마지막 미개척지를 향한 인류의 한판 승부
인공위성이 땅에 떨어지지 않고 우주에 머물 수 있는 이유는?/ 인공위성도 방향을 바꿀 수 있을까?/ 추진력을 받을 공기가 없는데 우주선은 어떻게 방향을 바꿀까?/ 우주에서 길 찾기/ 정지 위성이란 무엇이며 얼마나 높은 곳에 있어야 하나?/ 어떻게 해야 인공위성을 볼 수 있나?/ 쌍안경으로 정지 위성을 볼 수 있을까?/ 몇 초 동안 별처럼 밝게 빛나는 물체를 보았다. 대체 무엇인가?/ 북에서 남으로 가로지르는 인공위성을 한꺼번에 여러 개 볼 수 있는 이유는?/ 앵글로 오스트레일리안 망원경으로 보면 국제 우주 정거장이 잘 보일까?/ 둥근 원반 모양의 지구를 보려면 최소한 얼마나 멀리 가야 할까?/ 핵폐기물을 태양에 버릴 수 있을까?/ 태양계를 벗어난 우주선이 있다면 어디쯤 가고 있을까?/ 우주 엘리베이터는 무엇이며 어떤 일을 하나?/ 화성에 식민지를 건설할 수 있을까?/ 우주 쓰레기의 주인은 누구?

Space 06
더 이상 생 치즈가 아니다_ 없어서는 안 될 지구의 단짝 친구
낮에 달이 보일 때가 있는 이유는?/ 달이 떠오르고 지는 위치가 날마다 바뀌는 이유는?/ 북반구의 달과 남반구의 달은 같은 모양일까, 다른 모양일까?/ 낮에는 달이 투명하게 보이는 이유는?/ 낮게 떠 있는 달이 커 보이는 이유는?/ 달이 주황색이나 붉은색으로 보이는 이유는?/ 초승달 빛이 태양의 위쪽을 향해 날아가는 것처럼 보이는 이유는?/ 지구 반사광이란?/ 달에서 만리장성이 보일까?/ 달의 하루 길이는?/ 달의 어두운 부분(the dark side of the Moon)이 뜻하는 바는 무엇인가?/ 달은 지구에서 멀어지고 있는가?/ 달이 없다면 지구는 어떻게 될까?/ 하늘에 떠 있는 달과 태양의 크기가 같은 이유는?/ 인류는 과연 달을 직접 발로 밟았을까?

Space 07
그저 여덟 행성이 아닌……_ 새로운 태양계
산소가 없어도 태양이 불타오를 수 있는 까닭은?/ 태양은 언제 핵융합 반응을 멈출까?/ 태양의 흑점은 무엇이며 지구의 기후에 어떤 영향을 미치나?/ 태양계의 기원/ 행성들이 회전하는 이유와 회전 속도가 줄어들지 않는 이유는?/ 행성의 궤도가 모두 같은 원반 위에 놓여 있는 이유는?/ 무엇이 행성을 둥글게 하는가?/ 토성 고리의 정체는?/ 행성이 일렬로 늘어서면 어떤 일이 일어날까?/ 합(근접), 충, 통과, 성식(엄폐)이라니, 도대체 무슨 말인가?/ 내가 1957년, 1965년……에 본 혜성의 정체는?/ 다른 행성들도 자기장을 띠고 있을까?/ 화성에서 온 운석임을 어떻게 알 수 있나?/ 천왕성은 왜 거꾸로 있을까?/ 지구를 향해 날아오고 있는 소행성을 발견하면 어떻게 해야 할까?/ 태양계 안에 지구 말고도 생명체가 사는 곳이 또 있다고 생각하는지?

Space 08
매혹적인 별들_ 내부에서 보는 우리 은하
직접 눈으로 보면 별은 몇 개나 보일까?/ 남십자성을 이루는 별의 개수는?/ 1년 내내 볼 수 있는 별이 있나?/ 시리우스가 특별한 이유/ 별도 색이 있을까?/ 우리가 보고 있는 별은 지금도 존재하는 별인가?/ 쌍성이란?/ 항성도 흔들릴까?/ 갈색 왜성도 행성이 있을까?/ 별들의 평균 거리는?/ 우주에 분자가 있을까?/ 중성자별은 어떻게 만들어지며 펄서란 무엇인가?/ 태양계에서 가장 가까운 블랙홀은 어디에?/ 우리 태양계와 똑같은 항성계가 있을까?/ 고등 생물체가 살고 있는 곳이 지구 외에 또 있을까?/ 광년을 측정하는 방법

Space 09
우주를 가로질러_ 은하의 세계
우주에 있는 별의 수가 지구의 해변에 있는 모래 알갱이를 모두 합한 것보다 많다는데?/ 은하만 해도 수백만 개가 넘는 우주에서 빛은 어떤 식으로 나아갈까?/ 암흑 물질이 있다는 건 어떻게 알까?/ 뉴턴의 만유인력의 법칙을
수정하면 암흑 물질이라는 존재는 없어도 되지 않을까?/ 은하에 나선 팔이 생기는 이유/ 과거의 시간을 측정하는 방법/ 팽창하는 우주에서 은하들은 자신만의 고유 속도대로 움직이고 있을까?/ 오늘 은하들끼리 충돌할 가능성은?/ 퀘이사(준항성체)란 무엇이며 우주 전역에 균일하게 퍼져 있나?

Space 10
강력한 천문학_ 우주론과 기초 물리학
빛보다 빨리 움직일 수 있을까?/ 시공간이란?/ E=mc²의 의미는?/ 빛도 질량이 있을까?/ 속도가 빨라지면 시계가 느리게 갈까?/ 중력은 공간을 휘게 할까?/ 중력도 속도가 있을까?/ 정상 우주론의 오류/ 빅뱅 전에는 무엇이 있
었을까?/ 우주 밖에 무엇이 있을까?/ 빅뱅이 일어난 장소는?/ 우주의 나이가 137억 년이라면 137억 광년이 넘는 곳에는 무엇이 있을까?/ 암흑 에너지란 무엇인가?/ 결국 우주는 어떻게 될까?/ 또 다른 우주가 있을까?/ 빅뱅의 에너지는 어디에서 왔을까?/ 우주론을 연구하는 이유는 무엇인가?
우주론은 그냥 추측만 하는 학문 아닌가?

Space 11
아직도 끝나지 않은……_ 진짜 흥미로운 질문들
다른 중요한 일이 많은데 굳이 천문학에 국가 예산을 낭비하는 이유는?/ 우주에서도 소리가 들릴까?/ 점성술에는 뭔가 특별한 것이 있다?/ 인류가 모든 것을 다 알아낼 수 있을까?/ 천문학자도 신을 믿을까?/ 지금 프레드 왓슨이 연구하고 있는 것은?/ UFO를 발견한 적이 있는가?/ 빌리 코놀리(Billy Connolly)와 노래를 한 적이 있다는데 사실인가?/ 방송 때 받은 질문을 책으로 엮을 생각이 없는가?

찾아보기

비행기를 타고 계속 새벽인 채로 여행할 수 있을까?
적도를 중심으로 남쪽으로든 북쪽으로든 충분히 고위도인 지방에서 비행기를 타고 간다면 가능하다. 정확히 극점이 아니라면 지구상에 있는 모든 지역은 지구의 자전 때문에 끊임없이 동쪽으로 이동한다. 고체인 비행기의 속도는 날고 있는 위도에 따라 달라진다. 런던이나 베를린이라면 시속 1,000킬로미터로 날아야 하고 뉴욕이나 베이징이라면 시속 1,300킬로미터 정도로 날아야 한다. 적도와 가까운 시드니나 케이프타운이라면 시속 1,400킬로미터 정도로 날아야 할 것이다. 적도라면 어떨까? 정확히 시속 1,675킬로미터로 날아야 한다.
이 질문의 답을 알아보기 위해 여기 시속 1,000킬로미터로 날고 있는 여객기가 있다고 생각해 보자(실제로 여객기는 이 정도 속도로 난다). 이 여객기가 자전 속도가 시속 1,000킬로미터인 위도 위에서 서쪽으로 날아간다면 효과
적으로 지구의 자전 현상을 사라지게 할 수 있다. 이 여객기가 새벽에 스코틀랜드에서 출발했다면 다섯 시간 내지 여섯 시간 후에 캐나다에 착륙할 때도 여전히 새벽일 것이다. 물론 이륙하고 착륙할 때는 속도가 줄어들겠지만 기
본 이론에는 변함없다.

- 지구에 구멍을 뚫어 돌을 떨어뜨리면 어떻게 될까?
정말 어떻게 될까? 지구를 관통하는 구멍을 파고 그 속에 돌을 집어넣는 실험은 사실상 불가능하지만 물리학의 발전 덕분에 실제로 그런 구멍 속에 돌을 던져 넣었을 때 발생하는 일을 상상해 볼 수는 있다. 이때 한 가지 조건이 붙는다. 바로 지구에 공기가 없다는 가정이다. 구멍 속으로 집어 던진 돌의 낙하 속도는 높은 건물에서 돌을 떨어뜨렸을 때처럼 1초당 9.8m/s(시속 35킬로미터)가 증가할 것이다. 지구의 중심 방향으로 돌을 끌어당기는 중력은 중심과 돌 사이의 거리에 비례하므로 돌의 가속도는 계속해서 줄어든다. 돌의 가속도는 중심으로 갈수록 줄어들다가 중심에 도달하는 순간 ‘0’이 된다. 그러나 가속도가 줄었다 해도 이동 속도가 8km/s에 달하니 돌은 지구의 중심을 지나 반대편 지표면을 향해 계속해서 나아간다. 반대편 지표면을 향해 올라온 돌은 이제 막 지표면 밖으로 튀어나올 것 같은 위치에 도달한다. 그러나 누군가가 그 돌을 잡지 않는 한 돌은 지표면 밖으로 나오지 못하고 다시 지구 중심을 향해 떨어지게 된다. 공기의 저항 때문에 이동 속도가 줄어들지 않는 한 이 돌은 영원히 지구 반대편을 향해 오가게 될 것이다.

- 인공위성이 땅에 떨어지지 않고 우주에 머물 수 있는 이유는?
지구상에 존재하는 대부분의 물체는 중력의 법칙을 충실히 따른다. 그런데 인공위성은 중력의 법칙에 면책 특권이라도 있는 것처럼 철저히 중력을 무시하고 공중에서 떨어지지 않는다. 모든 논리가 땅으로 떨어져야 한다고 말하는데도 말이다. 정말 신기한 일이지만, 사실을 말하자면 인공위성은 매순간 땅으로 떨어지고 있다. 단지 땅에 닿지 않을 뿐이다. 도대체 무슨 말일까? 인공위성이 앞으로 직진하는 속도는 굉장히 빠르고 지구의 표면은 곡선이다. 따라서 지구가 자전하는 동안 인공위성이 떨어진 거리만큼 지표면도 밑으로 내려간다. 그렇기 때문에 인공위성은 영원히 원 운동을 하게 된다. 인공위성처럼 궤도 비행을 하는 우주선의 또 한 가지 놀라운 점은 속도가 궤도 높이를 결정한다는 것이다. 점점 느려지는 속도는 중력이 약해지는 궤도 높이와 관계가 있다. 우주선을 더 높이 올려 보내려면 추가 에너지가 필요하다. 그 말은 인공위성의 엔진을 다시 점화하면 속도가 높아져 좀 더 높이 올라갈 수 있다는 뜻이다. 그런데 여기에는 한 가지 모순이 있다. 우주선에 아무리 추가 에너지를 더해도 평균 궤도 비행 속도는 줄어든다. 즉 높은 궤도로 올라갈수록 평균 속도는 낮아진다는 뜻이다.