세상의 모든 과학

추천의 말 1: 우리의 과거, 현재, 미래에 가장 충실하게 답하는 책
추천의 말 2: ‘이해’를 넘어 ‘감동’으로, 세상을 움직이는 과학책
들어가며
여행에 앞서
연표 우주, 인류, 과학 역사의 결정적 순간

1부 생명을 탄생시킨 우주의 신비
1장 우주, 가장 보잘것없던 점이 광활한 천체를 이루기까지
2장 지구, 용암으로 들끓던 지옥이 최초의 생명을 품기까지
3장 바다, 고요한 침묵의 세계에서 역동적 약육강식의 세계로
4장 대륙, 지상을 정복한 히어로들의 파란만장한 진화 활극
5장 조상, 숨어 지내던 포유동물이 유인원으로 도약하기까지

2부 문명의 배를 탄 인류의 항해
6장 인류, 나무 위에서 내려와 지구 최강의 포식자가 되기까지
7장 무기, 들소를 겨누던 창촉에서 지구를 뒤흔든 핵폭탄으로
8장 농업, 생존을 보장하는 도구에서 생존을 위협하는 칼날로
9장 문자, 위기를 극복하고 새로운 문명을 탄생시킨 결정적 힘

3부 생명, 문명, 우주로 나아간 과학
10장 컴퓨터, 창조자의 두뇌를 닮아가다 이를 넘어서기까지
11장 생명공학, 유전자 발견을 넘어 신의 설계도에 다가선 인간
12장 천문학, 천상의 질서를 뒤흔든 도전과 혁신의 지성사
13장 빅뱅, 우주 최고의 미스터리 앞에 선 인류의 과제

들어가며
다시 고개 들어 지평선을 보죠. 지금 지평선을 향해 출발한다면 인류 문명의 역사는 0.1초도 안 걸려 지나치게 됩니다. 하지만 지평선에 도달하려면 종일 걸릴 겁니다. 아마 중간에 다리 아파서 다시 돌아올지도 모르겠어요. 138억 년이라는 우주의 나이에 비하면 인류 문명의 역사는 그냥 눈 깜짝할 사이나 마찬가지인 겁니다. 이렇게 우주의 역사는 정말 깁니다. 게다가 우리는 미래까지 다녀올 예정입니다. 이 여행의 스케일은 지금껏 여러분이 해왔던 여행과는 차원이 다릅니다. 그만큼 색다르고 놀라운 풍경들로 가득하죠. 기대하셔도 좋습니다.

1장 우주
예를 들어 지구가 갑자기 부풀어 올랐다고 생각해보세요. 한국의 서울과 미국의 뉴욕 사이의 거리가 그만큼 멀어지겠죠?
우주도 마찬가지입니다. 공간이 커지면 별과 별 사이의 거리는 그만큼 멀어지는 거예요. 지금 여러분이 책을 읽고 있는 순간에도 계속 멀어지고 있습니다. 만약 멀어지기 싫다면 그 별을 향해 초속 25km로 계속 달려가야 하죠. 초속 25km면 총알보다 25배 더 빠른 속도입니다. 그래봤자 가까워지기는커녕 간신히 멀어지지만 않을 뿐이지만요.
다만 가까이 있어서 강한 중력으로 서로 끌어당기고 있는 별들은 쉽게 멀어지지 않습니다. 우리 은하에 속해 있는 별들은 끼리끼리 중력으로 잘 붙잡아주고 있기 때문에 멀어지지 않죠. 그래서 우리가 보기에 이 우주는 별 변화가 없어 보이는 겁니다. 그러나 지금 이 순간에도 새로운 공간은 끊임없이 생겨나고 있고 저 멀리 다른 은하의 빛나는 별과 우리는 점점 멀어지고 있죠.

2장 지구
만약 해변의 웅덩이나 돌 틈에서 생명체가 탄생해야 했다면 수없이 밀려드는 밀물과 썰물의 등쌀에 애써 생겨난 물질들이 순식간에 휩쓸려 가버리는 일이 자주 일어났을 겁니다. 더군다나 당시엔 달이 훨씬 가깝다 보니 물을 끌어당기는 힘이 몇십, 몇백 배는 커서 밀물과 썰물이 초대형 쓰나미 수준이었죠. 게다가 바다가 물러가면 태양의 강력한 자외선이 물질들을 파괴합니다. 자외선을 막아주는 오존층이 두꺼운 지금도 해변에 나가면 살갗이 타는데, 오존층도 없었던 당시엔 말할 것도 없이 더 강력한 파괴가 일어났을 겁니다.
그런데 열수분출공에는 딱 좋은 공간이 있었습니다. 뿜어 나오는 물의 흐름에 따라 물질들이 여기저기 쌓이면서 만들어진, 10분의 1mm밖에 안 되는 미세한 미로들이죠. 바로 이 곳에서 수많은 화학물질들이 결합과 분해를 거듭하며 다양한 형태로 만들어지고 미로들 속에 쌓여갈 수 있었습니다. 열수분출공은 화학 실험실이면서 공장이며 동시에 창고이기도 했던 겁니다. 그러니 바로 이곳에서 40억 년 전 뭔가가 만들어졌을 가능성이 높은 거죠.