우주에 관한 거의 모든 것

이 책에 쏟아진 전 세계의 찬사
감수의 글
이 책을 읽기 전에 알아야할 중요한 사실
저자의 자기소개

1부-첫날 밤
2부-비정상인 별들
3부-더 넓은 공간
4부-빅뱅
5부-암흑 비
6부-어둠의 속삭임
7부-죽어가는 별
8부-암흑 에너지
9부-우주에는 우리 우주뿐인가
10부-태양이 뜰 때

용어 설명

멀리 있는 행성들은 그다지 밝지 않아서 아무리 큰 망원경을 써도 볼 수가 없었기 때문이다. 그런 행성들은 훨씬 더 크고 밝은 별 주위를 도는 작은 빛의 점처럼 보였다. 별에서 나오는 빛은 행성들보다 훨씬 밝아서 행성들을 사라지게 한다.
하지만 과학자들은 (눈에 보이지 않더라도) 멀리 있는 별 주위에 행성이 돌고 있는지 알아낼 방법을 찾았다.
과학자들은 별 앞으로 조그만 행성이 지나가면 별의 밝기가 약간 어두워진다는 사실을 깨달았다. 그래서 별에서 나오는 빛의 밝기가 조금 달라지는 것을 보고 주변에 행성이 돌고 있는 것을 알 수 있었다.

아인슈타인은 먼저 ‘내가 빛처럼 빠르게 날고 있는데 누군가가 나를 향해 다가온다면 어떻게 보일까’라는 질문을 해보았다. 그리고 답이 아주 이상하다는 사실을 알았다. 상대방이 가만히 있느냐, 혹은 빛처럼 빠르게 움직이느냐는 전혀 문제되지 않았다. 상대방은 언제나 빛처럼 빠르게 다가오는 것처럼 보였다. 이것은 우리가 자동차를 타고 가면서 다른 자동차와 가까워질 때와는 전혀 다른 결과였다. 자동차의 경우 상대방의 자동차가 얼마나 빠르냐에 따라 그 차는 움직이는 것처럼 보일 수도 있고 움직이지 않는 것처럼 보일 수도 있다.
아인슈타인은 빛에는 다른 사물들에 적용되는 원칙이 적용되지 않는다는 사실을 알고 있었다. 몇 해 전에 마이컬슨과 몰리라는 두 과학자가 움직이는 거울과 멈춰 있는 거울을 향해 날아가는 빛의 속도를 측정했는데, 거울이 움직이든 멈춰 있든 빛이 거울까지 도달했다가 되돌아오는 시간이 언제나 같다는 사실을 발견했기 때문이다.
시간과 공간에 대해 늘 가지고 있던 생각으로는 이런 현상을 설명할 수가 없었다. 그래서 아인슈타인은 시간과 공간이 합쳐져 그가 ‘시공간’이라고 부르는 완전히 새로운 것이 되어야 한다고 했다. 이 시공간이라는 아이디어 덕분에 아인슈타인은 빛의 속도에 가깝게 날아갈 경우 시간이 느려진다는 것과, 가고 있는 방향으로 팔 길이가 더 짧아 보인다는 것을 알아낼 수 있었다.

그게 무엇이었든 간에 우주를 그렇게 순식간에 확대시킨 ‘그것’은 빅뱅이 일어나고 채 1초도 훨씬 못 되는 시간에 사라져버렸다. 그리고 빛을 비롯한 오만 가지 물질의 아주 작은 입자들이 태어났다.
처음에 소립자들은 모두 아주 뜨거웠고 빠르게 움직였다. 거의 모든 소립자 주위에는 반물질 입자들이 날아다녔고, 서로 만나면 결합해서 순식간에 사라졌다. 실제로 이상한 일이 벌어지지 않았다면 입자들은 모두 사라지고 오직 빛만 남았을 것이다.
오늘날 중국 인구만큼이나 많은 수의 소립자를 한번 생각해보자. 소립자는 모두 각각 짝이 되는 반물질을 갖고 있는데 그 반물질을 찾아내면 둘 다 사라져버렸다.
그런데 예외가 있었다.
오늘날 우리 주변에 보이는 모든 것은 그 예외, 다시 말해 반물질을 갖고 있지 않아서 죽음의 결합을 피할 수 있었던 몇 안 되는 입자로 이루어져 있다.