블랙홀과 우주론

저자 머리말
지구신령 머리말

1 상대성이론이란 무엇인가
특수상대성이론과 일반상대성이론
중력은 휜 시공간
엄청나게 어려운 방정식
일식으로 증명한 상대성이론

2 미운 오리 새끼 블랙홀
천체 탈출속도
빛도 탈출하지 못하는 블랙홀
시간이 정지하는 블랙홀 표면
슈바르츠실트 블랙홀

코스모스 군도 여행 1
- 드디어 코스모스 군도에
- 카페 스페이스타임
- 로렌츠 특급

3 우주의 구조
불안한 아인슈타인 우주
아인슈타인의 억지
허블의 팽창우주
우주의 종말

4 별의 일생
핵에너지
별은 핵융합 발전소
엄청나게 뜨거웠던 태초
자동온도조절장치가 작동하는 젊은 별
자동온도조절장치가 부서진 늙은 별
블랙홀 사촌 중성자성

코스모스 군도 여행 2
- 연극 ‘뉴턴과 아인슈타인’
- 은하의 섬
- 허블 천문대

5 백조가 된 블랙홀
다시 불붙는 블랙홀 연구
커 블랙홀
호킹의 흥부 블랙홀
X-선으로 찾는 블랙홀
퀘이사의 수수께끼
거대한 블랙홀

6 우주의 진화
원시 블랙홀
암흑물질로서의 블랙홀
인플레이션과 웜홀
태초와 종말

코스모스 군도 여행 3
- 오페라 ‘우주의 탄생’
- 테마파크 블랙홀
- 외계생명체의 섬

저자 맺음말
사족

블랙홀과 우주론에 관한 쉬운 책은 꼭 필요한 실정이야. 왜냐하면 현대를 살아가는 사람이라면 누구나 이에 대해 조금은 알아야 하기 때문이지. 만일 다음 중 두 항목 이상 해당하면 이 책을 읽지 않아도 좋아.

● 나는 블랙홀이라는 말을 지금까지 살아오면서 세 번 이상 듣지 못했다.
● 나는 내가 현재 우주시대를 살아간다고 생각하지 않는다.
● 나는 아인슈타인과 같은 천재들이 우주의 신비에 대해 무엇을 밝혀냈는지 전혀 궁금하지 않다.
● 나는 SF 영화를 단 한 편도 본 적이 없다.
● 나는 천문학자나 물리학자를 싫어한다.
● 나는 블랙홀이나 우주론 이야기만 들으면 정신이 몽롱해지거나 행동이 이상해진다.
- 지구신령 머리말

일반상대성이론에서는 물체가 천체의 중력이 휘어 놓은 시공간 안에서 운동한 결과로 천체에 떨어진다고 풀이해. 예를 들어 얇은 고무 막에 무거운 구슬(천체)을 올려놓으면 고무 막은 휘게 될 거야. 무거운 구슬에 의해 휘어 있는 고무 막에다가 작고 가벼운 구슬(물체)을 또 굴리면 구슬은 큰 구슬 쪽으로 돌면서 굴러 떨어지게 되지. 중력장 주변에서 빛이 휘는 현상도 이처럼 자연스럽게 설명할 수 있어. 쉽지?
- 중력은 휜 시공간

에딩턴은 어떻게 일식을 이용해 증명했을까? 그 해답의 열쇠는 일식이 일어나면 낮에도 별들을 볼 수 있다는 사실에 있어. 일식에는 달이 해의 일부만 가리는 부분일식과 달이 해를 완전히 가리는 개기일식이 있지. 개기일식이 일어나는 지역은 지극히 제한돼 있어서 에딩턴도 아프리카로 떠날 수밖에 없었던 것이야.
개기일식이 일어나면 보름달이 떠 있는 밤처럼 어두컴컴해지고 밝은 별들이 보여. 이때 별들의 겉보기 위치는 아인슈타인과 슈바르츠실트가 옳다면 실제 위치보다 해로부터 더 멀리 떨어져 있어야 해. 에딩턴은 이런 현상을 실제로 관측해서 해 주위에서 빛이 휜다는 사실을 증명할 수 있었지.
- 일식으로 증명한 상대성이론