우주를 만지다

추천사
머리말

1장 별 하나 나 하나
별 하나 나 하나
방랑자들
과거를 보다
별 헤아리기
머나먼 별
경계는 없다
창백한 푸른 점
삐딱한 지구
일식을 보는 마음
둥근 땅
이름이라는 폭력
외계인 찾기
외계인과의 조우(遭遇)

2장 원자들의 춤
원자들의 춤
라부아지에의 불멸(不滅)
아보가드로수의 비밀
보이는 것의 안쪽
필멸의 존재
원자의 모양
이기적 원자
맥스웰의 도깨비
분자들의 여관방
엔트로피
암흑물질

3장 신의 주사위 놀이
입자인가 파동인가
오직 생멸(生滅)이 있을 뿐
우주적 인연
하느님 속이기
슈뢰딩거의 고양이
신의 주사위 놀이
체셔 고양이의 웃음
양자 얽힘
바꿔치기
선택, 존재 이유
진공, 우주의 난장판
숨겨진 차원

4장 시간여행
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메멘토 모리
시간과 공간의 탄생
동시성의 상대성
이상한 나라
시간여행
만들어진 아인슈타인
우주여행, 애인의 손을 놓지 마라
상대론은 상대적이지 않다
여기가 4차원이다
휘어진 공간
블랙홀은 아주 검지는 않다
지평선

부록
미시세계, 작은 우주
거시세계, 큰 우주
세상을 설명하는 이론

감사의 말

지구에서 가장 가까운 별인 프록시마 센타우리(Proxima Centauri)는 약 4광년 떨어져 있다. 1광년이란 빛이 1년 동안 가야 하는 거리다. 빛은 1초에 지구 7바퀴 반이나 되는 거리를 갈 수 있고, 1억 5,000만 킬로미터 떨어져 있는 태양까지도 8분이면 갈 수 있다. 그런데 그런 빛으로 한 시간도 아니고, 하루도 아니고, 한 달도 아니고, 1년도 아니고 4년을 가야 한다니. 얼마나 멀리 있는가? 그래도 이것이 가장 가까운 별이고 대부분은 이보다 어마어마하게 더 멀리 있다. (…)
여러분은 상상이 가는가? 하늘 저 멀리 아득히 수억 광년, 아니 수백억 광년에 걸쳐 있는 별들을 상상해보라. 우주는 얼마나 광활한가? 여러분은 우주가 어마어마하게 크다고만 생각할 것이다. 하지만 이 우주는 여러분이 생각하는 그 어마어마한 것보다 정말 어마어마하게 더 크다는 것을 알아야 한다. 우주여행? 100년도 채 살지 못하는 인간이 감히 몇억 년의 여행을?
그래도 인간은 그 꿈을 꾸고 있다.

대기는 분자들의 여관방이다. 그 여관방에는 종류와 관계없이 한 방에 한 분자만 들어간다. 분자의 크기나 질량을 따지지 않는다. 여관방이 손님의 키나 몸무게를 따지지 않듯이 분자들의 여관방도 마찬가지다.
하지만 인간들의 여관방인 고급 호텔에는 아무나 들어갈 수 없다. 돈이 있어야 하고 사회적 지위도 높아야 할지 모른다. 인간들의 여관방에는 차별이 있다. 하지만 분자들의 여관방은 출신 성분을 따지지 않는다. 인간들의 여관방과는 달리 아무런 차별이 없다. 자연은 인간보다 더 공평하다.
자연에서 배워야 할 것이 한둘이 아니다.