[큰글자책] 세상에서 가장 쉬운 과학 수업 : 별의 물리학

추천사
천재 과학자들의 오리지널 논문을 이해하게 되길 바라며
별의 죽음 과정을 물리학적으로 밝히다 _겐첼 박사 깜짝 인터뷰

첫 번째 만남 | 고대의 별 이론
고대 이집트의 태양력 _고정된 별과 방황하는 별
별자리 _사물, 동물, 신화 속 영웅의 이름을 붙이다
황도 12궁과 점성술 _태양이 지나가는 12개의 별자리
태양신 라 이야기 _신성한 존재로 여겨진 태양
탈레스와 아낙시만드로스의 별에 대한 생각 _태양, 달, 별은 무엇으로 이루어져 있을까?
천구 모형의 등장 _별이 있는 곳
아리스타르코스의 관측 _지구와 달, 지구와 태양 사이의 거리
지구의 반지름을 계산한 에라토스테네스 _태양 광선과 그림자를 이용해
별의 밝기를 연구한 히파르코스 _별의 밝기에 등급을 매기다

두 번째 만남 | 만유인력과 별의 거리
만유인력의 발견 _질량을 가진 두 물체가 서로 끌어당기는 힘
중력가속도의 계산 _중력 때문에 생긴 가속도
중력에 대한 퍼텐셜 에너지 _미분과 적분을 이용하여
비리얼 정리 _클라우지우스의 증명
광행차의 발견 _지구 공전의 증거
별까지의 거리 _베셀과 연주시차
별의 절대등급 _별의 실제 밝기 비교하기

세 번째 만남 | 폴리트로픽 과정과 별의 구조 방정식
폴리트로픽 과정 _별 속의 기체의 열역학
레인과 엠덴의 폴리트로픽 별 모형 _별이 평형을 이루기 위한 방정식
에딩턴의 별 모형 _복사 압력을 추가하다

네 번째 만남 | 별의 탄생과 진화
하버드 대학의 여성 천문학자들과 별의 분광형 _별 연구의 역사
H-R도의 발견 _별의 밝기와 온도의 관계
원시별 이론 _별은 어떻게 탄생하는가
별이 빛나는 이유 _별에서 일어나는 핵융합 반응
별의 일생 _별의 탄생부터 죽음까지
펄서 _중성자별이 내는 규칙적인 신호
블랙홀 _빛조차 빠져나올 수 없는 천체

다섯 번째 만남 | 별의 죽음에 대한 연구
찬드라세카르의 생애 _멈추지 않은 열정
찬드라세카르의 논문 속으로 _백색 왜성의 평형 조건

만남에 덧붙여
On the Theoretical Temperature of the Sun _레인 논문 영문본
The Internal Constitution of the Stars _에딩턴 논문 영문본
Energy Production in Stars _베테 논문 영문본
The Density of White Dwarf Stars _찬드라세카르 1 논문 영문본
The Maximum Mass of Ideal White Dwarfs _찬드라세카르 2 논문 영문본
위대한 논문과의 만남을 마무리하며
이 책을 위해 참고한 논문들
수식에 사용하는 그리스 문자
노벨 물리학상 수상자들을 소개합니다

고대 천문학자들은 별과 행성을 명확히 구별할 수 없었어. 대신에 그들은 별을 두 종류로 나누었네. 위치가 변하지 않는 ‘고정된 별’과 며칠 또는 몇 주에 걸쳐 고정된 별에 비해 눈에 띄게 움직이는 ‘방황하는 별’이 존재한다고 생각했지.

히파르코스는 로도스섬에 관측소를 만들어 별을 관측했다. 훗날 로마 시대에 사용된 1022개의 별들 중 850개를 그가 발견했다고 전해진다. 그는 별을 밝기에 따라 1등성부터 6등성까지로 구분했는데, 가장 밝은 별을 1등성이라 하고 눈에 겨우 보이는 별을 6등성으로 정의했다.

이와 더불어 만유인력이 태양의 질량과 행성의 질량의 곱에 비례하고, 태양과 행성 사이의 거리의 제곱에 반비례함을 알아냈다. 이 힘은 서로를 잡아당기는 인력인데 여기서 뉴턴은 새로운 고민에 빠졌다. 천체들 사이에 서로를 잡아당기는 힘이 작용하는데 왜 두 천체는 서로 달라붙지 않을까? 뉴턴은 그 이유가 행성이 태양 주위를 공전하기 때문임을 깨달았다.