현대우주물리학의 새 지평을 연 스티븐 호킹의 ‘만만한 우주론 수업’. 전 세계 1000만 셀러를 기록한 과학교양서 <시간의 역사>를 스티븐 호킹의 ‘강의’로 듣는다.

이미 20여 년 전부터 ‘과학의 대중화’를 꿈꾸던 스티븐 호킹은 <시간의 역사>출간 직후, 케임브리지대학교에서 청소년과 일반인을 상대로 한 우주물리학 강의를 열었다. 총 7번에 걸쳐 이루어진 강의에서 그는 빅뱅과 블랙홀, 일반상대성이론과 양자역학에 이르는 우주물리학의 핵심적인 내용을 쉽고 친절하게, 특유의 유머감각을 곁들이며 설명해냈다.

이 책은 당시 강의를 바탕으로 만들어진, 스티븐 호킹의 육성이 살아 있는 과학교양서다. <시간의 역사>의 핵심적인 내용은 빠짐없이 들어 있고, 일반인이 이해하기 어려운 양자역학과 불확정성 원리, 시공 이론 등의 내용은 과감히 생략했다. 이 때문에 우주 과학에 관심이 많은 청소년과 일반 독자들이 부담 없이 읽을 수 있는 ‘만만한 우주교양서’가 탄생하게 되었다.

전 세계 1000만 셀러를 기록한 과학교양서《시간의 역사》,
스티븐 호킹의 ‘강의’로 듣는다!

현대우주물리학의 새 지평을 연 스티븐 호킹의 ‘만만한 우주론 수업’
뉴턴과 아인슈타인을 잇는 금세기 최고의 물리학자, 스티븐 호킹. 그의 대표적인 저작 《시간의 역사》는 40개국의 언어로 번역되어 1000만 부 이상이 팔리면서 20세기 최고의 과학교양서가 되었다. 그러나 우주물리학에 문외한인 청소년이나 일반 독자들에게 《시간의 역사》는 그 화려한 명성에도 여전히 접근하기 어려운 책이다. 이미 20여 년 전부터 ‘과학의 대중화’를 꿈꾸던 스티븐 호킹은 《시간의 역사》출간 직후, 케임브리지대학교에서 청소년과 일반인을 상대로 한 우주물리학 강의를 열었다. 총 7번에 걸쳐 이루어진 강의에서 그는 빅뱅과 블랙홀, 일반상대성이론과 양자역학에 이르는 우주물리학의 핵심적인 내용을 쉽고 친절하게, 특유의 유머감각을 곁들이며 설명해냈다.
이 책 《(스티븐 호킹의) 청소년을 위한 시간의 역사》는 당시 강의를 바탕으로 만들어진, 스티븐 호킹의 육성이 살아 있는 과학교양서다. 《시간의 역사》의 핵심적인 내용은 빠짐없이 들어 있고, 일반인이 이해하기 어려운 양자역학과 불확정성 원리, 시공 이론 등의 내용은 과감히 생략했다. 이 때문에 우주 과학에 관심이 많은 청소년과 일반 독자들이 부담 없이 읽을 수 있는 ‘만만한 우주교양서’가 탄생하게 되었다.

스티븐 호킹, 케임브리지대학에서 일반인을 상대로 강의하다
20대의 젊은 나이에 갑작스레 루게릭병 진단을 받았던 스티븐 호킹은 1985년에 폐렴으로 기관지 절개수술을 받으면서 목소리를 잃었다. 그러나 그 모든 신체적인 시련이 광활한 우주와 자연의 비밀을 풀고자 했던 그의 열정과 의지를 꺾을 수는 없었다. 호킹의 트레이드마크가 되어버린, 휠체어에 부착된 고성능 음성합성기를 사용하기 시작한 것이 이때부터다. 그리고 《시간의 역사》를 출간한 이듬해엔 케임브리지대학교에서 일반인을 상대로 한 강의를 열었다. 비록 청아한 목소리 대신 탁한 기계음으로 전달되었지만, 수백 명의 수강생들은 일곱 차례의 강연으로 우주와 자연을 이해하는 새로운 시각과 이론을 경험할 수 있었다.
강의는 시종일관 호킹 특유의 유머와 위트가 넘쳤다. 그는 물리학 공식이라고는 E=mc²밖에 사용하지 않으면서, 일상생활에서 경험해봤을 법한 사례를 통해 설명하기도 하고, 또 공동 연구자들과 있었던 웃지 못할 에피소드를 솔직하게 들려주기도 했다.

블랙홀은 ‘블랙’이 아니다?
이 책 《(스티븐 호킹의) 청소년을 위한 시간의 역사》는 고대인들의 우주관에서부터 시작된다. 지구가 평평하다고 생각했던 고대의 관념은 아리스토텔레스와 프톨레마이오스에 의해 지구가 둥글고 태양과 행성들이 지구 주위를 돌고 있다는 믿음으로 발전했다. 뉴턴은 보편중력이론으로 달이 지구 주위를 돌며, 지구와 행성들은 태양 주위를 돈다는 것을 발견했고, 이후 20세기에 에드윈 허블의 관측에 의해 무한히 팽창하는 우주가 모습을 드러냈다.
초기 우주를 설명하는 빅뱅이론은 초기에 상당수의 반론과 맞서야 했다. 그러나 일반상대성이론과 천체관측의 결과, 현재의 우주는 빅뱅 특이점의 결과라는 주장이 설득력을 얻게 되었다. 중력장이 매우 강력해서 어떤 빛도 빠져나갈 수 없다는 블랙홀은 실제로 유입된 에너지만큼의 복사에너지를 방출해 열역학 제2법칙이 깨지지 않음을 밝혀냈다. 이 책의 원제이기도 한 ‘만물의 이론(Theory of Everything)’은 초기 우주의 탄생과 시공의 경계를 설명할 수 있는 대통합이론을 의미한다. 우주의 탄생 시점인 빅뱅과 ‘블랙’이 아닌 블랙홀을 설명할 수 있는, 일반상대성이론과 양자역학의 불확정성 원리를 통합하는 ‘만물의 이론’은 과연 탄생할 수 있을까. 이에 대한 오랜 갈증을 느껴온 스티븐 호킹은 이 책에서 조심스레 그 탄생을 예견하고 있다.

스티븐 호킹과 함께 떠나는 부담 없는 우주여행
우주에 대한 호기심은 누구에게나 있다. 저 하늘 바깥엔 어떤 세계가 있는지, 우주는 어떻게 생겨났는지, 지구의 미래는 어떻게 될지는 고대와 현대를 불문하고 온 인류가 품어온 의문들이다. 다행히 뉴턴과 아인슈타인, 스티븐 호킹과 같은 위대한 과학자들의 연구 때문에, 더 이상 우리는 지구가 평평하다거나, 태양이 지구를 돌고 있다는 속설은 믿지 않게 되었다. 게다가 요샌 국내 우주인 1호가 탄생하고, 어린이들도 블랙홀과 빅뱅을 언급하는 시대다. 스티븐 호킹이 《시간의 역사》에서 설명한 금쪽같은 우주론은 오늘을 사는 모든 이들이 알아두어야 할 필수 지식이 되었다. 미래의 스티븐 호킹을 꿈꾸는 ‘이공계 꿈나무들’이라면 더욱 그러하다.
막연하게는 알지만, 현대우주론과 물리학에 대해 제대로 알지는 못했던 청소년과 일반 독자들에게, 《시간의 역사》를 채 두 장도 넘기지 못했던 이들에게 《(스티븐 호킹의) 청소년을 위한 시간의 역사》는 분명 유쾌하고 만만한 우주교양서가 될 것이다. 여기에 서울대 이명균 교수의 감수를 받아, 내용의 신뢰성을 한층 높였다.
20세기 위대한 우주물리학자 스티븐 호킹이 선사하는 부담 없는 우주여행에 많은 독자들을 초청한다. 그저 편한 의자나 침대에 기대어 책을 펼치는 것으로, 스티븐 호킹의 ‘저자 직강’에 참석하게 될 것이다.

“이 연속 강의에서 저는 빅뱅에서 블랙홀까지 우주의 역사에 대한 우리의 생각을 개략적으로 설명하려고 합니다. 첫 번째 강의는 옛날 사람들은 우주에 대해 어떻게 생각했는지, 또 우리가 어떻게 현재의 관점에 도달했는지 알아볼 것입니다. 이 강의에 ‘우주의 역사의 역사’라는 제목을 붙여도 좋겠군요.”


“결론적으로 말하면, 현재의 증거는 우주가 아마도 영원히 팽창할 것임을 시사합니다. 그러나 너무 믿지는 마세요. 우리가 정말로 확신할 수 있는 것은 설령 우주가 재수축한다 하더라도, 적어도 앞으로 100억 년 동안은 그러지 않으리라는 것뿐이니까요. 재수축을 염려할 필요도 없습니다. 그때쯤이면 인류는 이미 오래전에 우리 태양이 소멸해 멸종을 았을 테니 말입니다.”


“저는 캘리포니아 공과대학의 킵 손과 내기를 하기로 했지요. 저는 백조자리 X-1에 블랙홀이 없다는 쪽에 걸었습니다. 저로서는 일종의 보험 전략인 셈이지요. 저는 블랙홀에 대해 많은 연구를 했는데요, 만일 블랙홀이 존재하지 않는다고 판명되면 그 연구들은 전부 쓰레기가 될 것입니다. 그러나 그럴 경우 저는 내기에서 이겨 유머잡지 <프라이빗 아이>를 4년 동안 무료로 구독하고, 만일 블랙홀이 존재하면, 킵은 야한 잡지 <펜트하우스>를 1년 동안 무료로 구독하기로 했지요.”

감수자의 말 | 호킹을 꿈꾸는 모든 이를 위하여
들어가는 말 | 강의를 시작하며

첫 번째 강의 | 우주에 대한 생각들
두 번째 강의 | 팽창하는 우주
세 번째 강의 | 블랙홀
네 번째 강의 | 블랙홀은 완전히 검지는 않다
다섯 번째 강의 | 우주의 기원과 운명
여섯 번째 강의 | 시간의 방향
일곱 번째 강의 | 만물의 이론

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