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블랙홀은 과연 블랙인가

도서 이미지 - 블랙홀은 과연 블랙인가

김충섭

컬처룩|2014.11.18

(0명)

서평(1)

시리즈 가격정보
전자책 정가 10,500원
구매 10,500원3% 적립
출간정보 2014.11.18|EPUB|22.12MB

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책소개

200년간 과학자들의 상상 속에서만 존재했던 블랙홀이
우주를 이해하는 핵심이 되기까지의 흥미진진한 이야기

얼마 전 큰 인기 속에 막을 내린 SBS 드라마 별에서 온 그대의 마지막 회에 ‘웜홀’이라는 용어가 등장해 관심을 끈 바 있다. 김수현이 맡은 주인공 도민준이 다른 별로 돌아가 있다 ‘웜홀’을 통해 다시 지구로 돌아와 전지현, 즉 여주인공 천송이를 만나는 장면이었다. 도민준은 “3년 전 이곳을 떠날 때 난 어딘가로 빨려 들어갔죠. 일명 웜홀이죠. 그곳에서 모든 걸 회복한 후 다시 돌아오려 했어요. 어차피 나에겐 그곳의 길고 긴 시간은 필요 없었어요. 지구에서의 짧은 시간만이 필요했죠"라며 천송이에 대한 사랑을 고백한다.

드라마에서 ‘웜홀(Worm hole)’은 남녀 주인공의 사랑을 이어주는 통로로 사용되었지만, 천문학에서는 ‘블랙홀’과 ‘화이트홀’을 이어주는 통로로 이해되고 있다. 간단히 말하면 블랙홀(Black hole)은 중력이 너무 커서 빛조차도 빨아들여서 빠져나갈 수 없게 하는 천체, 화이트홀(White hole)은 반대로 빛과 물질을 모두 내뿜기만 해서 결코 내부로 들어갈 수 없는 천체를 가리킨다. 물론 화이트홀도 웜홀도, 드라마처럼 아직은 ‘허구’와 ‘가상’의 대상일 뿐이다. 하지만 이들과 달리 블랙홀은 과학적으로 그 존재가 입증된 ‘실체’이다. 블랙홀도 한 때는 가상의 천체로서 과학자들의 상상 속에서만 존재한 적이 있었다. 200년 전 프랑스의 유명한 과학자인 피에르 시몽 라플라스(1749~1827)는 이렇게 말했다.

“하늘에는 암흑의 천체들이 존재한다.
그 천체들은 항성만큼이나 크고, 항성만큼이나 많을 것이다.”

이 암흑의 천체들이 바로 블랙홀이다. 하지만 이제 블랙홀은 더 이상 가상의 존재가 아닐뿐더러 그것이 가진 비밀들이 하나씩 벗겨지면서 우주를 이해하는 주요한 ‘열쇠’로 자리잡았다. 우주의 기원과 우주의 진화과정을 이해하는 데 결정적인 기초가 될 뿐 아니라 별의 특성 등을 연구하는 데도 크게 기여하고 있는 것이다. 블랙홀이라는 말이 대중화된 데는 ‘휠체어 위의 물리학자’ 스티븐 호킹의 역할도 컸다. 그는 블랙홀은 빛조차도 빠져나갈 수 없다는 과학적인 통념에 반대해 빛이 빠져나올 수 있다고 주장하면서 “블랙홀은 완전히 블랙만은 아니다(블랙홀은 검기만 한 것은 아니다)”라는 말을 남기기도 했다.

목차

[블랙홀은 과연 블랙인가]

1 전시실: 블랙홀의 역사
보이지 않는 별 | 일반 상대성 이론의 특이점 | 별의 죽음으로 태어나는 블랙홀 | 고중력 천체들의 발견 | 블랙홀의 전령, 퀘이사 | 블랙홀이라는 이름을 얻다 | 블랙홀은 ‘블랙’이 아니다

2 전시실: 블랙홀의 이론
뉴턴의 중력 이론으로 본 블랙홀 | 특수 상대성 이론과 시공간 | 일반 상대성 이론과 중력 | 중력 붕괴와 슈바르츠실트 반지름 | 여러 가지 블랙홀 | 블랙홀은 어떻게 찾을 수 있나

3 전시실: 블랙홀의 특성
사건의 지평선 | 중심의 특이점 | 블랙홀의 엔트로피와 온도 | 블랙홀의 증발 | 블랙홀 속으로의 여행

4 전시실: 항성 블랙홀
별의 생성 | 별의 진화 | 질량이 작은 별의 종말 | 초신성과 중성자별 | 중성자별의 발견 | 블랙홀의 형성 | 은하계 안의 항성 블랙홀

5 전시실: 초대질량 블랙홀
활동 은하핵을 가진 은하, 활동 은하 | 블랙홀의 전령, 퀘이사 | 은하 중심에 있는 초대질량 블랙홀 | 우리 은하 중심에도 초대질량 블랙홀이 있다 | 거대 블랙홀과 은하의 관계 | 중간 질량 블랙홀

6 전시실: 미니 블랙홀
미니 블랙홀 | 원시 블랙홀 | 암흑 물질과 미니 블랙홀 | 인공 블랙홀

7 전시실: 블랙홀에 빠진 과학자들
미첼과 라플라스 | 아인슈타인과 슈바르츠실트 | 에딩턴과 찬드라세카르 | 호킹과 베켄슈타인

8 전시실: 블랙홀은 우주의 끝인가
감마선 폭발과 블랙홀 | 양자 중력과 블랙홀 | 엔트로피와 정보 상실의 역설 | 화이트홀과 웜홀 | 블랙홀 시간 여행

저자소개

김충섭

김충섭은 서울대 물리학과를 졸업하고 같은 대학원에서 박사 학위를 받았으며 현재 수원대학교 물리학과 교수이다. 지은 책으로는 ≪우주의 발견≫, ≪메톤이 들려주는 달력이야기≫, ≪로슈가 들려주는 조석이야기≫ 등이 있으며, 옮긴 책으로는 ≪천재들의 과학노트: 천문우주과학≫, ≪누구나 천문학≫ 등이 있다.

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