물리학이 초대한 우주(지속의 과학 2)

우주라는 경이로운 무대 위, 인간이 묻고 물리학이 답하다
"우리는 왜 태어났을까? 그리고 이 거대한 우주 속에서 우리가 잠시 머무는 의미는 무엇일까?"
문학이 인간의 고통과 희망을 언어로 껴안으며 이 근원적 질문에 다가간다면, 물리학은 자연현상에 엄밀한 가설을 세우고 객관성의 벽돌을 쌓아 올리며 우주의 진실에 가닿고자 한다. 갈릴레오가 지구를 우주의 중심에서 끌어내리고, 허블 우주망원경이 우리은하 너머의 무한한 세계를 보여주었으며, 최근의 외계행성 연구가 지구를 '수많은 행성 중 하나'로 객관화했듯 말이다.
《물리학이 초대한 우주》는 단지 복잡한 과학 공식을 나열하는 책이 아니다. 눈앞의 일상적인 호기심에서 출발해, 인류가 우주 속 자신의 위치를 직시하고 미래를 전망해 온 눈부신 여정을 46개의 치열한 질문과 현대물리학의 명쾌한 대답으로 엮어낸 지적 탐험기다. 과학의 발견은 언제나 인간에게 깊은 겸손을 가르치는 동시에 사유의 지평을 넓혀주었다. 이 책은 완결된 정답을 쥐여주기보다, 독자 스스로 더 거대한 질문의 회오리 속으로 걸어 들어가 내 삶과 세계를 새로운 관점으로 바라보게 하는 의미 있는 출발점이 되어줄 것이다.

나노 단위의 미세 구조부터 138억 년 심우주까지, 4부로 엮어낸 세계의 지도
이 책은 보이지 않는 미시 세계의 물질부터 아득한 거시 세계의 우주까지 총 4부에 걸쳐, 현대 과학기술이 이룩한 융합적 탐구의 최전선으로 독자들을 안내한다.
1부는 제임스웹 우주망원경과 허블 우주망원경의 경이로운 시선으로 시작해 외계행성, 중력파, 블랙홀, 그리고 태양계를 벗어난 보이저호의 고독하고도 위대한 성간 항해를 추적하며 인류 우주관의 진화를 살핀다. 2부는 시선을 우리가 딛고 있는 지구로 돌린다. 지상 최대의 열기관인 태풍, 파란 하늘의 기원을 찾는 끈질긴 질문, 보이지 않는 무지개의 여러 얼굴 등 기후 현상 속에 숨은 물리 법칙을 생생하게 파헤친다. 3부는 일상을 이루는 물질의 세계를 다룬다. 마블 베리와 오징어의 변신 등 자연 속 미세 구조가 빛에 반응해 만들어내는 매혹적인 구조색의 원리와 나노입자의 비밀을 탐구한다. 4부는 태양광, 라이다, 와이파이 등 우리 삶을 지탱하는 첨단기술을 조명한다. 국보 〈반가사유상〉의 내부를 들여다보는 빛의 과학부터 코로나바이러스를 분석하는 나노역학까지, 기술이 문명과 사회를 어떻게 진일보시키는지 아우른다.
결국 저 먼 심우주에서 시작된 탐구는 '그렇다면 우리는 어떤 사회를 선택하고 어떻게 살아갈 것인가'라는 가장 인간적인 물음으로 귀결된다.

차갑고 엄밀한 과학에 따뜻한 숨결을 불어넣다: '빛의 물리학자' 고재현의 초대
기후 위기, 일상을 파고든 인공지능, 쏟아지는 첨단 기기들 속에서 이제 과학은 교양을 넘어 생존과 직결된 필수 언어가 되었다. 하지만 물리학의 진입 장벽은 여전히 높게만 느껴진다. 이 간극을 메우기 위해 오랜 시간 대중과 호흡해 온 '과학 커뮤니케이터' 고재현 교수가 나섰다.
저자는 2004년부터 강단에서 학생들을 가르치는 한편, 〈중앙일보〉, 〈한국일보〉, 〈내일신문〉 등 다양한 매체에 칼럼을 연재하며 과학을 가장 친근하고 다정한 언어로 번역해 온 탁월한 안내자다. 정돈된 논리와 명쾌한 해설을 따뜻한 문장 안에 담아내는 저자 특유의 필치는, 차갑게만 느껴지던 물리학에 인간적인 숨결을 불어넣는다. 2026년 오늘, 언젠가 우주가 맞이할 종언의 운명 앞에서도 "지금 내 삶의 의미와 인류가 쌓아 올린 가치"를 진지하게 묻는 이 다정한 물리학자의 초대는, 세상을 더 깊고 넓게 이해하고자 하는 모든 이들에게 가장 듬직한 동행이 되어줄 것이다.

1부 태양계를 지나 우주의 깊은 곳으로
1 제임스웹 우주망원경, 우주를 정확히 보는 눈
2 최강의 타임머신이 거울을 사용하는 까닭
3 현대과학으로 풀어낸 별빛의 저주
4 전자기파 문명의 시대
5 피사의 사탑에서 우주 공간으로
6 주정뱅이의 걸음걸이 모형과 중력파 연구
7 보이저호의 장대한 여정
8 저 태양계의 끝을 볼 수 없겠지만
9 JWST가 포착한 외계행성 대기의 수증기
10 외계행성 상공의 초음속 제트기류
11 오리온자리의 방랑자들
12 먼지가 지배하는 화성의 푸른 노을
13 더 느리고 더 낮은 화성의 소리
14 외계 생명 탐사 비법을 간직한 개기월식

2부 보이지 않아도 전부를 둘러싼 대기와 기후
1 이산화탄소와 메탄이 위험한 이유
2 지상 최대의 열기관, 태풍
3 북극 상공에 펼쳐진 우주 허리케인
4 레이저로 번개를 통제할 수 있을까?
5 이런 번개를 본 적 있나요
6 미세먼지 속에선 벌도 괴롭다
7 파란 하늘의 기원을 찾는 끈질긴 질문들
8 모나리자가 당신을 보며 웃고 있나요
9 보이지 않는 무지개의 수많은 얼굴

3부 이토록 작은 물질과 그토록 거대한 자연
1 이상한 유리: 고체도 액체도 아닌 것이
2 좋은 유리: 새로운 문명으로 우리를 이끌고
3 강한 유리: 깨지지 않는 강화유리의 정체
4 더 극한의 세계로
5 양자점 속 나노 세계
6 알함브라 궁전과 금 나노입자
7 거미와 대화를 나눈다면
8 카멜레온 흉내 내기
9 계절에 따라 변하는 순록 눈의 색상
10 검정을 더 검게! 심해어의 위장술
11 오징어 변신 속 사인 함수

4부 첨단기술을 잘 다루는 사회로
1 태양 빛을 수확하는 방법
2 한 번도 본 적 없는 세상
3 빛과 싸우는 디스플레이
4 마야 문명을 찾아낸 라이다
5 와이파이 신호로 만드는 전기
6 블루라이트의 명암
7 자외선의 두 얼굴
8 빛과 문화재 (1): 반가사유상
9 빛과 문화재 (2): 유물의 원소 분석
10 공기로 빵을 만드는 방법
11 2미터란 거리는 절대적 안전거리인가
12 코로나바이러스를 바늘로 찌를 수 있을까?

고재현 (한림대학교 반도체ㆍ디스플레이스쿨 교수)
20세기 후반 서울과 대전에서 물리학을 공부하고 21세기 들어 일본과 국내 기업 등에서 응집물질 분광학 및 광원 관련 연구를 했다. 2004년 가을부터 춘천의 한림대학교에서 학생들을 가르치며 연구하고 있다. 우연히 일간지에 과학 칼럼을 쓰기 시작하면서 과학을 친숙한 말로 널리 알리는 데에 관심을 갖게 되었고, 《빛 쫌 아는 10대》 《전자기 쫌 아는 10대》 《양자역학 쫌 아는 10대》 《빛의 핵심》 등을 썼다. 공저로는 《물질의 재발견》 《십 대, 미래를 과학하라!》 《열네 살 진로 학교》《문명대변혁의 시대》 《역사를 바꾼 100책》 등이 있다. 빛의 다양한 현상에 관심이 커서, 언젠가 일상에서 보고 느끼는 아름답고 재미있는 빛의 모습이나 인류 역사 속 빛에 얽힌 이야기를 써보려고 한다. 안락의자에 푹 파묻혀 좋아하는 과학책을 읽다가 밤에는 SF 영화를 보는 게 취미라면 취미다.