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거의 모든 것의 역사 (빌 브라이슨

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위대한 원자 물리학자 리처드 파인만은 만약 과학의 역사를 한 줄로 줄여서 표현하다면, 모든 것이 원자로 되어있다는 것이라고 말한 적이 있다. 원자들은 어느 곳에나 존재하고 모든 것을 구성하고 있다. 주변을 둘러보면 모든 것이 원자들이다. 별이나 탁자나 의자처럼 딱딱한 것만이 아니라, 그 사이를 채우고 있는 공기도 원자로 되어 있다. 더욱이 그런 원자들의 수는 정말 상상을 넘어선다. 원자들의 기본적인 모임이 바로 분자이다. 분자는 둘 이상의 원자들이 안정한 형태로 모인 것이다. 두 개의 수소 원자에 한 개의 산소 원자가 더해지면 물분자가 된다. 해수면 높이(1기압)에서 섭씨 0도의 경우에 각설탕 한 개 정도에 해당하는 1세제곱센티미터의 공간에는 270억개의 10억배 정도의 분자가 들어있다. 원자들은 신기할 정도로 영속..
아인슈타인의 우주 E=mc²이라는 아인슈타인의 유명한 방정식은 그 논문이 아니라, 몇 달 후에 발표된 짤막한 보충자료에 들어 있었다. 학교에서 배운 것처럼 이식에서 E는 에너지를 나타네고 m은 질량, c²는 빛의 속도를 제곱한 것이다. 간단히 말해서 이 식은 질량과 에너지가 동등하다는 의미를 담고 있다. 질량과 에너지는 존재의 두 가지 형식으로 에너지는 물질을 해방시켜주고 물질은 준비된 상태로 기다리는 에너지라는 뜻이다. 빛의 속도를 제곱한 것은 엄청나게 크기 때문에 이 식에 따르면, 물질에 갇혀 있는 에너지의 양은 그야말로 엄청나다. 특별히 건장하지 않더라고 평균 체격을 가진 성인이라면, 몸 속에 적어도 7 x 10¹⁸ joule 정도의 에너지를 갖고 있는 셈이다. 그것은 대형 수소 폭탄 30개 정도가 터질 때 에너지와..
지구, 물질 인간은 지구가 얼마나 오래 되었고, 얼마나 무거우며 우주의 어느 곳에 있고, 어떻게 지금의 상태가 되었는가에 대해서 알고 싶어했다. 뉴턴은 정말 이상한 사람이었다. 그는 상상도 할 수 없을 정도로 총명했지만 혼자있기를 좋아했다. 아무것에도 흥미를 느끼지 못했고 편집증에 가까울 정도로 과민했으며, 매우 산만했고 놀라울 정도로 이상한 행동을 하기도 했다. 놀라울 정도로 총명했던 그에게 과학은 흥미를 가지고 있던 다양한 문제들 중에서 극히 일부에 지나지 않았다. 그는 적어도 반평생 이상을 연금술과 이상한 종교적인 관심을 해결하기 위해서 노력했다. 그는 2년 동안 칩거하면서 '프린키피아'로 더 잘 알려진 그의 걸작 자연철학의 수학적 원리를 완성했다. 프린키피아에는 물체는 미는 방향으로 움직이게 되고, 다른 힘에..
에번스 목사의 우주 초신성은 우리 태양보다 훨씬 더 큰 거대한 별이 수축 되었다가 극적으로 폭발하면서 1000억 개의 태양이 가진 에너지를 한순간에 방출하여 한동안 은하의 모든 별을 합친 것보다 더 밝게 빛나는 상태를 말한다. 로버트 에번스에 따르면 초신성은 1조 개의 수소폭탄이 한꺼번에 터지는 것과 같다. 500광년 이내의 거리에서 초신성이 폭발하면 우리는 모두 사라져 버릴 것이다. 한 달 정도의 기간동안만 관측되는 초신성이 다른 별들과 구별되는 것은 하늘의 비어있던 곳에서 갑자기 나타난다는 것 뿐이다. 에번스 목사는 밤하늘을 가득 메우고 있는 수많은 별들 중에서 그렇게 비정상적이고, 아주 가끔씩 반짝이는 작은 점을 찾아내려고 애쓰고 있다. 초신성이라는 말은 놀라울 정도로 독특했던 천체물리학자 프리츠 츠비키가 1930년대..
우주의 출발 우주가 시작된 후로 지금까지 존재했던 모든 티끌과 물질을 구성하는 입자들을 모은 후에 그것들을 너무나도 작아서 그 크기를 말할 수도 없는 작은 공간에 모두 집어넣어야만 한다. 그런 상태를 '특이점'이라고 부른다. 특이점은 공간을 차지하지도 않고 존재할 곳도 없다. 즉 우리의 우주는 아무것도 없는 그야말로 무에서 부터 시작되었다. 특이점은 어떤 말로도 표현할 수 없을 정도로 짧고, 광대한 영광의 순간에 단 한번의 찬란한 진동에 의해서 상상을 넘어서는 거룩한 크기로 팽창한다. 1분도 지나지 않아 우주의 지름은 수천조 킬로미터에 이르게 되지만 여전히 빠른 속도로 팽창을 계속한다. 이제 온도가 수백억도에 이를 정도로 뜨거워서 원자핵 반응을 통해서 기벼운 원소들이 만들어진다. 주로 수소와 헬륨이 만들어지고 리튬이..
서문 원자들 모두가 당신이 존재하는 동안에는 무엇보다 소중한 단 하나의 목표를 위해 노력할 것이다. 당신을 살아있게 만드는 것이 바로 그 목표이다. 실제로 원자들이 당신을 위해서 헌신하는 기간은 아주 잠깐에 불과하다. 정말 순간에 지나지 않는다. 사람의 일생은 평균 65만시간(약 72년) 정도에 지나지 않는다. 알수 없는 이유로 적당한 순간이 지나가거나, 아니면 그에 가까운 순간에 당신의 원자들은 당신의 존재를 마감하고 조용히 떨어져 나와서 다른 곳으로 달아나 버릴 것이다. 그것으로 원자와 당신과의 관계도 끝나버린다. 다른 의미가 있는지는 모르겠지만 화학적으로 볼 때 생명체는 놀라울 정도로 평범하다. 탄소, 수소, 산소, 질소, 약간의 칼슘, 소량의 황, 그리고 평범한 원소들이 조금씩만 있으면 된다. 동네 약..

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