허블이 들려주는 우주 팽창 이야기

정완상

1985년 서울대학교 무기재료공학과를 졸업하고, 1992년 KAIST에서 초중력 이론으로 이론물리학 박사 학위를 취득하였습니다. 1992년부터 국립 경상대학교 기초과학부에서 학생들을 가르치고 있습니다. 전공 분야는 중력 이론과 양자대칭성 및 응용수학으로, 현재까지 수학·물리 분야의 국제 학술지에 100여 편의 논문을 발표하였습니다. 2000년에는 진주 MBC 생방송 ‘생활 속의 물리학’ 코너에 고정으로 출연하였습니다.

저서로는 『정완상 교수의 패턴으로 배우는 중학수학』『과학공화국 물리법정』(1~8), 『과학공화국 생물법정』(1~8), 『과학공화국 화학법정』(1~8), 『과학공학국 수학법정』(1~8), 『과학공화국 지구법정』(1~8), 위대한 과학자들이 초등학생들을 위해 쉽고 재미난 강의 형식을 빌려 과학 이론을 설명해 주는 〈과학자들이 들려주는 과학 이야기〉시리즈 『아인슈타인이 들려주는 상대성원리 이야기』『가우스가 들려주는 수열이론 이야기』『피타고라스가 들려주는 삼각형 이야기』『퀴리부인이 들려주는 방사능 이야기』『패러데이가 들려주는 전자석과 전동기 이야기』, 『에너지의 달인 임꺽정』,『줄이 들려주는 일과 에너지 이야기』,『피타고라스가 들려주는 삼각형 이야기』『외계에서 온 UFO』,『둥둥 뜨게 하는 부력』『쉽고 빠른 셈셈셈』『우리의 가장 오랜 친구 곤충』등이 있습니다.

첫 번째 수업_ 아주 옛날 사람들의 우주
두 번째 수업_ 무한 우주
세 번째 수업_ 빛의 도플러 효과
네 번째 수업_ 올베르스의 역설
다섯 번째 수업_ 아인슈타인의 우주 모형
여섯 번째 수업_ 우주 팽창과 허블의 법칙
일곱 번째 수업_ 빅뱅 이야기
여덟 번째 수업_ 인플레이션 우주론
마지막 수업_ 우주의 신화

올베르스의 역설과 아인슈타인의 우주 모형, 우주 팽창과 허블의 법칙,

그리고 빅뱅과 인플레이션 이론까지

■■■ 빅뱅 우주론 vs 정상 우주론. 우주 팽창 이론의 승자를 알아보자!

우주 팽창이란 정지 상태일 것이라고 생각했던 우주가 팽창하고 있으며, 그 속력이 일정하며 무한히 계속되고 있다는 이론이다. 이 이론은 말하자면 우리가 우주에 대해 여기저기서 들었던 빅뱅이론이나 정상우주론에 대한 견해에 대한 어떤 선택을 가능하게 한다. 그리고 뒤따라 우주의 마지막은 어떻게 될 것인가에 대한 상상을 가능하게 하고 궁금증을 불러일으켜 우주에 대한 탐구를 계속하도록 이끈다.

이 책에서는 우주론의 역사부터 우주 팽창 이론에 관한 모든 과학적인 내용을 허블의 수업으로 진행한다. 또한 빅뱅 우주론과 정상우주론을 비교하고, 빅뱅 후 일어난 거대한 팽창인 인플레이션 이론에 대해서도 알기 쉽게 설명하고 있다.

외부은하 연구의 선구자로 알려져 있으며, 우주가 팽창하고 있다는 증거를 처음으로 제시한 허블이 9일간의 강의를 이끄는 형식으로 구성되어 있다. 첫 번째 수업에서는 천동설과 지동설로 옛사람들이 우주에 대해 어떻게 생각했는지 설명하고, 두 번째 수업에서는 무한 우주에 대한 브루노와 데카르트, 뉴턴의 우주론을 비교하여 설명한다. 세 번째 수업에서는 빛과 소리의 파동과 관련해서 도플러효과를, 네 번째 수업에서는 지구에서 볼 수 있는 별빛에 대한 가설들 중 올베르스의 역설을 소개한다. 그리고 여섯 번째 수업과 일곱 번째, 여덟 번째 수업에서는 우주 팽창과 허블의 법칙, 빅뱅, 인플레이션 이론을 소개하여 팽창하는 우주에 대한 이론들을 소개한다.

■■■ 이 책의 구성 및 장점

― 개정된 교육과정을 반영하여 각 수업마다 연관되는 교과연계표를 삽입하였다. 즉, 교과 공부에도 도움을 주도록 하였다.

― 각 수업마다 ‘만화로 본문 읽기’ 코너를 두어 각 수업에서 배운 내용을 한 번 더 쉽게 정리할 수 있게 하였다.

― 꼭 알아야 할 중요한 용어는 ‘과학자의 비밀노트’ 코너에서 보충 설명하여 학생들의 이해를 도왔다.

― ‘과학자 소개 · 과학 연대표 · 체크, 핵심 내용 · 이슈, 현대 과학 · 찾아보기’로 구성된 부록을 제공하여 학생에게 본문 주제와 관련한 다양한 정보를 제공하였다.