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블랙홀과 시간 굴절

작성일 2008-02-26
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도서명 블랙홀과 시간 굴절 (이지북과학총서 1)
저   자 킵 S. 손
출판사 이지북
발간일 2005.02.07
부   문 대학일반

책소개

아인슈타인이 특수상대성이론을 발표한 1905년은 물리학계의 '마법 같은 해'로 일컬어진다. 상대성이론은 현대 물리학을 영원히 바꾸었으며, 시간과 공간에 대한 인간의 관념을 뒤흔들었고, 세상에서 가장 유명한 공식 E=mc2을 탄생시켰다. 유네스코는 이를 기려 100주년이 되는 2005년을 '세계 물리의 해'로 지정하기도 했다. 미국 캘리포니아공대의 이론물리학 교수인 킵 손이 쓴 이 책은 아인슈타인의 상대성이론이 '엉뚱하게' 탄생시키게 된 결과라 할 수 있는 블랙홀 이론을 다룬다. 아인슈타인의 시공간 이론으로부터 '불가피하게' 블랙홀이 '발견'된 경위, 그리고 블랙홀의 고유한 성질들, 우리가 지금 알고 있고 아직 모르는 것은 무엇인지를 설명한 것이다. 지은이는 블랙홀, 특이점, 중력파, 웜홀, 시간의 공률 등 현대 물리학의 개념들이 하나같이 아인슈타인의 상대성 이론들에서 나온 것이지만, 아인슈타인조차 그 존재를 인정하지 않았을 정도로 '엉뚱하게' 나온 유산이라고 말한다. 책은 이런 발견을 이끌어낸 경위를 여러 과학자들의 연구 과정을 따라가는 서술로 기록했다. 또한 개념들에 친숙해지라는 배려로 프롤로그에는 일종의 블랙홀 SF 이야기도 실렸다. 최정상급 연구자의 책 답게 치밀하지만 수식은 없으며, 상당히 쉽게 설명하도록 노력한 편이다.

목차

서문 - 스티븐 호킹 출간에 부쳐 - 프레더릭 자이츠 머리말 프롤로그: 블랙홀로의 항해 SF 이야기 속에서 우리는 블랙홀과 조우하고 그것의 낯선 성질을 경험한다 1. 시간과 공간의 상대성 아인슈타인은 뉴턴의 절대시간과 절대공간을 무너뜨린다. 2. 시간과 공간의 뒤틀림 시간과 공간을 통합하는 민코프스키와 뒤트는 아인슈타인 3. 블랙홀의 발견과 부정 아인슈타인의 시공간 뒤틀림의 법칙은 블랙홀의 존재를 예측한다. 그러나 아인슈타인조차 이 예측을 부정한다. 4. 백색왜성의 신비 에딩턴과 찬드라세카르는 별의 죽음에 대해 논쟁을 벌인다. 질량이 큰 별들은 죽을 때 블랙홀을 만들며 가라앉는가? 양자역학은 그들을 구할 수 있을 것인가? 5. 피할 수 없는 내파 모든 힘 중에 가장 강하다는 핵력조차 중력에 저항할 수 없다. 6. 내파 이후 어떤 이론적인 무장도 다음 결론을 비껴갈 수 없다. 내파는 블랙홀을 만든다. 7. 황금시대 블랙홀의 특징들: 회전, 맥동, 에너지 저장과 분출, 무모. 8. 탐색 블랙홀에 대한 탐색 방법이 제안되고 추진된다. 탐색은 성공적이다(아마도). 9. 뜻밖의 발견 천문학자들은 뜻밖의 결론을 내릴 수밖에 없다. 은하 중심에는 태양보다 100만 배나 무거운 블랙홀이 있다(아마도). 10. 곡률의 잔물결 블랙홀 충돌을 알리는 교향곡이 중력파에 실려 지구에 도착한다. 물리학자들은 중력파를 검출하고 해독할 기계를 만든다. 11. 실제란 무엇인가? 일요일에 휘어진 것으로 보였던 시공간이 월요일에는 평평한 것으노 보인다. 일요일에는 진공이던 지평면이 월요일에는 전하를 띤다. 그러나 일요일의 실험과 월요일의 실험은 같은 실험이다. 12. 블랙홀의 증발 블랙홀의 지평면은 복사와 천천히 증발하는 뜨거운 입자들의 대기로 덮여 있고, 블랙홀은 수축하다가 폭발한다. 13. 블랙홀의 내부 블랙홀 내부의 비밀을 파헤친다. 다른 우주로 가는 길? 무한 조석 중력을 가진 특이점? 시간과 공간의 끝? 양자 폼의 탄생? 14. 웜홀과 타임머신 고도로 문명화된 순간이동과 시간이동을 위해 웜홀을 이용할 수 있을까? 에필로그 아인슈타인의 유산, 과거와 미래, 몇몇 중요 인물들. 감사의 말 - 이 책을 쓰는 데 도움을 준 친구와 동료들에게 인물들 - 이 책에서 중요하게 다루어진 인물들 목록 연대기 - 사건, 통찰, 그리고 발견의 연대기 용어설명 주석 참고문헌 주제 찾아보기
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