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책소개

“자연은 결코 멈추지 않는다!”
원자와 은하에서 태풍과 달팽이의 속도까지
유쾌한 과학자의 우주적 탐구 일지

원자 단위의 세계부터 무한한 우주까지, 그 속에서 발생하는 움직임과 속도를 탐구하는 책.
세계적인 천문학자이자 과학을 가장 쉽게 설명해주는 과학 커뮤니케이터 밥 버먼은 신작 《ZOOM 거의 모든 것의 속도(ZOOM: How Everything Moves)》에서 자연과 우주의 모든 측면이 어떻게 움직임과 속도와 관련돼 있는지 밝힌다. 저자는 고대로부터 현대에 이르기까지 과학자들이 밝혀낸 발견들을 이용해, “환상적이고 웅장하며 흥미롭지만 정작 알려진 것은 별로 없는 자연현상”을 매우 자세하게 들여다본다.
이 책은 손톱이 자라는 속도나 박테리아와 혈액의 속도에서부터, 용암과 번개 그리고 우주 팽창 속도에 이르기까지 ‘거의 모든 것의 속도’에 대해 역사적·과학적으로 접근하면서 인간이 절대로 피할 수 없는 자연의 법칙을 상기시켜준다. 어려운 과학 용어를 사용하지 않는 직관적이고 위트 넘치는 설명은 양념처럼 곁들여진 개인사와 여행 과정의 에피소드와 어우러지며 유쾌한 웃음과 강렬한 몰입감을 선사한다. 과학에 처음 접근하는 사람에게는 쉽고 재미있게 다가설 수 있는 계기를 만들어주고, 과학을 잘 아는 사람에게는 ‘충분히 알고 있다’고 생각했던 많은 부분에서 새로운 사실을 알려준다.
자료 조사를 위한 세계여행으로 시작하는 이 책의 여정은 천문학과 지리학, 생물학, 기상학, 과학사를 넘나드는 통합적인 지식을 충실히 전달한다. 우리가 미처 몰랐던 수많은 사물과 생물, 그리고 일상의 속도에 대한 경외와 찬사를 이끌어내는 수작이다.


속도감 넘치는 속도에 관한 책
“과학이 이렇게 재미있다니!”

고양이가 높은 곳에서 떨어져도 멀쩡한 이유는?
모든 원자가 완전히 정지하는 온도는 몇 도?
빛보다 빠른 물질은 정말 존재하나?
방 안의 먼지는 얼마의 속도로 떨어질까?
사람을 날리는 바람의 속도는?

불을 끄고 조용한 방 안에 가만히 누워 있으면 ‘세상 모든 것들이 멈춰 있다’는 생각이 들 수 있다. 그러나 주변의 모든 것들은 끊임없이 움직이고 있다. 공기의 흐름은 우리 주변에서 계속되고 몸 속에서는 혈액이 흐르고 세포들이 활동한다. 우리가 생활하는 지구는 음속보다 35배 빠르게 움직이고, 적도에 사는 사람은 지구의 자전 때문에 시속 1,600킬로미터로 움직이는 것과 마찬가지다. 자연의 움직임은 우리의 삶과 주변 환경을 둘러싼 세상 모든 것들 사이에 복잡한 역학 관계를 형성하면서 수많은 영향을 미친다.
밥 버먼은 ‘움직임’과 ‘속도’가 어떻게 우주의 모든 측면과 관계되는지 샅샅이 조사한다. 빅뱅 이론에서 시작해 빙하와 먼지, 대륙의 이동과 같이 느리게 움직이는 대상에서부터 바람과 파도, 유성, 빛과 같이 빠르게 움직이는 대상까지 살펴본다. 최고의 천문학 전문지 〈애스트로노미(Astronomy)〉에 인기 칼럼을 연재하면서 ‘스카이맨 밥(Skyman Bob)’이라고 불리는 저자는 누구나 한 번쯤 궁금했던 질문에서부터 누구도 생각 못했던 질문에 이르기까지 끝을 알 수 없는 호기심을 채우려는 똑똑한 아이처럼 천진난만하게 질문하고 그 해답을 찾아 나간다.

―폭풍에 망가진 집 때문에 ‘속도’를 추적하기 시작한 남자
허리케인이 뉴욕 주를 강타했을 때 과학 기자 밥 버먼의 집과 마을도 폭우로 심각한 피해를 입었다. 평생 하늘에 떠 있는 천체의 움직임에 대해 집착해왔던 버먼은 그 사건 이후로 사막 모래, 질병, 단풍나무 수액의 움직임으로까지 관심을 확장했다. 비와 바람이라는 자연의 거대한 움직임을 몸소 겪은 버먼은 “움직이고 소용돌이치고 꿈틀거리는 것이면 무엇이든 찾아서 세상에 알리고 싶어졌다”며 경이로운 움직임을 쫓고 있는 전문가와 연구원들을 찾아 세계여행을 떠난다.
처음으로 찾아간 곳은 안데스 산맥에 위치한 카네기 천문대의 주연구소인 라스 캄파나스(Las Campanas)였다. 1년에 300일 이상 맑은 하늘을 볼 수 있는 그곳에서 ‘우주의 팽창 속도’를 알아보면서 이 책의 긴 여정을 시작한다.

―스카이맨 밥과 함께 떠나는 신나는 ‘속도’ 여행
우리 은하와 가장 가까운 은하가 우리로부터 멀어지는 속도는 초속 2,200킬로미터다. 초속 2만 2,000킬로미터의 속도로 멀어지는 은하도 있다. 버먼은 “실제로 우리가 목격하는 초자연적인 속도는 은하 사이의 빈 공간이 팽창함으로써 발생한다”고 우주 팽창을 설명한다.
이후, 아타카마 사막(Atacama desert)을 지나면서 사막의 움직임 현상을 중심으로 회오리바람, 태양과 달의 움직임, 천천히 이동하는 지구의 움직임, 북반구와 남반구에서 보는 태양의 다른 움직임, 상용박명(常用薄明), 신기루, 모래의 형성과 이동 및 예측할 수 없는 변화 등을 알아본다.
에콰도르의 수도 퀴토에서는 적도를 찾아가, 지구자전에 따라 물의 흐름이 북반구에서 오른쪽으로 남반구에서 왼쪽으로 휘는 현상을 설명하는 코리올리 효과(Coriolis effect), 적도 350마일 내에서 일어나지 않는 허리케인과 미국에서 바람이 서쪽에서 부는 이유 등을 설명한다.
알래스카 페어뱅크스(Fairbanks)에서는 오로라(aurora)의 풍경, 빙정과정과 물 분자 활동, 눈송이 안에 살아있는 유기체, 남극운석 ALH84001, 빙하와 눈 아래의 설하대, 사람의 눈에 보이지 않아도 계속해서 펼쳐지는 동물의 겨울 운동, 지구온난화로 인한 영구 동토층의 변화 등을 묘사한다.
캐나다의 펀디 만(Bay of Fundy)을 방문해서는 조수의 범위 및 변화, 달이 조류에 미치는 영향, 달과 지구 사이의 중력 차이와 파고의 변화, 전세계 열 이동의 약 40퍼센트를 담당하는 바다 표층 해류, 쓰나미(tsunami)의 역사, 해수의 움직임을 담당하는 또 다른 힘인 파도의 특징과 속성 등의 내용을 다룬다.

―과학자들의 비하인드 스토리로 보는 과학사
고대 자연철학자가 생각했던 자연이 움직이는 원리부터 현대 과학자들이 밝혀낸 최신 정보까지, 움직임과 속도에 관한 것이라면 무엇이든 찾아 보여주는 이 책은 과학사의 큰 업적을 남긴 과학자들의 이야기도 함께 풀어낸다.
“어떤 사람들은 시대를 너무 앞서갔기 때문에 당대에는 놀림의 대상이 된 경우도 많았다.”
버먼은 다양한 분야에서 우리에게 놀라운 발견을 가져다준 사람들의 멋진 일화들을 그려내며, 운명의 변덕스러움이 그들의 인생을 어떻게 바꿔놓았는지 이야기한다.
고대 그리스에서는 철학자 레우키포스(Leucippos)와 데모크리토스(Democritus)의 원자론, “무거운 물체가 가벼운 물체보다 빨리 떨어진다”거나 “지구가 모든 움직임의 중심이다”라는 믿음과 같은 오류를 범한 아리스토텔레스(Aristotle) 철학 등을 살펴본다.
극점의 이동을 중심으로 지축 이동, 측지학적이고 천문학적인 측정, 헨리 허드슨(Henry Hudson)이나 프리드쇼프 난센(Fridtjof Nansen), 로버트 피어리(Robert Peary) 등의 북극 탐험의 역사를 개관하고, 사막에서는 랄프 배그널드(Ralph Bagnold)의 사막 탐험과 모래 연구 성과를 보여준다.
레옹 푸코(Leon Foucault)의 과학적 업적을 다루기도 하고, 기온과 귀뚜라미의 울음소리의 관계를 보여주는 돌베어 법칙(Dolbear's law)과 아모스 돌베어(Amos Dolbear)의 연구와 그에 따른 사업적 성공과 실패를 다룬다. 핀홀 카메라(pinhole camera)를 발명한 아라비아의 수학자 알하젠(Alhazen)의 과학적 업적은 물론이고 그가 칼리프의 분노를 사 가택연금 상태에서 연구에 매달릴 수밖에 없었던 이야기도 들려준다.
에반젤리스타 토리첼리(Evangelista Torricelli)의 대기와 진공 연구 과정을 묘사하고, 프랜시스 보퍼트(Francis Beaufort)가 고안한 보퍼트 스케일(Beaufort scale)을 통해 바람의 등급을 알아보고, 티코 브라헤(Tycho Brahe)와 요하네스 케플러(Johannes Kepler), 갈릴레오(Galileo Galilei), 아이작 뉴턴(Isaac Newton), 아인슈타인(Albert Einstein)으로 이어지는 중력 연구 등을 살펴본다.

―초속 5센티미터, 벚꽃이 떨어지는 속도?
비가 내리는 속도는 시속 35킬로미터다. 눈이 내리는 속도는 시속 6킬로미터, 공기 중의 먼지와 떠다니는 피부 조각의 낙하 속도는 시속 2.5센티미터, 빙하가 이동하는 속도는 시속 30센티미터다. 평균적으로 발톱은 1년에 0.5인치씩 자라고, 해수면은 10년에 2인치 높아지며, 히말라야 산맥은 1년에 2인치씩 고도가 높아지고, 동굴 속 종유석은 500년에 1인치씩 자란다.
세상에 존재하는 이런 수많은 움직임과 그 속도를 찾아낸 버먼은 정말 별걸 다 탐구하는 과학자다. 이런 정보성 자료들을 담은 과학책이라면 딱딱하고 어려울 것이라는 편견을 보기 좋게 날려버리고 특유의 위트와 유쾌한 입담을 과시하는 버먼의 글쓰기 방식은 마치 ‘과학계의 빌 브라이슨’의 등장을 알리는 것 같다.

저자소개

메리마운트대학교 천문학 교수이자 과학 칼럼니스트, 저술가.
〈디스커버(Discover)〉의 유명한 ‘나이트 워치맨(Night Watchman)’ 칼럼을 17년 동안 진행했으며 최고의 천문학지 〈애스트로노미(Astronomy)〉에 인기 칼럼을 연재하면서 ‘스카이맨 밥(Skyman Bob)’이라는 애칭을 얻었다. 〈노스이스트퍼블릭라디오(Northeast PublicRadio)〉를 진행하고 있고 〈올드파머스앨머낵(Old Farmer’s Almanac)〉의 과학 편집자로도 활동 중이다. 또한 미국에서 가장 인기 있는 과학칼럼니스트이자 과학을 가장 쉽고 재미있게 설명해주는 과학 커뮤니케이터로서 뛰어난 입담과 필력을 자랑하는 작가다. 종종 일반인들을 이끌고 ‘일식 투어’, ‘유성우 샤워’, ‘알래스카 오로라 투어’ 등에서 눈 덮인 설원과 깜깜한 하늘과 끝없는 우주의 신비에 대해 과학적인 해설도 해주고 있다.
수많은 자연현상을 취재하며 그 모습과 감동을 생생하게 전달하는 재치 넘치는 과학 기자인 밥 버먼은 어느 날 폭풍 때문에 집이 망가지는 사건을 겪는다. 그날 이후, 자연과 우주에서 움직이고 있는 모든 것들을 추적하기 위해 세계여행을 시작한다. 이 책은 그 과정을 기록한 여행기이자 세상의 거의 모든 움직임과 그 속도에 관한 탐험기다.
지은 책으로 세계적인 천재 과학자 로버트 란자 박사와 공저한 《바이오센트리즘》을 비롯해 《이상한 우주(Strange Universe)》 《밤하늘의 비밀(Secrets of the Night Sky)》 등이 있다.
http://skymanbob.com

목차

서문_때로는 멀리서, 때로는 가까이서
프롤로그_폭풍에 망가진 집 때문에 세계여행을 나서다

제1부_움직이는 것들 파악하기(기초편)

제1장_우주가 팽창하는가, 빈 공간이 확장하는가
천문학계에 충격을 준 발견 ｜ 별을 관찰하는 과학자를 위한 최적의 장소 ｜ 빠르게 멀어지는 은하와 은하 사이 ｜ 미치광이 궤변과 신의 분노 ｜ 세상을 구성하는 5가지 원소

제2장_얼마나 느린 것을 좋아하는가
빠르고 느린 것의 기준 ｜ 극적으로 느린 속도 ｜ 절대적인 정지 상태가 있을까 ｜ 매우 느린 속도의 액체들 ｜ 베수비우스 화산 폭발

제3장_극점이 움직이는데 우리는 괜찮은 걸까
지리학적 극점과 자기 극점 ｜ 극점이 이동하면 생기는 일

제4장_모래를 사랑한 남자 그리고 아타카마 사막
모래폭풍을 만나다 ｜ 윤초를 더하는 이유 ｜ 낮과 밤의 길이는 정말 같을까 ｜ 모래의 움직임

제5장_음속보다 빠르게 움직이는 적도
지구에서 가장 빨리 움직이는 곳 ｜ 똑바로 날아가는 포탄은 엉뚱한 곳에 떨어진다 ｜ 푸코의 진자

제6장_겨울왕국에서 오로라 투어를 즐기는 방법
물이 얼음이 되는 마법 ｜ 얼음과 눈 밑의 세계 ｜ 오로라, 태양에서 탈출한 입자들

제7장_봄이라는 동사의 비밀을 파헤치며
봄이 오는 속도 ｜ 곤충이 움직이는 속도 ｜ 나무수액의 속도 ｜ 발명가와 귀뚜라미 ｜ 울음소리와 날개짓소리 ｜ 포유동물의 속도 ｜ 조류의 속도 ｜ 나무가 자라는 속도

제2부_빨라지는 속도 이해하기(심화편)

제8장_공기와 바람의 신비를 밝힌 사람들
바람의 변덕 ｜ 우리가 몰랐던 과학계의 영웅, 알하젠 ｜ 공기의 비밀을 파헤친 토리첼리 ｜ 공기의 밑바닥에서 사는 사람들 ｜ 고도가 높아지면 발생하는 일들 ｜ 사람을 넘어뜨리는 바람의 속도 ｜ 공기를 구성하는 것들

제9장_바람은 얼마나 강력하게 몰아칠 수 있는가
허리케인과 토네이도의 세기 ｜ 보퍼트 포스

제10장_우리를 추락하게 만드는 힘을 찾아서
행성들의 움직임과 중력 ｜ 세상에 작용하는 신비로운 힘 ｜ 과연 그래비톤은 있을까

제11장_인체와 관련된 거의 모든 속도
두뇌 속의 움직임들 그리고 속도 ｜ 심장의 움직임과 혈액의 속도 ｜ 음식과 관련된 몸의 움직임 ｜ 의식적인 움직임과 무의식적인 움직임 ｜ 갈릴레오와 진자 효과 ｜ 인간이 움직이는 속도 ｜ 몸이 일으키는 가장 빠른 속도

제12장_개울과 강물 그리고 부서지는 파도
물이 액체 상태로 있는 기적 ｜ 흐르는 강물처럼 ｜ 바다가 부리는 마술 ｜ 섬은 왜 파도에 깎이지 않을까

제13장_우리를 둘러싼 보이지 않는 존재들
눈에 보이지 않는 새로운 빛 ｜ 우리 주위의 방사능 노출도 ｜ 우주 전체에 퍼져 있는 뉴트리노 ｜ 무엇인지 모르지만 존재하는 물질

제14장_찰나의 순간을 포착한다는 것
눈으로 확인할 수 없는 것을 보여주다 ｜ 생물이 반응하는 속도 ｜ 화학반응 속도 ｜ 성냥이 발화하는 속도와 온도 ｜ 열을 발생시키는 원자들의 움직임 ｜ 만물은 진동 운동을 한다

제15장_소리를 가로막는 장벽과 빛에 대한 미스터리
천둥과 번개의 경쟁 ｜ 소리가 움직이는 속도 ｜ 빛은 입자인가, 파동인가 ｜ 빛의 속도에 관한 미스터리

제16장_별똥별은 어떻게 운석이 되는가
유성이 떨어질 때 ｜ 지구 주변을 떠다니는 것들 ｜ 다양한 이름을 가진 유성 ｜ 운석 때문에 인생이 바뀐 사람들 ｜ 거대 유성의 충돌이 지구 멸망을 가져올까 ｜ 지구가 움직이는 속도

제17장_무한한 속도가 과연 있는가
빛의 속도보다 빠른 속도 ｜ 관찰하지 않으면 아무 일도 일어나지 않는다? ｜ 확률적으로 희박한 또는 기적적인 ｜ 빛보다 느려질 수 없는 타키온

제18장_다시 우주 속 한적한 마을로
우주는 평평하다? ｜ 무한대의 일부는 아무것도 아니다

주
참고문헌
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부록_과학 덕후를 위한 가이드

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