블랙홀의 기본부터 첨단 연구 내용까지!

블랙홀은 상대성 이론과 함께 아주 인기가 높은 주제이다. 그 이유는 블랙홀이라는 천체가 상상하기 어려울 만큼 특이한 존재이기 때문이다.
20세기 초, 아인슈타인이 발표한 상대성 이론은 그때까지의 물리학을 뿌리째 뒤집어 놓았다. 시간과 공간, 중력에 대한 이해를 단숨에 바꾸어 놓은 상대성 이론은 더 나아가 전혀 생각지도 못한 천체의 존재를 예언했다. 빛마저 삼켜 버리는 '블랙홀', 무엇이든 토해 내는 '화이트홀', 공간과 공간을 순식간에 연결하는 '웜홀'이다.
이들은 모두 시공간을 크게 '휘어지게 해서'우리의 상식으로는 납득할 수 없는 현상을 일으킨다.
그렇지만 블랙홀로 대표되는 이들 주제가 흥미로운 이유는 여기에서 그치지 않는다. 블랙홀은 존재 그 자체가 이론적으로 예언되고, 그 후 실제로 관측에 의해 실재하는 것이 확인되었다. 즉 물리학?천문학의 발전과 밀접하게 관련되어 새로운 내용이 계속 추가됨으로써 그 흥미를 더욱 높이는 것이다. 화이트홀과 웜홀은 확인되지는 않았지만, 앞으로의 연구 성과가 크게 기대되는 분야이다.

이 책에서는 이들 3개의 '홀'이 보여 주는 불가사의한 세계에 관해 기초부터 첨단 연구 내용에 이르기까지 철저히 소개한다.
제1~3장에서는 블랙홀을 뿌리부터 이해하기 위해, 먼저 블랙홀이란 무엇이며 어떻게 확인되어 왔고, 그 배경 이론은 무엇인지를 정리해 나간다. 제4~5장에서는 블랙홀에 관해 한층 더 수준 높은 내용을 소개하며, 어떤 의미에서는 블랙홀보다 더 특이한 천체인 화이트홀과 웜홀에 관해서도 상세하게 살펴본다.
제6~7장은 블랙홀에 관한 최첨단 연구 내용을 살펴보는 곳이다. 그중 하나인 블랙홀을 인공적으로 만들어 내는 실험 등에 의해, 아직까지 밝혀지지 않은 '차원'의 존재가 확실해질 수도 있다. 즉 블랙홀에 관한 연구는 물리학에 또 다른 혁명을 가져올 수도 있는 것이다. 이렇듯 블랙홀에 관한 연구는 계속해서 '현재 진행형'이다.
이 책이 블랙홀에 관한 기본과 첨단 내용을 철저히 이해하고 완전히 정리하는 좋은 계기가 될 것으로 굳게 믿는다.

보이지 않는 난해한 천체를 그래픽으로 들여다본다

블랙홀은 속성상 직접 관측되지 않는다. 화이트홀과 웜홀 역시 관측된 적이 없다. 보이지 않는 대상을 명쾌하게 이해시키는 과학 잡지 Newton의 노하우가 여기에서 발휘된다. 기본 개념과 배경의 메커니즘, 한 단계 차원 높은 내용과 최첨단 연구 결과까지, 그야말로 블랙홀, 화이트홀, 웜홀의 모든 것을 Newton 특유의 정밀한 고급 일러스트레이션을 바탕으로 해설해, 눈으로 확인하고 이해토록 해 준다.

세계 수준 전문가들의 참여를 바탕으로 제작

블랙홀, 화이트홀, 웜홀에 관한 연구 내용은 계속 진화하고 있다. 그만큼 첨단 기술, 또는 관련 학문의 발전과도 밀접한 관계를 맺고 있다. 이 책의 내용은 상대성 이론, 우주물리학, 우주론 등을 전문으로 연구하는 세계 수준의 학자들에 대한 취재와 협력을 바탕으로 구성되었다. 기본부터 최신 연구 상황까지 깊이 있게 설명할 수 있는 배경이 바로 여기에 있다.

블랙홀, 화이트홀, 웜홀의 실체와 배경 이론 제시

블랙홀은 상대성 이론에서 유도된 수학적 계산에 의해 그 존재가 예언되었다. 하지만 학자들은 물론 아인슈타인조차 블랙홀의 존재를 인정하려 들지 않을 정도로 그 내용은 불가사의하고 충격적이었다. 이 책에서는 블랙홀이란 무엇이며 어떤 과정으로 확인되었는지, 그리고 화이트홀, 웜홀 등과 연결해서 이해하는 데 필요한 배경 지식까지 체계적으로 제시하여, 이들을 동시에 파악하도록 구성했다.

퀘이사, 감마선 버스트, 중력파, 인공 블랙홀 등의 최신 내용 제공

최근에는 관측 기술이 발달하면서 더욱 멀리 있는 블랙홀도 포착할 수 있게 되었다. 그에 따라 새로운 발견과 함께 새로운 의문도 생겨나고 있다. 퀘이사와 감마선 버스트 연구, 블랙홀의 ??중력파?? 검출, 인공 블랙홀을 만들려는 실험 등이 그 예이다. 책에서는 블랙홀, 화이트홀, 웜홀에 대한 이해를 한층 높여 주는 이들 내용도 심층 분석하여

제1장 블랙홀이란 무엇인가?
다이제스트 블랙홀. 다이제스트 화이트홀. 웜홀

제2장 블랙홀 입문
중력이란 무엇인가?
보이지 않는 천체
상대성 이론의 탄생
슈바르츠실트의 해(解)
백색 왜성
블랙홀이 생기는 메커니즘
중성자별 펄서
블랙홀의 관측
블랙홀의 후보 발견
쌍성계 블랙홀의 메커니즘

제3장 거대 블랙홀
거대 블랙홀
은하계의 중심
거대 블랙홀의 메커니즘
거대 블랙홀 갤러리

제4장 좀더 알고 싶은 블랙홀
블랙홀의 종류
블랙홀의 조석력
에르고 영역
고리 모양의 특이점
시간의 느려짐
미니 블랙홀
블랙홀의 증발
블랙홀의 미래

제5장 화이트홀과 웜홀
화이트홀이란 무엇인가?
화이트홀의 관측
빅뱅은 화이트홀?
웜홀이란 무엇인가?
극히 미세한 웜홀
막우주와 웜홀

제6장 블랙홀의 최첨단 연구와 이용
퀘이사의 수수께끼
감마선 버스트
중력파
인공 블랙홀

제7장 양자 중력 이론
양자 중력 이론

좀더 알고 싶다! 19개 칼럼
지구를 어느 정도 압축하면 블랙홀이 될까?
질량이 전혀 없는 빛이 중력으로 휘어진다는 것은 무슨 뜻인가?
질량의 차이에 따른 다양한 별의 일생
블랙홀 관측을 개척한 X선 천문 위성
거대 블랙홀의 상대성 이론 효과를 포착했다
가시광선으로도 포착된 블랙홀의 유력한 증거
우리은하 중심부의 최신 상세 관측
300년 전, 우리은하의 중심은 폭발적으로 활동했다
블랙홀 가까이에서 밤 하늘은 어떻게 보일까?
강착 원반을 멀리서 보면 어떻게 보일까?
미시(微視) 세계를 규명하는 양자론
미니 블랙홀은 암흑 물질의 후보?
퀘이사가 화이트홀이라고 주장한 노비코프
퀘이사의 정체는 초대질량 블랙홀
감마선 버스트가 수백만 년에 한 번 지구를 습격한다?
태양 질량 180억 배의 초거대 블랙홀 발견
블랙홀을 망원경으로 이용한다
블랙홀을 이용해 발전(發電)한다
블랙홀을 이용해 쓰레기 문제도 해결