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깨 보지 않고 지구를 알 수 있을까?
-지구의 탄생부터 현재까지 흥미진진 명쾌한 과학 이야기

지구인들은 지상에서 4km만 올라가도 뭍에 나온 물고기처럼 헐떡이고, 땅을 몇백 미터만 파고 들어가도 더워서 힘들어하고, 저 아득한 바다 밑바닥은 아직 가 볼 생각만 하고 있다. 하지만 지구 표면을 벗어나지 않고도 태양계에서 지구의 위치가 어디인지, 나이는 몇 살인지, 속은 어떻게 생겼는지 필사적으로 알아낸 것 역시 지구인이다.
과학자들이 태양계의 모습과 천체 운동의 원리, 지구의 위치를 찾으려고 노력한 끝에 우리는 이 거대한 우주의 주인이 아니라는 사실을 확인했다. 이어 지구의 생일을 찾기 위해 좌충우돌한 끝에 46억 년이라는 지구의 나이를 알아냈다. 그렇다면 지구 속은 어떻게 생겼을까? 지진파, 화석, 해저 탐사 등을 통해 땅속을 들여다본 과학자들은 지구가 탄생한 이후 대륙과 해양이 계속 움직이고 있다는 것을 밝혀냈고, 오늘도 우리는 움직이는 무대 위에서 살고 있다.
《용감한 과학자들의 지구 언박싱》은 그간 지구인들이 알아낸 지구에 관한 지식을 한데 모아 소개하는 책이다. 지구의 위치, 나이, 내부라는 흐름으로 학문의 경계를 넘나들며 시간에 따라 발전해 온 지구 연구를 새롭게 재구성했다. 지금껏 따로따로 공부하던 천문학과 지질학, 지구물리학을 '지구'라는 키워드로 연결해 자연스럽게 익힐 수 있다. 지구의 탄생부터 현재까지 총망라하는 과학 이야기를 만나 보자.

지구의 위치, 나이, 내부까지
지구에 관한 모든 과학
-천문학·지질학·지구물리학을 단 한 권으로!

저자는 과학 지식이 그것이 발전해 온 과정과 상관없이 뒤죽박죽 섞여 흐름도 순서도 없이 공부했던 안타까운 기억 때문에 이 책을 쓰기 시작했다. 이왕 지구의 역사를 배워야 한다면 재미있게 공부할 수 있도록 지식을 잘 꿰어 선물하자는 생각에 낱낱의 과학 지식을 맥락 속에서 이해하고, 어려운 과학에 좀 더 쉽고 재미있게 다가갈 수 있도록 썼다.
먼저 1부에서는 지구의 위치에 대해 탐구한다. 기원전 5세기 지구가 세계의 중심이라는 믿음에 의문을 던진 필로아로스를 시작으로 태양계에서 지구의 위치를 알아내려는 지구인들이 나타났다. 이슬람 천문학의 영향을 받은 코페르니쿠스는 지구가 우주의 중심이 아니라는 사실을 밝혔고, 이후 브라헤, 케플러, 갈릴레이, 뉴턴 등 서양 과학사의 유명 인사들이 총출동하며 천체 운동의 원리를 차근차근 밝혀냈다.
2부에서는 지구의 나이를 알아내려는 과학자들의 고군분투가 소개된다. 새로운 동식물을 접하며 자연에 대한 관심이 급증하던 대항해 시대, 자연을 관찰하고 지층을 탐구하는 과정에서 지구의 나이에 대한 궁금증도 커져 갔다. 《성경》을 근거로 한 6000년이라는 나이는 오늘날 자연의 모습을 고려했을 때 턱없이 부족했고, 이에 의문을 품은 박물학자, 물리학자, 화학자, 지질학자 등 다양한 분야의 과학자가 연구를 거듭하며 46억 년 지구의 나이를 찾아냈다.
3부는 지구의 내부로 이어진다. 땅덩어리는 고정불변의 것이라고 믿어 의심치 않은 사람들에게 대륙이동설은 받아들일 수 없는 사실이었다. 그러나 바다 밑바닥이 점점 벌어지고 있다는 해저확장설이 제기되면서 지구의 대륙과 해양이 움직이고 있다는 주장은 힘을 얻게 된다. 이후 등장한 판구조론이 대륙과 해양 이동의 방식을 설명했고, 현재는 판을 움직이는 원동력으로 플룸을 지목하는 플룸 이론까지 나아갔다.
이처럼 지구인은 지표에 서서 우주에 나가지 않고도, 지구의 중심을 뚫고 들어가지 않고도 자신이 살고 있는 세계에 대해 많은 것을 알게 되었다.


법칙과 공식에 가려진 과학자들을 비추다
-사람이 보이는 과학사의 한 장면

이 거대한 우주에서 지구는 어디에 있을까? 지구는 도대체 언제 생겨났을까? 대륙과 해양은 어떻게 만들어졌을까?
지구에 관한 궁금증의 답은 기존의 지식을 의심했던 한 사람 한 사람의 과학자로부터 완성되었다. 《용감한 과학자들의 지구 언박싱》은 그 답을 좇았던 73명의 과학자를 법칙과 공식, 수식 뒤에 가려진 존재가 아니라 집요하게 그것을 만들어 간 사람으로 뚜렷하게 비추고 있다. 그들의 천재성보다는 노력을, 완벽함보다는 좌절과 실패를, 미화된 얼굴보다는 욕심 많고 이기적인 면도 가진 인간임을 말이다.
업적에 비해 잘 알려지지 않거나 단편적으로만 알려진 그늘 속의 과학자들을 찾아내 소개하는 것도 빼놓지 않았다. 코페르니쿠스에 가려 주목받지 못했으나 최초로 지동설을 밝혀낸 이슬람 천문학자 나시르 알 딘 알 투시를 조명하고, 뉴턴에 의해 과학사에서 왜곡되게 알려진 로버트 훅의 입체적인 면모를 사실적이고 객관적으로 살려냈다. 또한 지구의 핵이 두 층으로 나뉘어 있다는 사실을 알아낸 지질학자 레만과 해저 지도를 제작한 마리 타프가 여성 과학자로서 헤쳐 나가야 했던 어려움에도 주목했다.
이처럼 지구의 비밀에 가닿기 위해 고군분투한 과학자들을 조명함으로써 한층 친근하게 과학 지식을 접할 수 있다. 또한 부마다 우주에 관한 연구의 계보도를 실어 과학자들과 그들의 공로를 요약해 한눈에 살펴볼 수 있도록 했다. 과학자의 캐릭터를 재치 있는 일러스트로 표현해 핵심적인 과학사의 한 장면을 인물과 함께 흥미롭게 짚어 가며 볼 수 있도록 한 것도 큰 장점이다.


'별똥별 아줌마' 이지유가 전하는
유쾌한 지구 이야기
- 청소년의 눈높이에 딱 맞는 과학책을 선보이다

이 책은 '별똥별 아줌마'라는 별칭으로 널리 알려진 과학책 저술가이자 가장 신뢰받는 청소년 과학책 저자 중 한 명인 이지유가 쓴 《처음 읽는 지구의 역사》의 개정판이다. 저자의 책은 과학을 잘 모르거나 포기한 독자들이 과학과 쉽게 친해지도록 하는 데 큰 역할을 하며 독자들의 꾸준한 사랑을 받았다. 특히 교사로서 수업 현장에서 직접 학생들과 소통한 경험과 천문학자인 남편과 함께 대전, 영천, 프랑스, 하와이 등지에서 지내며 보고 듣고 경험한 것이 지식과 재미를 모두 갖춘 책을 쓰는데 큰 밑천이 되었다. 또한 두 아이의 엄마로 아이들과 과학에 대한 이야기를 일상적으로 나눈 것도 독자 눈높이에 걸맞은 글을 쓸 수 있도록 도왔다.
이번 개정판에서는 최신 지식과 고화질 이미지를 반영하고, 오늘날의 감수성과 이 책을 읽을 새로운 세대를 고려해 내용을 수정했다. 또한 더 친절해진 개념 설명과 알찬 모습으로 돌아온 《용감한 과학자들의 지구 언박싱》과 함께 지구에 관한 무궁무진한 과학 지식을 열어 보자.

머리말 4
태양계 만들기 게임 8

1부 지구는 어디에 있을까?
1 무슬림 투시, 새로운 수학 도구를 개발하다 20
2 신중한 코페르니쿠스, 지구 대신 태양을 중심에 놓다 33
3 열정적인 브라헤, 절충 우주 모형을 만들다 45
4 꼼꼼한 케플러, 행성 운동의 법칙을 알아내다 60
5 노련한 갈릴레이, 최초의 과학자가 되다 74
6 G..., iant 90
7 집착광 뉴턴, 중력을 수학으로 표현하다 103
8 고전이 된 프린키피아, 세상을 '아름답게' 정리하다 113
■ 지구의 위치를 찾아라! 125

2부 지구는 몇 살일까?
9 의리파 레이, 화석을 보고 의문을 품다 130
10 규칙적인 분류광 린네, 지구의 나이에 관심을 갖다 139
11 뷔퐁과 푸리에, 지구의 나이를 늘리다 148
12 허턴의 동일과정설 vs 퀴비에의 격변설 155
13 대중 저술가 라이엘, 지질학의 토대를 다지다 164
14 귀 밝은 러더퍼드, 천연 시계를 이용하다 175
15 꿋꿋한 패터슨, 지구의 나이를 결정하다 188
■ 지구의 나이를 찾아라! 198

3부 지구 속은 어떻게 생겼을까?
16 올덤과 모호로비치치, 지진파의 이야기에 귀 기울이다 202
17 아웃사이더 베게너, 대륙 이동을 부르짖다 215
18 여성 지질학자 레만, 핵을 두 층으로 나누다 226
19 지원군 헤스, 해저확장설을 들고나오다 233
20 마침내 판구조론 등장! 247
21 열기둥 플룸, 판을 움직이는 원동력일까? 258
■ 움직이는 지구를 찾아라! 269

와, 지구 속으로! 270
찾아보기 276
이미지 출처 283

그러나 천동설 지지자들은 아직 꿈쩍도 하지 않았다. 그러던 어느 날, 갈릴레이의 제자 가운데 한 사람인 카스텔리가 코페르니쿠스의 모형이 옳다면 금성은 달처럼 위상 변화가 나타나야 한다고 주장했다. 즉 금성도 달처럼 모양이 변해야 한다는 것이다. 갈릴레이는 이런 주장이 있기 전에 이미 금성의 모양이 늘 동그랗지 않고 초승달이나 반달처럼 보인다는 사실을 알고 있었다. 그는 제자에게 그 주장이 옳다는 편지를 보냄과 동시에 천문학에서도 어떤 예측이나 가정이 관찰이나 관측이라는 실험으로 증명될 수 있다는 사실을 깨달았다. 이것은 가설과 검증이라는 훌륭한 과정을 거쳐 코페르니쿠스 체계를 증명한 것이었다.
_「1부 지구는 어디에 있을까?」 83쪽


왕립학회 회장이 된 뉴턴은 훅의 모든 흔적을 없애는 데 힘을 쏟았다. 학회 내에 훅이 남긴 논문을 모조리 불태웠고, 훅이 제작한 현미경과 훅의 초상화는 어찌 된 일인지 왕립학회가 이사하는 과정에서 감쪽같이 사라지고 말았다. 그런 까닭에 우리는 그의 현미경을 그림으로만 볼 수 있을 뿐이고 변변한 초상화 한 점 볼 수 없다. 뉴턴이 이렇게 집요하게 훅의 흔적을 지우려고 애썼다는 것은 훅이 그만큼 훌륭한 학자였다는 것을 반증하는 것은 아닐지. 공포 영화에나 나올 것 같은 이런 복수극의 결과, '훅의 고리'는 훗날 사람들에게 '뉴턴의 고리'라고 알려지게 되었다.
_「1부 지구는 어디에 있을까?」 111~112쪽


이렇게 지극히 상식적인 시나리오가 있는데도 레이를 포함한 많은 박물학자들이 이 이론을 강하게 거부했는데, 그것은 종교적 강박 때문이었다. 당시 신학자들은 《구약성서》를 바탕으로 지구의 나이를 계산했고, 1620년에는 대주교 제임스 어셔가 지구는 기원전 4004년에 생겼다고 발표했다. 《성경》에 따르면 지구의 나이가 고작 5600년. 그러나 이것은 앞서 말한 지질학적 사건들이 벌어지기에 너무 짧은 시간이다. … 그럼에도 유럽의 신학자들과 과학자들은 이 짧은 지구의 나이를 어떻게 해서든지 합리화하려고 노력했다. 그러나 처음부터 잘못 설정된 지구의 나이에 지질학적 증거를 우겨넣는 일이 잘 될 리 없었다. 따라서 지구의 진짜 나이를 찾아야 했다.
_「2부 지구는 몇 살일까?」 138쪽