궁극의 질문들

현대 과학의 최전선

김낙우 외 , 이명현 (엮음) 지음

사이언스북스 2022년 02월 14일 출간 종이책 : 2021년 10월 31일 출간

작품소개

책소개

대한민국 대표 과학자와 커뮤니케이터가 말하는
우주, 생명, 미래에 관한 최신 과학들

현대 과학의 최첨단 이슈를 가져와서 그 과거와 현재를 살펴보며,
과학을 보는 대중의 눈높이를 한 단계 더 높여 주는 책. -장은수(출판 평론가)

궁극의 물리 이론은 무엇일까?
시간과 공간에도 최소 단위가 있을까?
생명은 어디에서 시작되었을까?
노화는 치료할 수 있을까?
인공 지능이 과학자를 대신하게 될까?

누가 알았을까. 스파이크 단백질, mRNA(전령 리보핵산) 등 과학 전문 용어가 흔한 단어가 될 줄은 누구도 몰랐을 것이다. 코로나19 팬데믹을 거치며 과학의 위상과 역할은 더욱 중요해졌다. 이제 세계는 조금씩 일상 회복의 길을 모색하고 있다. 지난 2년간 바이러스의 폭정에 대항할 수 있었던 최고의 무기는 모두 과학에서 나왔다. 하지만 이는 빙산의 일각이다. 과학이 삶에 적용되고 도움이 된 사례들은 빙하 꼭대기에서 나타나는 현상일 뿐, 그 아래 거대한 진짜 과학이 숨어 있다. 하지만 인문계와 이공계라는 이분법에 익숙한 우리 사회 문화에서 과학은 실용적인 문제를 해결하고, 부국강병과 경제 성장을 가져다주는 유용한 분과 학문으로 취급되는 경우가 많다. 인간의 존재 의미와 가치, 미래 전망은 과학이 다룰 대상이 아니라는 생각이 넓게 퍼져 있다. 그러나 과연 그럴까? 이렇게 놀라운 성과를 내는 지적 활동이 인류가 오랫동안 품어 온 궁극의 질문들을 해결하는 데 아무런 역할도 못 한다는 생각이 오히려 이상한 것일지도 모른다.

이번에 ㈜사이언스북스에서 출간된 『궁극의 질문들: 현대 과학의 최전선』은 과학자들이 자신의 연구 최전선에서 던지는 질문들이 과거 사제와 철학자, 사상가들의 전유물로 여겨졌던 거대한 미스터리, 궁극의 질문들로 이어질 수도 있음을 보여 준다. 광막한 우주에서 날아오는 전파 신호에서 외계 지성체의 존재를 탐색하던 천문학자이자 과학 커뮤니케이터로 이름 높은 이명현 과학책방 갈다 대표가 엮고, 김상욱, 김범준, 장대익, 정지훈, 조천호, 송기원, 하리하라 등 과학 연구 현장에서, 과학 대중화의 현장에서 맹활약 중인 과학자들과 과학 저술가들이 각자의 전공 분야에서 어떤 질문들이 새롭게 떠오르고 있고, 그 질문들이 인류의 지식 발전에, 인류가 오랫동안 품어 온 궁극의 질문들과 어떻게 연결되는지 선명하게 밝혀 준다. 이 책을 따라 깊은 바닷속으로 내려간다면 질문을 발견하게 될 것이다. 우주, 생명, 인간의 기원과 가치, 의미를 찾고자 하는 궁극의 질문들이다. 진짜 과학을 만나고 싶다면 이 책을 읽어 보라. 현대 과학의 최전선에서 궁극의 질문을 향한 답을 찾아가고 나아가 삶을 이해하는 과정을 마주하게 될 것이다.

목차

들어가며: 과학에서 최전선이란, 궁극이란, 그리고 끝이란
이명현 ㆍ 007

1부 우주의 끝
1 물질의 최소 단위를 찾는 모험의 끝은?: 입자 물리학의 표준 모형을 넘어서
박성찬 ㆍ 021
2 시간과 공간에도 최소 단위가 있을까?: 플랑크 시간과 공간의 수수께끼
김항배 ㆍ 029
3 양자 역학의 두 번째 정보 혁명은 어떻게 오는가?: 양자 컴퓨터의 최전선
김상욱 ㆍ 039
4 궁극의 물리 이론은 무엇인가?: 표준 모형 너머를 꿈꾸는 끈 이론
김낙우 ㆍ 047
5 우주의 끝은 어디인가?: 우리 우주는 매일매일 조금씩 더 ……
지웅배 ㆍ 057

2부 생명의 시작과 끝
6 어디서부터가 물질, 어디서부터가 생명?: 생화학의 입장에서 본 생명
송기원 ㆍ 069
7 다윈의 진화론은 지금도 과학의 최전선일까?: 『종의 기원』이 남긴 세 가지 선물
장대익 ㆍ 077
8 우리는 혼자인가?: 태양계 제2생명과 우주 생물학의 최전선
해도연 ㆍ 085
9 지적 생명체 진화의 끝은?: SETI 관점에서 본 지성의 진화
이명현 ㆍ 095
10 죽음이란 질병을 치료할 수 있을까?: 생명 과학이 도전하는 죽음의 비밀
이은희 ㆍ 103

3부 우리 행성의 끝
11 왜 생명은 그토록 다양한가?: 그 신비와 상실에 대하여
김산하 ㆍ 113
12 섭씨 2도인가, 섭씨 1.5도인가?: 지구 가열과 기후 위기의 최전선
조천호 ㆍ 121
13 일본 거대 지진은 백두산 분화의 방아쇠일까?: 화산학과 지진학의 최신 질문들
소원주 ㆍ 131
14 소행성은 죽음의 사신인가, 생명의 천사인가?: 근지구 천체 연구의 최전선
문홍규 ㆍ 139

4부 과학의 끝
15 새로운 통섭은 어떻게 가능한가?: 통섭의 최전선
전중환 ㆍ 153
16 물리학은 어디까지 설명할 수 있을까?: 통계 물리학의 최전선
김범준 ㆍ 161
17 종교의 끝은 과학일까?: 코로나19 시대에 진단하는 종교의 미래
김윤성 ㆍ 169
18 구글 신은 모든 것을 알 수 있을까?: 네트워크 과학의 최신 질문들
손승우 ㆍ 177
19 과학은 꼭 인간의 것일까?: 과학에서 인공 지능의 역할
정지훈 ㆍ 185

지은이 소개 ㆍ 193
용어 해설 ㆍ 205
더 읽을거리 ㆍ 213
찾아보기 ㆍ 223

출판사 서평

이명현, 김상욱, 김범준, 장대익, 정지훈, 조천호, 하리하라 등
이 시대 최고의 과학 커뮤니케이터 19명이 던지는 20가지 질문

과학자 한 사람, 한 사람이 매달린 질문이 작디작다는 것은 과학 밖의 사람들이 볼 때 의외일 것이다. 그래서인지 막상 과학의 최전선을 들여다보고는 실망하는 사람들도 적지 않다. 물론, 과학의 최전선에서 튀어나오는 날것의 최신 정보에 일반인들이 함께 열광하고 경이로움을 느낄 수는 있다. 하지만 그 배경과 맥락을 이해하는 것은 쉽지 않다. 이 작은 질문에 대한 자그마한 성과가 과학자들의 영혼을 사로잡은 궁극의 질문을 해결하는 데 어떤 역할을 했는지, 그 과학사적, 문명사적 맥락을 이해하지 못한다면, 그 성과를 온전히 향유할 수 없을 것이다. 그런 의미에서 과학의 최전선에서 각축하는 작은 질문들을 한데 묶어 주는 ‘궁극의 질문’이 무엇인지 알아야 한다고 생각한다. -이명현, 「들어가며」에서

『궁극의 질문들』은 한국을 대표하는 과학자, 과학 저술가, 과학 커뮤니케이터를 한 권으로 만날 수 있는 놀라운 기회를 제공한다. 물질을 이루는 가장 작은 구성 요소를 찾는 고에너지 물리학자에서부터 우주와 4차원 시공간의 거대 구조를 밝혀내려는 천문학자는 물론이고, 생명의 기원에서 죽음이라는 질병의 치료까지 생명 현상의 비밀을 밝혀내려는 생물학자들, 수천 킬로미터 지각 아래 마그마의 꿈틀거림을 연구하는 화산학자에서 지구 온난화의 위기 상황을 분석하는 기후학자까지, 종교와 과학의 갈등과 동행의 역사를 탐구하는 종교 문화학자에서 과학 연구의 영역에서 인간의 역할을 인공 지능이 대체할 미래를 전망하는 미래학자까지 21세기 새로운 지식인들이 펼치는 유쾌한 지적 향연을 만끽할 수 있다.
이명현 대표를 필두로, 힉스 입자로 우주 탄생 초기의 급팽창 현상을 설명하는 이론을 만들어 낸 박성찬 연세대 물리학과 교수, 입자 물리학과 천체 물리학을 연결한 입자 천체 물리학과 우주론 연구로 많은 업적을 쌓은 김항배 한양대 교수, 양자 역학과 양자 정보학의 대중화로 이름 높은 김상욱 경희대 교수, 국내 끈 이론 연구의 대표자 중 한 사람인 김낙우 경희대 교수, 새로운 형식의 과학 글쓰기를 시도하며 은하을 연구하고 있는 지웅배 연세대 연구원, 『송기원의 포스트게놈 시대』라는 책으로 분자 생물학과 합성 생물학의 최근 이슈를 소개하고 그것이 야기할 윤리 문제를 심도 있게 연구하는 송기원 연세대 교수, 『종의 기원』을 새롭게 번역해 한국의 다윈주의 연구를 한 단계 발전시키고 에보클래스라는 비대면 학습 플랫폼 개발로 새로운 교육 모델을 연구하고 있는 장대익 서울대 교수, SF 작가로 여러 상을 수상한 젊은 과학자 해도연 작가, 과학 블로그를 시작으로 수많은 과학책과 시리즈를 발간한 ‘믿고 보는 과학 작가’ 하리하라 이은희 작가, 한국 영장류학 박사 1호 김산하 생명다양성재단 사무국장, 기후 위기 문제를 한국 사회의 중심 이슈로 끌어올린 일등 공신 조천호 경희대 교수, 백두산 대폭발과 발해 멸망의 관계를 연구하며 백두산 폭발의 위험성을 대중에게 알린 소원주 박사, 과거 공룡을 멸망시켰듯이 인류를 멸망시킬지도 모를 근지구 위협 천체를 분석하는 지구 방위 사업의 한국 책임자 문홍규 한국 천문 연구원 책임 연구원, 진화 심리학을 한국 사회에 제대로 소개한 전중환 경희대 교수, 복잡계 물리학으로 우리 사회 문제에 새로운 통찰을 던져 준 김범준 성균관대 교수, 종교와 과학을 인간의 문화적 행위로 보고 그 동행 가능성을 모색하는 김윤성 한신대 교수, 복잡계 과학으로 도시 인구와 시설이 어떻게 분포해야 하는지, 안정적인 전력 공급을 위한 전력망 설계를 위한 기초 연구를 진행하는 손승우 한양대 교수, 인공 지능과 디지털 화폐가 대두하는 시대, 누구보다 빨리 한국인이 어떻게 살아야 할지 대중과 함께 탐색하는 정지훈 모두의연구소 최고 비전 책임자, 모두 19명이 20개의 ‘궁극의 질문들’을 던진다. 「알쓸신잡」, 「다빈치노트」, 「차이나는 클라스」 같은 다양한 미디어에서 대중에게 놀라운 정보와 통찰을 전달해 준 이들이 이 책 한 권을 위해 뭉친 것이다.
뿐만 아니라 끈 이론, 합성 생물학, 양자 컴퓨터, 네트워크 과학 등 복잡다기한 과학 정보와 지식에 풍성한 상상력을 더해 줄 일러스트레이션이 이 책에는 곁들여져 있다. 다양한 분야에서 섬세한 그림으로 사랑받는 밥장 작가, 여행 드로잉 작가이자 그래픽 디자이너로 활동하는 이미영 작가, 흥미진진하고 감성적인 그림으로 많은 사랑을 받는 토끼도둑 작가의 그림이 20개의 질문들에 맞춰 그려져 있다. 이 그림들은 깊은 과학의 바닷속을 헤매고 있을 독자들에게 손을 내밀어 새로운 방향으로 생각을 이끌어 줄 것이다.

끈 이론, 합성 생물학, 양자 컴퓨터, 네트워크 과학 등
현대 과학

작가정보

저자(글) 김낙우 외

저자 : 김낙우 외
김낙우
경희 대학교 물리학과 교수. 서울 대학교에서 「끈 이론 비섭동적 대응성에 대한 연구」로 박사 학위를 받았다. 이후 영국 런던 대학교, 독일 막스 플랑크 연구소에서 일반 상대론, 양자 장론, 끈 이론을 연구했다. 2004년부터는 경희 대학교 교수로 재직 중이다. 초중력 이론의 정확한 해를 구성해 홀로그래피 가설을 정량적으로 검증하는 작업에 천착해 왔다. 초끈 이론, 초중력, 양자 장론에 관한 논문을 다수 발표했으며, 끈 이론 분야에서 행렬 이론의 성질을 규명하고 초중력 이론의 풀이에 기여한 공로로 2008년 한국 물리학회가 수여하는 백천 물리학상을 받았다. 『양자 중력의 세 가지 길』, 『우주의 풍경』, 『맥스 테그마크의 유니버스』 등 대중에게 현대 물리학의 최신 결과를 전달하는 책을 번역했다.

김범준
성균관 대학교 물리학과 교수. 서울 대학교 물리학과에서 「초전도 배열에 대한 이론 연구」로 박사 학위를 받았다. 어려서 작은 천체 망원경으로 밤하늘을 바라보며 과학의 세계를 동경했다. 결국 물리학자가 되어 교육과 연구를 즐기는 덕업일치의 삶을 살고 있다. 서로 영향을 주고받는 구성 요소로 이뤄진 복잡계의 거시적인 특성을 주로 연구한다. 특히 사회에서 일어나는 여러 현상을 과학의 시선으로 이해하는 연구에 관심이 많다. 합리적인 과학적 사고방식이 더불어 사는 미래를 가져오는 데 큰 도움을 줄 수 있다고 믿는다. ‘변화를 꿈꾸는 과학 기술인 네트워크(ESC)’의 3기 대표와 한국 물리학회 대중화 위원회 위원장을 맡고 있다. 『세상물정의 물리학』, 『관계의 과학』, 『김범준 선생님이 들려주는 빅데이터와 물리학』 등을 저술했다.

김산하
이화 여자 대학교 에코 과학부 연구원, 생명다양성재단 사무국장. 서울 대학교 동물 자원 과학과를 졸업하고 같은 대학교 대학원에서 석사 학위를 받았다. 2007년부터 본격적으로 인도네시아 구눙할리문 국립 공원에서 「자바긴팔원숭이의 먹이 찾기 전략」을 연구해 한국 최초로 야생 영장류학자 박사 학위를 취득했다. 동료 과학자들이 연구한 내용을 일반인에게 설득력 있게 알릴 수 있도록 생태학과 예술을 융합하는 작업에도 관심을 두고 영국 크랜필드 대학교 디자인
센터에서 박사 후 연구원을 지내기도 했다. 청소년 환경 보전 운동을 지원하는 제인 구달 연구소의 ‘뿌리와 새싹’ 프로그램 한국 지부장으로도 활동하고 있다. 자연 생태계와 환경의 중요성을 알리는 그림 동화 『STOP!』과 『습지주의자』, 『김산하의 야생학교』, 『비숲』 등을 출간했다.

김상욱
경희 대학교 물리학과 교수. KAIST에서 물리학으로 학사, 석사, 박사 학위를 받았다. 포항 공과 대학교, KAIST, 독일 막스 플랑크 연구소 연구원, 서울 대학교 BK 조교수, 부산 대학교 물리 교육과 교수를 거쳤다. 도쿄 대학교, 인스부르크 대학교 방문 교수와 아시아 태평양 이론 물리 센터(APCTP)의 과학 문화 위원장을 역임했다. 주로 양자 과학, 정보 물리를 연구하며 60여 편의 논문을 SCI 저널에 게재했다. 특히 양자 정보, 양자 열역학, 양자 혼돈 이론 분야에서 탁월한 연구 업적을 냈다. 『김상욱의 양자 공부』, 『떨림과 울림』, 『김상욱의 과학공부』를 저술하고, 『과학 수다』, 『과학은 논쟁이다』, 『과학하고 앉아있네』 등 다수의 과학 도서에 공저자로 참여했다.

김윤성
한신 대학교 디지털 영상 문화 콘텐츠학과 교수. 서울 대학교 영어 영문학과를 졸업하고 같은 대학교 종교학과에서 「조선 후기 천주교 성인 공경에 나타난 몸의 영성」이라는 논문으로 박사 학위를 받았다. 현재 한국 종교 문화 연구소 연구 위원으로도 활동하고 있다.「인공 지능과 영혼」, 「생명 논의와 모호성의 윤리」, 「젠더의 렌즈로 신화 읽기」, 종교학과 문화 비평의 관계 등 논문을 썼다. 문화 이론을 바탕으로 종교에서 몸, 성, 취향, 차별, 합리성 등의 문제를 연구해 왔으며, 최근에는 시각성에 대해 탐구하고 있다. 『종교 전쟁: 종교에 미래는 있는가』, 『종교 다시 읽기』를 공저로 펴냈고 『거룩한 테러』, 『다윈 안의 신』 등을 번역했다.

김항배

저자(글) 이명현 (엮음)