청소년을 위한 교양 물리학: 천체물리학 기초

루미너리북스 교육출판 에디팅 팀 지음

루미너리북스 2025년 06월 21일 출간

작품소개

책소개

이 책은 중학생도 이해할 수 있도록 대학 수준의 천체물리학을 풀어낸 전문 교양서입니다. 고대 바빌로니아의 천문 관측부터 제임스 웹 우주망원경의 최신 발견까지, 인류가 우주를 이해해온 여정을 따라가며 천체물리학의 핵심 개념들을 차근차근 설명합니다. 복잡한 물리 법칙과 수학 공식 대신 구체적인 사례와 비유를 통해 별의 탄생과 죽음, 블랙홀의 신비, 우주의 팽창 같은 경이로운 현상들을 명쾌하게 전달합니다. 25개 챕터에 걸쳐 체계적으로 구성된 내용은 천문학 입문자부터 깊이 있는 지식을 원하는 독자까지 모두 만족시킬 수 있도록 설계되었습니다.

맨눈 관측과 망원경 사용법부터 시작하여 태양계 행성들의 특징, 별들의 일생, 은하의 구조와 진화를 거쳐 빅뱅 우주론과 암흑물질의 미스터리까지 천체물리학의 전 영역을 다룹니다. 케플러의 행성 운동 법칙, 허블의 우주 팽창 발견, 아인슈타인의 상대성이론 같은 역사적 발견들이 어떻게 현재의 우주 이해로 이어졌는지 보여줍니다. 중성자별의 극한 밀도, 블랙홀의 사건 지평선, 초신성 폭발로 만들어지는 무거운 원소들, 은하단을 잇는 거대한 필라멘트 구조 등 우주의 놀라운 현상들을 물리학적 원리와 함께 설명합니다. 각 주제마다 실제 관측 데이터와 연구 사례를 제시하여 이론적 설명을 뒷받침합니다.

2019년 블랙홀 최초 촬영, 중력파 검출 성공, 외계행성 대기 분석 기술 발전 등 21세기 천체물리학의 획기적 성과들을 상세히 소개합니다. 허블 우주망원경과 제임스 웹 우주망원경이 포착한 초기 우주의 모습, 암흑에너지로 인한 우주 가속팽창의 발견, 중성자별 충돌에서 방출되는 중력파 관측 등 최신 연구 결과들을 다룹니다. 외계생명체 탐사를 위한 골디락스 존 개념, 바이오마커 검출 기술, 드레이크 방정식을 통한 문명 존재 가능성 계산 등 현재 진행 중인 연구 분야들도 포함합니다. 마그네타의 강력한 자기장, 감마선 폭발의 에너지, 활동은하핵의 상대론적 제트 등 극한 환경에서 일어나는 물리 현상들을 통해 우주의 다양성을 보여줍니다.

이 책을 통해 독자들은 우주에서 일어나는 현상들이 지구상의 물리 법칙과 어떻게 연결되는지 이해하게 됩니다. 일상에서 경험하는 중력, 전자기학, 열역학이 우주 규모에서는 어떤 극적인 결과를 만들어내는지 깨닫게 됩니다. 양성자 붕괴까지 고려한 우주의 먼 미래 예측, 다중우주 가능성에 대한 철학적 질문들은 과학적 사고의 깊이를 더해줍니다. 천체물리학자가 되는 길과 미래 세대가 풀어야 할 우주의 수수께끼들을 제시하여 과학에 대한 관심과 진로 탐색에도 도움을 줍니다. 복잡해 보이는 우주 현상들이 명확한 물리 원리로 설명되는 과정을 따라가며 독자들은 과학적 세계관을 형성하고 우주 속 인간의 위치를 새롭게 인식하게 될 것입니다.

목차

1. 밤하늘을 보는 첫 번째 방법
2. 지구에서 보는 우주의 모습
3. 우주를 보는 눈, 망원경
4. 빛으로 읽는 우주의 비밀
5. 우리가 사는 태양계 이야기
6. 모든 에너지의 근원, 태양
7. 별들의 탄생과 어린 시절
8. 별들의 장대한 일생
9. 별들의 극적인 죽음
10. 중성자별의 신비한 세계
11. 시공간을 삼키는 블랙홀
12. 별들 사이의 빈 공간
13. 아름다운 성운들의 정체
14. 우리 은하의 거대한 구조
15. 다양한 은하들의 세계
16. 은하들이 모인 거대한 집단
17. 우주의 크기와 나이 재기
18. 빅뱅과 우주의 시작
19. 우주를 지배하는 암흑의 힘
20. 첫 번째 별들의 탄생
21. 생명체를 찾는 우주 탐험
22. 극한 환경의 특수 천체들
23. 시간과 공간의 상대론적 우주
24. 우주의 운명과 미래
25. 천체물리학의 미래와 도전

작가정보

저자(글) 루미너리북스 교육출판 에디팅 팀

루미너리북스 교육 출판 에디팅 팀은 전문 교육 콘텐츠 기획자와 편집자들로 구성되어, 학생들의 눈높이에 맞춘 양질의 교육 도서를 제작하는 데 전념하고 있다. 각 분야별 전문가들과의 긴밀한 협업을 통해 정확하고 이해하기 쉬운 교육 콘텐츠를 개발하며, 특히 고등학생을 위한 대학 과목 선행학습 시리즈와 같은 혁신적인 교육 도서를 기획하고 있다.