별까지의 거리를 구하는 방법과 별의 탄생, 별의 색깔과 밝기로 알아보는 별의 진화, 그리고 별의 죽음까지
천문학이란 그리스어로 ‘별에 이름을 주다’라는 뜻이라고 한다. 기원전 1580년경 최초의 천문도가 만들어진 후 그리스 시대에 와서 별을 연구하는 학문이 생겨나면서 이 이름이 생겨난 것이다. 과연 별이라고 하면 우주의 수많은 천체 중 무엇을 가리키는지 아는가?
저자는, 별은 많은 천체들 중 스스로 빛을 내는 항성을 부르는 이름이라고 정의한다. 그렇다면 스스로 빛을 내지 못하는 어두운 물질과 별은 어떻게 다를까? 저자는 먼 곳에 승용차를 몰고 가 헤드라이트를 켜 보이는 실험으로 둘을 이해하기 쉽게 비교 설명한다.
이 책에서는 별의 진화와 죽음에 대한 이론으로 노벨물리학상을 받은 물리학자 찬드라세카르를 등장시키는데, 이것은 이 책에서 주로 다루고 있는 것이 별의 탄생과 죽음, 그 과정에서 별의 특성을 설명하기에 아주 적절한 선정이다. 변광성과 지구가 속한 태양계의 유일한 별, 태양에 대한 설명도 덧붙여 놓았다.
태어나고 죽는다는 의미심장함을 과연 인간이 아닌 별 연구에 매치시킬 수 있을까? 저자는 찬드라세카르의 강의 형식으로 이 의미심장한 의미를 과학적으로 재미있고 자연스럽게 밝힌다.
별의 밝기를 설명하기 위해 두 개의 전구 사이에 친구를 세우고 그것이 태양과의 거리임을 비유하여 설명하고, 별의 색깔을 설명하기 위해 불고깃집의 숯을 관찰하도록 유도한다. 이런 비유는 이 책 곳곳에서 드러나는데 무엇보다 특히 인상적인 부분은 별의 탄생과 죽음을 설명하는 부분이다. 성간물질의 수축과 별의 탄생을 설명하기 위해 스케이트를 탄 친구가 아이스링크에서 회전을 하게 한다든지 종이를 뭉친 공에 막대를 꽂고 막대를 돌리게 하는 실험을 하고, 별의 죽음을 설명하기 위해 인간 피라미드를 쌓아 학생의 팔심과 별 안쪽의 수수 기체의 팽창하고자 하는 압력으로 비유하는 부분이 그렇다.
부록의 〈백설공주와 일곱별 난장이〉에서는 먼저 학습한 내용을 재미있는 동화를 읽어가면서 다시 한 번 복습하도록 하여 앞의 설명을 자연스럽게 익히도록 돕고 있다.
이 책의 구성 및 장점
― 개정된 교육과정을 반영하여 각 수업마다 연관되는 교과연계표를 삽입하였다. 즉, 교과 공부에도 도움을 주도록 하였다.
― 각 수업마다 ‘만화로 본문 읽기’ 코너를 두어 각 수업에서 배운 내용을 한 번 더 쉽게 정리할 수 있게 하였다.
― 꼭 알아야 할 중요한 용어는 ‘과학자의 비밀노트’ 코너에서 보충 설명하여 학생들의 이해를 도왔다.
― ‘과학자 소개 과학 연대표 체크, 핵심 내용 이슈, 현대 과학 찾아보기’로 구성된 부록을 제공하여 학생에게 본문 주제와 관련한 다양한 정보를 제공하였다.
정완상
1985년 서울대학교 무기재료공학과를 졸업하고, 1992년 KAIST에서 초중력 이론으로 이론물리학 박사학위를 취득하였으며, 현재는 국립 경상대학교 기초과학부에서 학생들을 가르치고 있다. 전공 분야는 중력 이론과 양자대칭성 및 응용수학으로, 현재까지 수학·물리 분야의 국제 학술지에 100여 편의 논문을 발표했다. 2000년에는 진주 MBC 생방송‘생활 속의 물리학’코너에 고정으로 출연하였다. 지은 책으로는《패턴으로 배우는 중학 수학》《과학공화국 법정 시리즈 1~50》《파인먼이 들려주는 불확정성 원리 이야기》《가우스가 들려주는 수열 이야기》《파스칼이 들려주는 확률 이야기》《뉴턴이 들려주는 만유인력 이야기》《갈릴레이가 들려주는 낙하 이야기》《리만이 들려주는 4차원 기하학 이야기》《맥스웰이 들려주는 전기 자기 이야기》《페르마가 들려주는 정수 이야기》《하위헌스가 들려주는 파동 이야기》《퀴리부인이 들려주는 방사능 이야기》《디오판토스가 들려주는 방정식 이야기》《줄이 들려주는 일과 에너지 이야기》《피타고라스가 들려주는 삼각형 이야기》《보일이 들려주는 기체 이야기》등이 있다.
첫 번째 수업 - 별 이야기
두 번째 수업 - 별까지의 거리
세 번째 수업 - 별의 밝기
네 번째 수업 - 별의 색깔
다섯 번째 수업 - 별의 탄생
여섯 번째 수업 - 별의 진화
일곱 번째 수업 - 별의 죽음
여덟 번째 수업 - 변광성
마지막 수업 - 태양 이야기
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