“왜 밤하늘은 어두운가?”에서 시작된,
‘빛’과 ‘어둠’을 둘러싼 우주에서 가장 우아하고 지적인 논쟁!
『마지막 지평선』 아메데오 발비의 별빛 너머 우주의 95%, 짙고 깊은 ‘어둠’에 관한 이야기

“‘암흑 물질과 암흑 에너지에 접근하려면, 중력이 결정적인 거시 세계와 중력이 무시되는 미시 세계가 결합된 우리가 상상하기 어려운 우주의 시작점을 이해해야 하고, 그 후 방정식 안에서나 존재하는 무수히 많은 우주 시나리오를 고려해야 하는데, 저자는 이를 탁월하게 설명해낸다.” ─ 황호성, 서울대학교 물리천문학부 교수

“누가 스티븐 호킹만이 과학을 대중화할 수 있다고 말했던가? 이 책은 다른 뛰어난 과학책과 비교해도 단연코 매력적이다. 이런 글쓰기 능력은 자료를 ‘지배’할 때나 가능한 이야기다.” ─ 내셔널 지오그래픽 매거진(National Geographic Magazine)

우주배경복사(Cosmic microwave background radiation)의 비등방성을 세계 최초로 규명하며 우주의 구조가 유클리드(평면) 구조임을 확인했던 이탈리아 최고의 천체물리학자이자, 특히 우주론과 우주 생물학 분야에서 빼어난 활약을 펼친 아메데오 발비(Amede Balbi) 교수의 신작으로, 우주의 95%를 차지하는 것으로 추정되는 암흑 물질과 암흑 에너지를 둘러싼 신비와 논쟁을 추적한 책이다.

수십 년 동안 ‘암흑 성분’은 그 존재가 유력하게 예측됐지만, 정황적인 증거만 쌓였을 뿐 그 결정적인 실체가 입증되지 못하며 위기에 봉착해 있다. 암흑 물질로 유력해 보였던 신비한 입자의 발견이 지연되고 암흑 에너지에 관한 물리적 난제가 풀리지 않으면서, 일반상대성이론에 기초해 빅뱅(Big Bang)으로 정점을 찍은 표준 우주 모형(Standard model of cosmology)이 그 아성마저 위협받고 있다. 중력 이론에 회의론이 등장하는가 하면, ‘지적 설계’, ‘인류 원리’, ‘지구 평면설’ 등 유사 과학까지 그 약한 고리를 비집고 들어오며 우주론 분야가 일대 혼란의 시간을 겪고 있는 것처럼 보인다.

하지만, 저자는 표준 우주 모형의 근간이 되는 암흑 성분이 우주를 설명하는 데 여전히 그럴듯한 대안이며, 관측이 이를 뒷받침하고 있다고 지적한다. 다만, 암흑 성분과 관련해 무언가 놓치고 있을 가능성과 잘못된 전제가 없는지 살펴보는 것은 과학의 본분으로, 성찰적 검증이 필요하다는 것. 이 책은 이 같은 별 너머에 존재하는 어둠에 관해, 과거의 과학자가 그랬던 것처럼 처음으로 돌아가 ‘사건의 지평선’ 밖 보이지 않는 것들의 속성을 재고하며, 이후 전개된 발견과 논쟁의 과정을 담아냈다. 그 시작점은 바로 “왜 밤하늘은 어두운가?”라는 아주 단순한 질문이다. 어쩌면, 이 질문에서 시작해 우주의 기원과 팽창을 이해하고 암흑 물질의 존재를 짐작하게 됐으며, “왜 아무것도 없는 공간은 없을까?”라는 질문으로 눈에 보이지 않는 암흑 에너지의 존재도 추정할 수 있었던 것이 아닌가. 암흑 성분으로 상징되는 우주의 어둠을 쫓다 보면 은유와 직관이 교차하는 아름다운 우주를 만끽할 수 있을 것이다.

이탈리아의 저명한 천체물리학 석학. 로마 토르 베르가타 대학교(Tor Vergata University of Roma II) 물리학과에서 천문학 및 천체물리학 교수로 재직 중이다. 초기 우주의 물리학, 암흑 물질과 에너지 문제, 우주에서의 생명체 탐색을 포함한 우주를 둘러싼 광범위한 주제가 그의 주된 연구 대상으로, 집필한 과학 논문만도 100편이 넘는다. 특히, 우주론 계수들의 값을 세계 최초로 정확히 측정하고, 우주 기하학적 구조를 규명하는 데 큰 공헌을 했다. 국제천문연맹, 기초질문연구소(FQXi), 국제우주학회 SETI 상임위원회, 이탈리아 천체생물학회 과학평의회의 정회원이기도 하다.

과학의 대중화 활동도 활발하다. 다양한 교양 과학 TV 프로그램의 고정 패널로 출연하는 한편, 《사이언티픽 아메리칸(Scientific American)》, 《라 레푸블리카(la Repubblica)》, 《라 스탐파(La Stampa)》 등 과학지와 종합 일간지를 넘나들며 대중을 위한 글쓰기를 이어가고 있다. 또 와이어드 넥스트 페스트(Wired Next Fest), 토리노 도서전, 테드x로마(TEDxRoma) 등 다양한 행사에서 공개 강연을 하고 있다.

《별 너머의 어둠(Il buio oltre le stelle)》을 비롯한 10여 권에 이르는 대중 과학서를 집필했는데, 그중 이 책 《마지막 지평선(L’ultimo orizzonte)》은 2021년 이탈리아의 과학자, 교수, 학생 등 1만 명이 심사 배심원으로 참여해 2년간 가장 대중적이며 권위 있는 과학 저작물에 수여하는 6회 아시모프상(Premio Asimov 2021) 수상작으로 선정되는 영예를 안았다. 아시모프상 선정위원회는 이 책을 수상작으로 선정하며 “과학적 현실과 비교할 때 귀중한 사례들이 증명되었으며, 이론과 기이한 수학 공식들이 묘사하는 현실 사이를 연결하는 훌륭한 지침서”라는 심사평을 남겼다.

추천사 _ 왜 밤하늘은 어두울까?
한국어판 서문
서문

I
어둠 속을 들여다보며
Scrutando nel buio

1 낭비되는 광자는 없다
2 어두운 밤하늘의 역설
3 확장된 시선
4 화석 빛
5 어둠 너머

II
암흑 물질
Scrutando nel buio

6 우주는 평평하다
7 사라진 물질이 있다
8 아무것도 없는 세계
9 신비한 입자
10 단서는 많지만, 범인이 없다

III
제5원소
Scrutando nel buio

11 아인슈타인의 실수
12 가속
13 빈 공간
14 불확실한 운명
15 어둠을 해석하는 법