양장본출간일 : 2022-12-05책소개
빅뱅에서 의식의 출현까지, 한 권으로 읽는 138억 년 우주의 역사
별과 바람에서 꽃과 언어까지, 우주, 지구, 생명, 인간을 설명하는 하나의 통합된 관점을 만난다
우주, 지구, 생명, 의식을 아우르는 통합 과학의 도전. ‘대중의 과학화’를 모토로 과학운동에 매진하고 있는 박문호 박사가 ‘박문호의 자연과학 세상(박자세)’에서 14년간 이어온 ‘137억 년 우주의 진화’와 ‘특별한 뇌과학’ 강의의 핵심을 엮어 빅뱅부터 인간의 가상 세계까지 이어지는 빅히스토리를 정리했다. 어려운 과학 지식을 에둘러 가지 않으면서 우주의 시작에서부터 지구와 생명의 탄생, 광물과 생물의 공진화, 인간 의식의 출현에 이르는 자연 현상의 유장한 역사를 전자, 광자, 양성자의 상호작용이라는 관점에서 설명한다.
이 책에서는 다양한 분야의 전문 지식이 종횡무진 펼쳐진다. 기초 물리학은 물론 전자기학부터 유기화학과 무기화학, 지질학, 광물학, 생물학, 진화생물학, 뇌과학까지 과학계 거의 모든 분야의 지식이 담겨 있다. 그도 그럴 것이 우주의 탄생인 빅뱅에서 시작해 현대 인류의 언어와 가상세계에 이르기까지 138억 년의 모든 역사를 담았기 때문이다. 저자는 책에서 우주에서 인간의 상징에 이르는 과정을 우주, 지구, 생명, 인간의 네 단계로 설명한다. 이때 별, 지구, 생명, 인간 모두에게 적용할 수 있는 관점은 이 모든 자연현상의 바탕에 전자, 광자, 양성자의 상호작용이 있다는 것이다. 이렇게 통합적 관점으로 자연현상을 공부하는 방법으로 저자는 세 가지를 제안한다.
첫째, 기원을 추적하는 것이다. 우주, 별, 지구, 인간 등 모든 자연현상에는 반드시 기원이 있다. 원자와 전자, 세포, 동물, 포유류, 인간으로 이어지는 과정에 있는 모든 생화학적 초기 조건을 공부하면 된다. 둘째, 시공을 사유하는 것이다. 자연은 시간과 공간이라는 무대 장치에서 펼쳐지는 공연이다. 시간과 공간은 분리된 실체가 아니며 에너지와 물질이 서로 결정하는 동적 관계임을 알아야 한다. 시공과 에너지의 상호관계는 바로 우주 그 자체다. 셋째, 패턴을 발견하는 것이다. 생화학의 핵심은 산화-환원 과정에서 세포 속 분자들의 변화 패턴이다. 분자, 세포, 개체 들이 공간과 시간에서 변화하는 패턴이 바로 진화다. 시간과 공간에서 펼쳐지는 물질과 에너지 패턴의 변화가 바로 자연이다. 신경세포 시냅스에서 벌어지는 원자 배열의 패턴 변화가 우리의 생각이다. 패턴은 원자, 분자, 개체들의 배열 상태다. 자연 속 존재들의 배열 패턴 개수가 바로 엔트로피다. 가장 높은 확률의 패턴으로 가려는 속성이 바로 자연현상이다.
저자소개
저자 : 박문호경북대학교 전자공학과를 졸업하고, 미국 텍사스 A&M대학교에서 석사학위와 박사학위를 받았다. 이후 한국전자통신연구원(ETRI)에 30년간 재직하면서 반도체 레이저, 반도체 통신소자를 연구했다. 자연과학의 세계관을 통합적으로 이해하고 싶다는 열망으로 방대한 양의 자연과학서를 섭렵하면서 삶의 근원을 캐는 공부에 매진했고, 이를 바탕으로 강연과 집필을 이어가며 큰 반향을 일으키고 있다. 2008년 출간한 《뇌, 생각의 출현》은 주요 중앙일간지와 인터넷 서점에서 ‘올해의 책’에 선정되었고, 2013년에는 《그림으로 읽는 뇌과학의 모든 것》으로 한국과학기술도서상 저술상을 받았다. 2017년에는 10년간의 뇌과학 강의를 집대성해 《박문호 박사의 뇌과학 공부》를 출간하면서 뇌과학 3부작을 완결했다. 2019년 출간한 《생명은 어떻게 탄생하는가》는 236컷의 이미지를 통해 생명 현상의 신비를 파헤치고, 통합과학을 향한 한 걸음을 내디뎠다. 2015년 미래창조과학부와 한국과학창의재단이 수여하는 대한민국과학문화상을 수상했다.
과학의 대중화가 아닌 ‘대중의 과학화’를 모토로 시민학습모임인 ‘(사)박문호의 자연과학 세상’(www.mhpark.co.kr)을 꾸려 15년 가까이 이끌어오고 있다. 현재 1만 명이 넘는 회원들이 강의와 공부 모임, 탐사 활동에 참여하고 있다. 특히 매주 4시간씩 8~12주에 걸쳐 진행하는 ‘특별한 뇌과학’, ‘137억 년 우주의 진화’ 특강에는 다양한 직종과 연령대의 회원들이 찾아와 현재 14년째 코스가 진행되고 있다. 공부 모임 회원들과 몽골 고비사막, 하와이 마우나케아산, 서호주, 뉴질랜드, 칠레 아타카마사막 등지를 21차례 탐사하고, 그 내용을 책으로 엮어내기도 했다. 그중 지질 생명 탐사는 EBS 〈세계테마기행〉에 방송되었다.
목차
- 들어가는 말
제1장 빅뱅과 초기 우주
1 우주 모든 것은 서로 연결되어 있다 | 2 자연현상은 전자, 양성자, 광자의 상호작용 | 3 원자의 결합과 물질 | 4 분자라는 드문 형태 | 5 원자의 작용은 전자의 작용 | 6 전자, 물질을 구성하는 가장 가벼운 입자 | 7 전자의 흐름과 호흡 | 8 미시세계는 확률의 세계 | 9 전자, 양성자, 광자의 상호작용 | 10 미시세계와 양자역학 | 11 광자의 방출과 레이저 | 12 보손과 우주를 구성하는 네 가지 힘 | 13 전하 중화 원리 | 14 태양 에너지의 기원 | 15 핵융합과 원소의 탄생 | 16 별의 일생과 태양의 운명
제2장 지구의 탄생과 판구조 운동
1 지구는 미행성이 충돌하여 만들어졌다 | 2 화강암 대륙의 출현 | 3 슈퍼플룸과 표층 환경의 변화 | 4 양성자와 산성화된 지구 토양 | 5 판게아 초대륙의 형성 | 6 지질시대의 구분과 초대륙 | 7 신생대의 지질학적 대사건 | 8 기후변화와 밀란코비치 주기 | 9 지구의 대빙하 시대 | 10 요동하는 지구 기후 | 11 암석은 어떻게 만들어지는가? | 12 광물과 생물의 공진화 | 13 양성자와 토양의 비옥화
제3장 생명의 진화
1 대사, 호흡, 광합성의 탄생 | 2 미토콘드리아와 진핵세포 | 3 질소 원자를 획득한 생물 | 4 바이러스와 박테리아 | 5 진핵세포의 전략 | 6 생명 과정은 분자의 변환 과정 | 7 1차 산소혁명과 진핵세포의 진화 | 8 2차 산소혁명과 다세포 생물의 진화 | 9 캄브리아 대폭발 | 10 산호가 대륙을 만들다 | 11 해양 무척추동물의 시대 | 12 어류, 땅을 딛다 | 13 중생대 공룡과 포유동물의 진화 | 14 밤의 세계로 진출한 포유동물 | 15 포유류의 시대 | 16 열대 밀림에 적응한 영장류 | 17 기후와 인류의 진화
제4장 인간과 의식의 진화
1 초기 인류 진화와 사회적 지능 | 2 언어와 호모 사피엔스의 사회화 | 3 대뇌 신피질의 부피가 결정한다 | 4 도약하는 인류의 생존 능력 | 5 시각 사고와 언어 사고 | 6 뇌는 무엇이든 연결하려 한다 | 7 뇌의 구조와 인류의 진화 | 8 뇌 그리고 의식의 탄생 | 9 의식에서 세계가 출현한다
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