우주는 어디에서부터 시작될까? 현재 국제적으로 지상 100㎞ 이상이 우주라고 정의되고 있다. 이 고도 100㎞ 선을 ‘카르만 라인’이라 하는데, 이것이 국제항공연맹(FAI)에서 규정한 지구와 우주의 경계이다. 그러니까 국제적으로 100㎞를 넘어선 비행이라야 우주에 다녀온 것으로 공식 인정된다는 뜻이다. 카르만 선은 헝가리계 미국의 엔지니어이자 물리학자인 시어도어 본 카르만이 도입한 것이다. 그런데 이 100㎞ 선이 아래로 20㎞는 더 내려와야 한다는 연구가 발표되어 관심을 끌고 있다. 과연 우주의 경계는 무엇을 기준으로 정하며, 왜 20㎞ 더 끌어내려야 할까? 미국 하버드-스미소니언 천체 물리학 연구소의 조나단 맥도웰 박사가 새 연구를 내놓았는데, 그의 계산이 정확하다면, 지구 대기의 영역은 더욱 축소되고 우주의 경계가 생각보다 가까이 있다는 사실을 받아들여야 한다. 기존의 개념보다는 20㎞ 더 가깝다. 국제우주학회지 ‘악타 아스트로노티카’(acta astronautica) 10월호에 게재될 맥도웰의 논문에 따르면, 많은 과학자들이 받아들이는 카르만 선은 실제 궤도 데이터를 고려하지 않은 잘못된 데이터 해석을 기반으로 설정된 것이다. 데이터를 해석하는 일은 맥도웰의 장기로, 그는 여가 시간이 나면 지구상의 모든 로켓 발사기록을 세심하게 수집하고 해석한다. 이런 작업 결과 맥도웰은 “우주는 어디에서 시작됩니까?”라는 질문에 확실한 해답을 찾아냈다는 것이다. 북미항공우주방위사령부(NORAD)에서 수집한 약 4만 3000개의 인공위성 궤도 데이터를 검토한 결과, 맥도웰은 그들은 카르만 선보다 훨씬 높은 궤도를 선회했으며, 궤도 공간에 잘 안정되어 있음을 확인할 수 있었다. 그러나 이들 위성 중 약 50기의 움직임이 눈에 띄었는데, 미션이 끝나고 지구 대기권으로 재진입하는 동안, 이 위성들은 100㎞ 이하 고도에서 지구를 적어도 2회 완전 선회했다. 예컨대, 1977년 소련의 일렉트론-4 위성은 85㎞ 고도에서 지구 궤도를 10번 돈 끝에 대기권으로 들어와 불탔다. 이 사건들로부터 우주의 물리학이 여전히 카르만 선 아래서 확정적이지 않음이 분명히 드러났다. 맥도웰은 수학적 모델을 사용하여 다양한 위성이 마침내 궤도를 벗어나 대기권에서 불타는 정확한 지점을 찾아냈다. 그것은 66~88㎞ 사이에 있었다. 보통 우주선이 고도 80㎞ 이하로 떨어졌을 때 다시 우주로 돌아갈 희망은 없는 것으로 밝혀졌다. 지구 대기의 가장 차가운 벨트인 중간권(mesopause)은 지구 표면 위로서 대략 50~80㎞ 정도 뻗어 있다. 여기에서 대기의 화학적 조성은 크게 변화하기 시작하고 대전 입자는 더욱 풍부해진다. 맥도웰은 중간권 아래쪽 경계 이하에서 지구의 대기가 공기 중의 물체를 부양할 수 있는 강한 양력을 발생할 수 있는 것이 분명하다는 결론을 내렸다. 맥도웰이 새로운 우주의 경계로 고도 80㎞를 선택한 것은 이런 이유들을 감안한 결과였다. “유성이 70~100㎞ 고도 범위에서 보통 붕괴되는데, 이는 이곳이 대기의 중요한 구역이라는 증거 중 하나라는 것에 주목할 가치가 있다”라고 맥도웰은 밝혔다. 지구상에서의 일상적인 삶이 당신을 힘들게 할 때 우주가 조금 더 내게 가까이 다가왔다고 생각하면 조금은 기운을 얻을 수 있을지도 모른다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　　

세계적인 물리학자 스티븐 호킹 박사의 손길이 남아있는 오래된 주택이 매물로 나왔다. 영국 메트로 등 현지 언론의 25일 보도에 따르면 케임브리지에 있는 이 주택은 스티븐 호킹 박사의 재혼 상대였던 일레인 메이슨과 1990~2000년까지 함께 살았던 집이다. 1990년에 신축된 이 주택은 첫 번째 아내인 제인과 세 아이들을 떠나 두 번째 아내인 일레인과 새로운 삶을 시작한 장소였다. 방 3개의 이 집은 비록 오래된 인테리어이긴 하나 고풍스럽고 아늑한 느낌이 물씬 풍기며, 휠체어를 타는 호킹 박사가 바닥의 긁힘을 방지하기 위해 직접 요청한 오크 마루가 깔려 있다. 이밖에도 각종 편의시설이 휠체어에 앉은 호킹 박사의 눈높이에 맞춰 제작됐으며, 이러한 흔적이 고스란히 남아있는 것으로 알려졌다. 호킹 박사는 이 집에서 지내는 동안 무엇과도 바꿀 수 없는 연구 성과와 명예를 얻었다. 그는 이 집에 사는 동안 그의 상징과도 같은 블랙홀과 관련한 다양한 저서와 강연활동 등을 이어갔다. 호킹 박사는 2000년 이 집을 떠났고, 유명 건축가에게 인근 지역에 새로운 스타일의 주택 건축을 의뢰한 뒤 그곳으로 거처를 옮겼다. 함께 살았던 일레인과는 2006년 이혼했다. 간호사였던 일레인은 호킹 박사와 결혼한 뒤 움직일 수 없는 호킹 박사를 학대한 것으로 알려졌다. 현재 소유주는 5년 전 이 집을 구매했지만 거주지를 옮기게 되면서 집을 내놓게 됐다고 설명했다. 현지 매체에 따르면 호킹 박사가 살았던 이 주택의 예상 매매가는 66만 5000파운드, 한화로 약 9억 8300만원 정도다. 한편 호킹 박사는 현지시간으로 지난 3월 14일 자택에서 76세로 타계했다. 영국 케임브리지 대학원에 입학해 수학하던 중 전신 근육이 서서히 마비되는 루게릭병인, 근 위축성 측색경화증(ALS) 진단을 받고 사망 직전까지 투병했다. 당시 진단 의사는 호킹 박사에게 1~2년밖에 살 수 없다는 시한부 선고를 내렸지만, 이후 박사학위를 취득, 뛰어난 연구성과로 케임브리지대 석좌교수와 이론물리학자가 됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

미국에서 11살밖에 안 된 한 소년이 벌써 대학 졸업장을 받아 화제가 되고 있다. CNN 등 현지언론은 22일(이하 현지시간) 미국 플로리다주(州)에 사는 11세 소년 윌리엄 메일리스가 지난 21일 같은 주에 있는 세인트피터즈버그 칼리지 졸업식에서 준학사 학위를 수여받았다고 전했다. 메일리스는 또래 아이들과 달리 조기에 학위를 받은 이유는 천체물리학자라는 꿈 때문이다. 소년은 “과학을 통해 세상에 신의 존재를 입증하고 싶다”며 포부를 드러내기도 했다. 이날 대학총장 톤주아 윌리엄스 박사는 CNN 계열 베이뉴스9과의 인터뷰에서 “메일리스가 이룬 성과에 완전히 매료됐다”면서 “메일리스는 매우 똑똑할 뿐만 아니라 매우 개방적이고 협동적”이라며 칭찬을 아끼지 않았다. 소년은 2년 전인 2016년 고등학교를 조기에 졸업하고 이 대학에 입학하면서 한 차례 여러 언론의 주목을 받았다. 당시 메일리스의 부모는 아들이 뭔가를 배우는 속도가 항상 빨랐다고 말했다. 소년의 부친에 따르면, 아들은 1세 때 덧셈, 2세 때는 곱셈까지 간단한 산수를 깨우쳤고 4세 때는 방정식을 푸는 등 대수학을 배웠다. 메일리스는 왜 그렇게 공부를 잘 하느냐는 질문에 “누구나 신에게 선물을 받게 되는 데 난 지식과 과학, 그리고 역사 분야에 대한 선물을 받은 것 같다”고 답했다. 소년은 이미 2년제 대학을 졸업했지만 앞으로 학업을 계속해 나갈 생각이다. 이미 4년제 대학인 사우스플로리다대에 입학이 허가돼 다음 달부터 수업을 받는 것으로 전해졌다. 끝으로 메일리스는 “이제 내 목표는 18세가 될 때까지 박사 학위를 취득하는 것”이라며 자신감을 드러냈다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

1960년 7월 미국 휴스 연구소의 시어도어 메이먼 박사는 여러 과학자들과 보도진 앞에서 붉은색을 띠는 한 가닥의 빛으로 풍선을 터뜨려 보였다. ‘루비 레이저’였다. 그때부터 이 빛의 마술은 새로운 도구로서 과학사에 획기적인 한 페이지를 추가했다.레이저의 역사는 덴마크의 물리학자 닐스 보어가 가설을 발표한 1913년으로 거슬러 간다. 1917년 아인슈타인이 종합적인 레이저 이론을 정립했다. 레이저가 의학에 처음 도입된 해는 1964년으로 이스라엘의 외과의사 샤프란에 의해서다. 현재는 다양한 종류의 레이저가 개발돼 군사, 공업, 의료, 핵융합, 계측, 광통신에 이르기까지 널리 이용되고 있다. 레이저광은 단일 파장 동위상의 빛이다. 빛은 파장마다 일정한 색을 갖고 있으므로 단일 파장인 레이저광은 단일색이 된다. 레이저의 선명한 색의 비밀은 여기에 있다. 다만 레이저에 모두 색이 있는 것은 아니다. 가시광 이외의 파장을 가진 레이저광은 모양, 색깔이 없다. 또 자연광에 비해 잘 다듬어진 ‘깨끗한 물결’의 빛이라고 할 수 있다. 레이저광은 아무리 멀리 가도 빛이 퍼지지 않는다. 반면 자연광은 사방으로 흩어져 버린다. 태양광은 직경 1000분의1㎜ 크기에 모으는 것이 어렵지만 레이저광이라면 가능하다. 1㎽ 출력의 레이저라도 단위면적당 태양광의 100만배 에너지 밀도가 된다. 출력 여하에 따라서는 사람을 살상할 능력까지 지닐 수 있다. 레이저광에 공포감을 가진 이들이 ‘살인광선’이라는 달갑지 않은 이름을 붙인 것도 이해가 간다. 레이저는 1984년 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 받은 이래 널리 보급돼 진단과 치료 등 의학 전반에 걸쳐 빼놓을 수 없는 분야가 됐다. 진단 용도로는 생체 조직의 생화학적 성분조사, 청각 기능검사, 망막의 해상력 판별, 암의 조기 발견에 사용한다. 특히 필자의 분야인 안과 분야에서는 안구의 투명성을 이용해 ‘레이저 빛간섭 단층 촬영’을 해 생체 단면을 관찰하고 진단하려는 시도가 활발하다. 망막의 빛간섭 단층 촬영은 이제 안과 필수검사 중 하나가 됐다. 망막병변의 크기를 ㎚단위로 계측하며 진단, 치료 경과 추적에 유용하다. 백내장 수술 전에는 레이저 안구계측으로 최적의 수술 결과를 얻으려 노력하기도 한다. 치료 용도의 레이저는 피부 모반·혈관종·문신 제거, 치아 치료, 결석 파괴, 뇌종양·후두암 등 암의 파괴, 절개, 지혈 등 다방면에서 사용하고 있다. 현재 내시경 수술에는 대부분 레이저를 사용하고 있다. 잘 알려진 것이 ‘레이저 메스’다. 렌즈로 레이저광을 모아 생체조직을 순간적으로 증발시켜 절개하는 것이다. 출력을 100도 이하로 낮추면 조직이 응고돼 출혈이 많은 분위의 수술에 적합하다. 최근에는 다음 단계 진전도 이뤄지고 있다. ‘헤마토프로필린 유도체’라는 색소를 몸속에 주입하면 성장 속도가 빠른 암세포만 반응한다. 이때 색소에 흡수되기 쉬운 레이저를 쬐면 암세포의 발육이 억제되고 세포 노화를 일으키는 ‘프리 래디컬’이라는 물질이 생성돼 암세포를 죽이는 원리다. 의공학은 ‘공학·과학의 원리를 도입해 생물학, 의학의 문제점을 이해하고 해결하는 학문’이라는 점에서 볼 때 영역이 실로 방대하다. 레이저, 전기 신호, 초음파, 방사선, 자기공명 등 셀 수 없이 많은 공학 기술이 생명의 원리를 탐구하고 인류의 건강에 이바지하고자 지속적으로 발전해 왔다. 지금껏 적용해 온 공학기술보다 앞으로의 이야기가 더 풍부할 것으로 기대되니 의공학자들이 할 일이 나무나 많다.

중국의 또다른 실험용 우주정거장 톈궁 2호가 조만간 추락할 가능성이 있다는 분석이 나왔다. 톈궁 2호가 3개월 전 추락한 톈궁 1호의 전철을 밟을 수 있지만, 더욱더 통제된 상황에서 하강할 것이라고 전문가들은 말한다. 미국 전략사령부 산하 합동우주작전본부가 공개한 톈궁 2호의 궤도 정보에 따르면, 톈궁 2호는 지난 13일 궤도 고도가 380~386㎞ 사이에서 292~297㎞ 사이로 약 90㎞ 정도 떨어졌다. 이후 톈궁 2호는 10일 동안 하강한 고도에 머문 뒤 원래 고도로 복귀했다. 중국 정부는 아직 중국유인우주선공정판공실(CMSEO)을 통해 톈궁 2호에 관한 공식 성명을 발표하지 않았다. 이에 대해 전문가들은 톈궁 2호가 일시적으로 궤도를 하강한 이유는 중국 정부가 톈궁 2호를 통제력을 상실한 톈궁 1호와 달리 원하는 시간과 장소에 폐기하기 위한 준비를 하고 있음을 시사하는 것이라고 말한다. 물론 톈궁 2호가 언제 어디에 떨어질지 정확한 계획은 알 수 없지만, 전문가들은 ‘위성들의 묘지’로 알려진 곳에 떨어질 가능성이 크다고 보고 있다. 이곳은 지금까지 미국과 러시아의 우주기관들이 우주 잔해를 폐기하기 위해 자주 사용해온 남태평양 지역이다. 미국 하버드-스미스소니언 우주물리학센터의 우주물리학자 조너선 맥도웰은 스페이스뉴스와의 인터뷰에서 “톈궁 2호의 궤도를 하강한 것은 이를 안전하게 처리하기 위한 첫 번째 단계일 것”이라고 말했다. 한편 톈궁 2호는 중국의 우주정거장 톈궁 3호 개발을 위한 두 번째 실험용 우주정거장으로, 2016년 9월 15일 간쑤성 주취안 위성발사센터에서 로켓 창정(長征) 2호 FT2에 실려 발사됐다. 발사 후 로켓과 분리돼 10여 분 만에 예정 고도인 393km 궤도에 진입했다. 사진=톈궁 2호(CMSEO) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

사라진 여성 과학자들/펜드리스 노이스 지음/권예리 옮김/다른/268쪽/1만 4000원어린 시절 집집마다 책장에 꽂혀 있던 어린이용 위인전집을 기억한다. 수많은 남성 정치인들, 과학자들 사이에 여성 위인은 나이팅게일과 ‘퀴리 부인’, 헬렌 켈러 정도가 다였다. 인류의 긴 역사에서 여성에게 재능을 빛낼 기회가 주어진 시기는 극히 짧다지만 정말로 업적을 남긴 여성들이 그렇게 적었을까. 어린 마음에도 궁금했었다. 이 책의 부제는 ‘왜 과학은 여성의 업적을 기억하지 않을까’라는 질문을 던지고 있다. 질문이자 동시에 답이기도 하다. 여성의 업적이 없었던 것이 아니라 있었으나 지워졌다는 이야기다. 지금은 과학기술계에서 지워진 여성의 업적을 재조명하는 작업이 한창이다. 극장가에서도 미 항공우주국(NASA)의 편견에 맞서며 활약했던 흑인 여성 과학자들의 이야기가 주목받고, 아름다운 여배우로만 소비되었으나 실은 탁월한 발명가이자 과학자였던 헤디 라머가 스크린 위로 오른다. 반쪽뿐인 역사를 온전히 채색하고 되살리는 작업이다. 저자가 청소년들을 위해 집필한 ‘사라진 여성 과학자들’ 역시 그런 흐름 속에서 유의미하게 읽힌다. 펜드리드 노이스는 16세기 말부터 현대까지 세계 곳곳에서 인류 지성의 등불을 밝혔던 여성 과학자들의 삶을 그려 낸다. 최초의 프로그래머 에이다 러브레이스, 핵분열의 원리를 발견한 물리학자 리제 마이트너, 현대 대수학의 기틀을 세운 에미 뇌터…. 수많은 분야에서 성취를 이룬 여성 과학자들의 삶을 따라가다 보면 그들의 재능과 열정에 감탄하게 된다. 그러나 그들의 삶에는 시대의 배제와 억압에 맞서야 했던 흔적들이 남아 있다. 그들은 대학에서 거부당하고, 교수 회의에 참석하지 못했다. 때로는 명백한 성과조차 지워지곤 했다. 책은 이미 알려진 여성들의 삶과 성취도 재조명한다. 마리 퀴리는 당대 최고의 과학자 중 한 명이었음에도 여성이라는 이유로 프랑스 과학 아카데미 회원 신청을 거절당했고, 악의적인 연애 스캔들에 휘말렸다. 플로렌스 나이팅게일은 헌신적인 이미지와 ‘등불을 든 백의의 천사’로 각인되어 있지만 그의 진정한 재능이 근거에 기반한 과학적 보건 의료의 기초를 세우는 데에 발휘되었다는 사실은 잘 알려져 있지 않다. 나이팅게일의 첫 번째 전기에 붙은 제목은 ‘열정적인 통계학자’였다. 사회가 규정한 여성의 제한된 역할에 만족할 수 없었던 여성 과학자들. 그들이 겪었던 차별은 현재의 여성 과학자들과 이공계로 진입한 여학생들이 겪는 고민과 분명히 맞닿아 있다. 그러나 그들의 삶은 세계를 조금씩 변화시켰고 지금도 그 변화는 이어지고 있다. 이 책이 제시하는, 반짝이는 호기심과 지성만은 시대가 억압할 수 없었던 여성 과학자들의 이야기가 이 시대의 청소년과 어른들에게 필요한 이유다.

자연계 98종·합성된 20종 원소 성질에 따라 표로 배열“수(소), 헬(륨), 리(튬), 베(릴륨), 붕(소), 탄(소), 질(소), 산(소), 플(루오르), 네(온), 나(트륨), 마(그네슘), 알(루미늄), 규(소), 인, 황, 염(소)….” 중·고등학교에서 화학을 처음 접하는 사람들이라면 누구나 한 번씩은 거쳐 가야 할 관문이 바로 ‘원소 주기율표’이다. 주기율표는 원소들을 원자번호 순서대로 배치하되 반복되는 화학적 성질에 따라 배열한 것이다. 물질의 성질을 나타내는 기본 물질인 원소는 자연계에 존재하는 98가지와 인공적으로 합성된 20가지를 합쳐 118종이 알려져 있다. 러시아 화학자 드미트리 멘델레예프(1834~1907)가 1869년 당시 알려진 30여개의 원소들을 이용해 주기율표를 만들었다. 멘델레예프의 주기율표 이전에도 원소들을 성질에 따라 분류하려는 시도들은 많았지만 멘델레예프는 원소들의 원자량을 원소 성질에 따라 수정하는 과정을 거쳐 주기율표를 만들었다. 특히 그는 주기율표의 빈 공간으로 남아 있던 당시 미발견 원소들의 원자량과 성질을 예측했다. 학생들에게 화학을 암기과목으로 인식하게 만들어버린 주기율표는 화학을 예측 가능한 학문체계로 자리잡게 만든 공을 세웠다. 수학, 물리학, 생물학 등 다른 분야보다 늦게 출발한 화학이지만 20세기 들어서 현대 물리학의 양자론이 결합되면서 양자화학이 만들어지고 여러 새로운 합성법이 개발되면서 눈에 띄게 발전하게 된 것도 주기율표 덕분이다. 유엔은 멘델레예프가 주기율표를 발표한 지 150년 되는 것을 기념해 내년을 ‘국제 주기율표의 해’로 선정하기도 했다. 2015년 12월에는 미국, 러시아, 일본 연구진이 각각 113번 니호늄(Nh), 115번 모스코븀(Mc), 117번 테네신(Ts), 118번 오가네손(Og)을 새로 발견했다. 그런데 이듬해 5월 이들 원소의 이름을 주기율표에 공식적으로 올리기 위해 모인 심포지엄에서 벌어진 물리학자들과 화학자들 간 설전을 세계적인 과학저널 ‘네이처’가 최신호(6월 13일자)에서 공개했다. 새로운 원소 발견에 대한 검증과 이름을 짓는 작업은 국제순수·응용화학연합(IUPAC)과 국제순수·응용물리학연합(IUPAP)이 공동구성한 ‘합동실무위원회’(JWP)에서 이뤄진다. 1999년 이전까지만 해도 새로운 원소 발견과 관련된 작업은 화학자들이 중심이 된 IUPAC에서 주로 이뤄졌다. IUPAP는 물리교육과 관련한 작업들을 주로 했지만 최근 가속기를 이용한 물리학자들의 원소 발견이 잦아지면서 원소 작명과 검증 작업에 참여하게 됐다. 이들 두 단체가 함께하는 JWP 위원장은 화학자인 반면 위원들은 대부분 물리학자였기 때문에 새 원소 결정 과정에서 갈등은 내재돼 있었다고 네이처는 전했다. 최근 발견된 4개의 원소를 검증하는 과정에서 핵물리학자들은 115번 모스코븀과 117번 테네신에 대한 검증이 좀더 이뤄져야 하기 때문에 원소 발견을 확정 짓는 것은 시기상조라는 의견을 제시한 반면 핵화학자인 JWP 위원장은 멘델레예프가 만든 주기율표의 마지막 줄인 7주기를 채우게 됐다는 점 때문에 원소 발견을 공식화하는 데 적극적이었다고 한다. 우여곡절 끝에 새로운 원소 발견은 승인받게 됐지만 앞으로 주기율표의 8번째 줄(8주기)에 채워질 원소들에 대해서는 IUPAC와 IUPAP가 각각 과학적 검증을 한 뒤 그 결과를 놓고 통과 여부를 결정하기로 규정을 바꾸게 됐다. 새로운 원소를 발견하더라도 검증 과정이 더 까다로워지고 승인 기간이 길어지게 된 것이다. 이덕환 서강대 화학과 교수는 “주기율표가 나온 초창기에는 화학자들이 발견을 주도해 왔지만 최근에는 물질을 구성하는 근본원리와 힘에 대한 호기심 때문에 물리학자들이 인공원소 발견을 이끌어 나가는 형국”이라며 “그렇기 때문에 뒤늦게 원소 발견 인증 작업에 뛰어든 물리학자들과 기존에 원소 명명 주도권을 갖고 있는 화학자 간에 다소 갈등 양상을 빚는 게 사실”이라고 말했다. 또 이 교수는 “주기율표는 물질의 화학적 성질을 알려주는 ‘보물지도’인데 사람들이 만들어 낸 원자번호 100번대가 넘어가는 인공원소들은 자연상에 존재하는 시간이 매우 짧아 활용 가치가 낮기 때문에 화학자들은 별반 관심이 없다”면서도 “물리학자들에 따르면 최소한 원자번호 160번 원소까지 발견할 수 있을 것으로 장담하고 있어 화학계에서도 주목하고 있다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

필자가 김기림이라는 시인을 알게 된 것은 10여년 전 일본 센다이에 있는 도호쿠대학에 재직하던 무렵이다. 문학에 문외한인 관계로 겨우 이름 석 자만 알고 있던 그가 제국대학 시절의 도호쿠대학 영문학과를 다녔다는 것을 알고 살짝 흥분했던 기억이 있다. 그리고 그의 글을 찾아 읽으면서 그가 당대 지식인들 가운데 보기 드문 ‘평화주의자’임을 알고 반가웠다. 김기림은 1908년 함경북도 성진에서 태어났다. 서울의 보성고보, 도쿄의 니혼대학 등에서 유학하고 조선일보 기자가 됐다가 도호쿠대학에서 영문학 공부를 시작한 것은 스물여덟이던 1936년이었다. 중일전쟁이 일어나고 일본에서 국가총동원법이 성립하던 시기를 센다이에서 보내고 1939년 서른하나의 나이로 돌아왔다. 그는 센다이에서 ‘모든 신념을 차례차례로 다 잃어버린 생활’을 지옥처럼 보내고(신념 있는 생활, 1939.1.), ‘공주처럼 지쳐서’ 돌아왔다(바다와 나비, 1939. 4). 국어 교과서에 실린 김기림의 대표작 ‘바다와 나비’는 센다이 생활을 마감할 무렵 쓴 시다. 센다이에서 김기림은 모국어와 영어, 일본어를 동시에 구사하면서 조선 모더니즘의 시간적 공간적 위치에 대해 고민했던 것 같다. 일본에서 총동원 체제가 등장하고, 이에 대응하듯 조선에서 민족말살 정책이 실시되던 때, 김기림이 다녔던 도호쿠제국대학은 가까스로 리버럴한 분위기를 유지하고 있었다. 도쿄제대나 교토제대가 메이지 일본의 국가 관료 양성소로 출발해서 관학의 분위기가 강했던 데 비해 같은 제국대학이면서도 도호쿠제대는 연구 중심 대학을 표방해 연구의 자유가 비교적 존중되고 있었던 것이다. 유대인 사상가 카를 뢰비트가 1936년부터 1941년까지 나치스를 피해 도호쿠대학에 재직했던 것이 이를 증명한다. 그러나 김기림의 도호쿠제대 선택에는 또 다른 이유가 있어 보인다. 1922년 12월 일본을 방문해 순회 강연 중이던 아인슈타인이 센다이를 방문했다. 당시 도호쿠제대에는 이론물리학자 이시하라 아쓰시(石原純)가 있었다. 이시하라는 상대성 이론 연구의 1인자였다. 근대 과학에 관심이 깊었던 김기림이 도호쿠제대를 선택한 데엔 이런 이유도 있었을 것으로 생각된다. 김기림이 평화주의자다운 모습을 보이는 것은 해방 공간에서 두드러졌다. 좌의 급진성도 우의 고루함도 김기림에겐 근대성의 결여로 느껴졌던 모양이다. 김기림은 좌와 우를 뛰어넘는 방법으로 ‘근대’와 ‘과학’과 ‘문화’를 선택했다. 이들은 모두 국경과 이념을 넘는 특징을 지니고 있다. 그의 평화주의가 가장 잘 밴 글이 ‘꽃에 부쳐서’이다. “꽃은 아무가 보아도 좋다. 그러기에 꽃에는 국경이 없다. 풍토를 따라 키의 장단과 빛의 짙고 연함이 다소 갈리나 이 나라 모란꽃이 저 나라 모란꽃에 적의를 품거나 서로 모함하는 일은 없다.”(1949. 4. ‘꽃에 부쳐서’) 그러나 좌우가 극한 대립을 하는 시대에 적의를 거두어들이는 ‘평화’는 패배였다. ‘평화’로 앞서간 김기림은 좌에서도 우에서도 받아들여지지 못했다. 결국 그는 조국의 남에서도 북에서도 제대로 이해되지 못한 채 사라졌고, 다시 발견되기까지 오랜 시간을 견뎌야 했다. 1988년 해금된 뒤 그의 시가 읽히기 시작했지만, ‘평화’를 염원한 그의 사상은 아직 발견되지 못한 것 같다. 그를 평화주의자로 재조명해 센다이의 김기림을 기리는 사람들이 있다. 아오야기 유코(?柳優子)와 준이치(純一) 부부, 그리고 그들과 함께 김기림의 작품들을 강독했던 일본의 시민들이다. 필자가 도호쿠대학에 재직할 때부터 친분이 있었던 아오야기 유코가 김기림의 시와 평론 등을 번역하고, 거기에 김기림 연구 노트를 붙여 ‘조선 문학의 지성, 김기림’(朝鮮文?の知性, 金起林, 2009)이라는 제목으로 책을 펴냈다는 것을 듣고 반갑게 생각했던 것도 이미 오래전 일이다. 책을 두른 띠에는 “한국전쟁 와중에 사라진 김기림. 평화를 향한 염원이 그의 작품과 함께 일본에서 처음 되살아난다”고 씌어 있다. 한국전쟁의 비극을 종식하는 여정이 시작된 올해 센다이에서 김기림을 기리는 일을 시작해 보는 것은 어떨까 생각해 본다. 한·일의 시민과 남북의 문인이 함께한다면 동아시아의 작은 평화를 여기에서 이룰 수 있다.

세계적 도시경제학자 에드워드 글레이저 미국 하버드대 교수는 “도시는 인류가 만든 최고의 발명품이자 가장 친환경적인 장소”라고 주장했다.그런데 인류 최고의 발명품은 위기를 맞고 있는 듯하다. 유엔 경제사회국(DESA)은 지난달 발표한 ‘2018 세계 도시화 전망’ 보고서를 통해 사람들은 점점 도시로 몰려들게 될 것이고 이 때문에 도시와 농촌의 불균형 발전을 비롯한 각종 문제들이 발생할 것이라고 우려했다. DESA에 따르면 2050년쯤이 되면 지구촌 도시인구 비율은 현재 55%에서 68%로 증가한다. 전 세계 인구 10명 중 7명이 도시에 살게 된다는 것이다. 2030년이 되면 인구 1000만명 이상이 거주하는 ‘메가시티’가 현재 31곳에서 43곳으로 증가할 것이라는 예측도 나왔다. 보고서는 “도시화의 가속화로 많은 국가들이 ‘지속 가능한 개발’이라는 과제를 고민해야 할 것”이라고 충고했다. 건축학자와 도시계획가들은 여러 대안을 내놓고 있다. 다만 경전철시스템, 컨벤션센터, 주택 사업 같은 대규모 건설을 통해 성공적인 신도시를 건설하고 쇠락한 도시의 옛 영광을 되찾을 수 있다는 많은 정치가나 관료들의 주장은 잘못됐다는 게 대다수 도시계획 전문가들의 입장이다. 글레이저 교수 등은 “휘황찬란한 건물은 도시의 미관을 멋있어 보이게 만들 수 있을지는 몰라도 도시의 성공을 이끌고 도시의 여러 가지 근본적 문제를 해결해 주지는 못한다”고 입을 모은다. 그럼에도 이번 6·13지방선거를 보면 많은 후보자들이 여전히 재건축, 재개발에 대한 장밋빛 공약을 내놓고 있고, 유권자들의 호응을 얻고 있다. 그렇다면 많은 사람들이 찾고, 도시민들에게 삶의 만족감을 주는 도시의 요건은 도대체 무엇일까. 이런 문제에 해답을 제시하기 위해 도시계획과는 전혀 상관없어 보이는 물리학자와 수학자들이 나섰다. 영국 케임브리지대 컴퓨터공학부와 노키아 벨 연구소 영국분원 연구자들이 위키피디아와 세계 최대 온라인 사진 공유 사이트인 ‘플리커’에 2007~2014년에 올라온 미국 뉴욕과 영국 런던 사진 약 150만장을 추적해 도시의 문화 자본과 경제 자본이 어떤 관계를 맺고 있는지 분석했다. 연구 결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘프런티어스 인 피직스’ 최신호에 실렸다. 이번 연구는 프랑스 사회학자 피에르 부르디외(1930~2002)가 주장한 ‘문화 자본’의 개념이 실재하는지에 대해 과학적으로 검증했다는 평가를 받고 있다. 부르디외의 ‘문화 자본’은 비슷한 문화적 가치를 누리는 사람들이 타인과 관계를 형성하면서 사회를 확대시키고 공동체의 부를 가져온다는 개념이다. 연구팀은 위키피디아를 통해 도시의 문화 자본을 광고 및 마케팅, 건축 및 공예, 디자인, 예술, IT 소프트웨어, 출판, 박물관 및 미술관, 음악 등 25개 분야로 나누고 또 675개 세부 분야로 구분했다. 그다음 촬영장소와 시간을 표시하는 GPS 태그가 붙은 150만장의 사진을 세부 분야에 따라 분류했다. 연구팀은 이렇게 분류된 사진들을 런던 33개 자치구와 뉴욕 71개 지역의 도시 개발 상태, 소득 수준, 주택가격 분포 등 경제·지리 정보 지도와 비교했다. 연구팀은 소셜네트워크서비스(SNS)에 올라온 사진들이 일반적으로 자신을 드러내거나 문화적 가치가 있는 곳을 방문했을 때 찍은 것들이라는 점에 착안해 문화 자본을 측정하는 데 활용한 것이다. 그 결과 다른 자치구들보다 집값이 비싸고 소득 수준이 높은 런던의 켄싱턴, 첼시, 웨스트민스터, 런던중심구와 뉴욕의 그리니치빌리지, 미드타운, 브루클린하이츠 등은 문화 자본의 수준도 높다는 사실이 확인됐다. 루카 아이엘로 노키아 벨 연구소 박사는 “현재 세계적으로 알려진 도시들을 보면 문화가 경제에 종속돼 있는 것이 아닌 문화 자본이 경제를 이끌고 나가는 형태”라며 “이번 연구는 그 같은 통설을 확인해 준 것으로 실제로 여러 경제적, 지리적 요인들이 주택 가격과 경제적 성장에 영향을 미치지만 문화적 요소가 가장 설득력 있는 것으로 드러났다”고 설명했다. 유현준 홍익대 건축학과 교수도 최근 발간한 ‘어디서 살 것인가’라는 책을 통해 “현대인의 소통 단절 현상을 치유하고 창의적인 사회를 만들기 위해서는 도시 안에서 얼굴을 맞대고 우연히 다른 사람을 만날 수 있는 매력적인 공간이 많아져야 한다”며 문화적 요소를 강조하기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

여러 은하 중심에는 저마다 거대질량 블랙홀이 존재한다. 이런 블랙홀은 평소 잠을 자듯 가만히 있지만, 별이 옆을 지나치게 되면 본격적인 '사냥'을 시작한다. 그런데 블랙홀의 강력한 중력에 붙잡힌 별은 가까운 곳과 먼 곳에 작용하는 중력의 크기가 달라 마치 면가락을 뽑는 것처럼 가늘고 길게 늘어난다. 그러면 블랙홀이 이를 마치 국수 먹듯 호로록 삼키는 것이다. 우주에서 가장 폭력적인 사건 중 하나로 이른바 ‘조석파괴사건’(TDE·tidal disruption event)으로 불리는 이 현상을 이론 천체물리학자들은 새롭게 조명했다. 덴마크 코펜하겐대 산하 닐스보어연구소와 미국 캘리포니아대 산타크루스캠퍼스 공동 연구진은 빠르게 성장하고 있는 블랙홀 연구 분야에 새로운 이론적 관점을 제시했다. 연구에 공동저자로 참여한 코펜하겐대의 엔리코 라미레스-루이스 교수는 “지난 10여 년 동안 우리는 TDE를 다른 은하계 현상과 구별해낼 수 있었고 새로운 이번 모델은 이런 사건(TDE)을 이해하는 기본적인 틀을 제공할 것”이라고 말했다. 대다수 은하 중심에 있는 블랙홀은 소강상태라서 별의 잔해와 같은 물질을 적극적으로 삼키지 않아 빛을 내뿜지 않는다. 블랙홀이 별을 삼키는 조석파괴사건은 일반적인 은하에서 1만 년에 1번 발생할 정도로 드문 현상이기 때문이다. 하지만 운 나쁜 별 하나가 블랙홀에 너무 가까이 접근하면 갈가리 찢기고 만다. 그러면 블랙홀은 한동안 별의 잔해를 먹다가 과식해 강력한 방사선을 내뿜는 것이다. 연구를 이끈 코펜하겐대의 제인 리신 다이 조교수는 “이런 극한 상황에서 (별의) 물질이 블랙홀로 어떻게 들어가는지 관측하는 것은 흥미로운 일이다”면서 “블랙홀은 별의 가스를 삼키며 엄청난 양의 방사선을 방출한다”고 말했다. 또 “그 방사선은 우리가 관측할 수 있는 것으로 이를 이용해 우리는 물리학을 이해하고 블랙홀의 특성을 계산할 수 있다”면서 “이는 조석파괴사건을 찾아나서는 것을 매우 흥미롭게 한다”고 말했다. 지금까지 관측된 약 20건의 조석파괴사건에서는 모두 똑같은 물리학적인 현상이 일어난 것으로 예상되지만, 이들 사건의 관측에서 나타난 특성은 크게 달랐다. 어떤 사건은 대부분 X선을 방출하지만, 또 다른 사건은 대부분 가시광선과 자외선을 방출했다. 과학자들은 이런 다양성을 이해하기 위해 고심하고 있으며 퍼즐 조각 같은 차이점을 일관성 있게 수집하고 있다. 연구진은 일반 상대성 이론과 자기장, 방사선, 가스 유체역학 등의 요소를 결합해 새로운 모델을 만들었고 블랙홀이 별을 먹을 때 방출하는 방사선에 차이가 생기는 이유를 관찰자의 시야각에 있다고 설명한다. 라미레스-루이스 교수는 “이는 마치 어떤 짐승 한 마리의 일부분을 베일로 덮어놓은 것과 같다. 어떤 각도에서 우리는 짐승의 노출된 부분을 볼 수 있지만, 또 다른 각도에서는 베일에 덮인 부분만을 볼 수 있는 것”이라면서 “이 짐승은 같지만 우리의 인식이 다른 것”이라고 말했다. 자세한 연구 결과는 ‘천체물리학저널 레터’(ApJL·Astrophysical Journal Letters) 최신호에 게재됐다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미국 하와이주 하와이섬(빅아일랜드) 동단 킬라우에아 화산에서 흘러나오는 용암의 모습이 멀리 우주에서도 관측됐다. 최근 유럽우주국(ESA)은 지구관측위성인 센티널2가 촬영한 킬라우에아 화산의 모습을 사진으로 공개했다. 지난 23일 촬영된 사진 속에는 마치 지옥에서 흘러나오는듯한 용암의 모습이 생생히 담겨있다. 푸르른 녹지를 가로질러 바다로 흘러가는 용암의 모습은 그야말로 '붉은 파괴신' 그자체로 보인다. 실제 미 당국에 따르면 지난 3일 규모 5.0의 강진과 함께 폭발한 킬라우에아 화산은 끊임없이 용암을 분출해 지금까지 가옥 52채가 파괴됐으며 주민 2000여명도 대피한 상태다. 또 로이터 통신의 26일 보도에 따르면 화산재가 1만1000피트(3353m) 높이까지 치솟아 바람을 타고 하와이 남서쪽으로 번지고 있는 상황이다. 더 큰 문제는 용암에서 특이한 푸른 빛의 불꽃이 관측돼 추가적인 폭발 가능성이 예측된다는 사실이다. 지질물리학자 짐 카우아히카우는 “용암에서 푸른 빛을 본 것은 두 번째로 이는 용암에 메탄가스가 들어있기 때문”이라면서 “용암이 다시 지하로 파묻히면서 새로운 폭발을 일으킬 가능성이 있다”고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

하와이의 킬라우에아 화산이 17일 새벽(현지시간) 폭발을 일으키며 무려 9천m에 달하는 가스 기둥이 치솟았다고 현지 언론이 보도했다.폭발이 일어난 시각은 이날 새벽 4시 17분. 하와이주 하와이섬(빅 아일랜드) 동단에 있는 킬라우에아 화산은 지난 3일 규모 5.0의 지진이 발생한 뒤 2주간 지속적으로 용암과 화산재를 분출해왔다. CNN·CBS 등 미국 방송들은 짙은 회색빛의 화산재를 동반한 가스 기둥이 하늘 높이 치솟은 뒤 화산재가 반경 수㎞에 걸쳐 비처럼 쏟아졌다고 전했다. 그러나 지질학자들이 우려했던, 거대 암석덩어리가 탄도미사일처럼 떨어지는 재앙적 사태는 벌어지지 않았다. 미국 지질조사국(USGS) 소속 화산학자 미셸 쿰브스는 CBS 방송에 출연해 “오늘 새벽에 일어난 분출은 지금까지 본 것 중에서는 가장 컸다. 에너지 측면에서도 그랬다. 대기에 큰 기둥이 나타났다”고 말했다. 인근 포호아 지역 주민인 토비 헤이즐은 “새벽에 천둥이 치는 듯한 소리가 몇 차례 들렸다. 빨리 대피해야 하나 싶어서 대피소를 알아보기도 했다”고 전했다. 해발 1250m의 킬라에우에 화산의 할레마우마우 분화구 주변에는 균열이 10여 군데 발견됐다. USGC의 지질물리학자 마이크 폴런드는 AP통신에 “화산 폭발과 함께 화산재가 주변 마을에 떨어졌다는 보고가 있었다”고 전했다. 폴런드는 “폭발이 불과 몇분밖에 진행되지 않아 분화구에서 분출한 화산재 더미가 예상보다 많지는 않았다”고 전했다. 분화구 반경 2∼3㎞ 안쪽 지점에서는 콩알 크기만한 암석 파편이 떨어진 것으로 관측됐다. 하와이주 재난당국은 분화구가 있는 하와이 화산국립공원과 인근 레일라니 에스테이츠, 푸나 지역 등의 주민과 관광객 대부분이 대피해 있는 상태여서 이번 분출이 인명 피해를 야기하지는 않았다고 밝혔다.하와이 화산관측소는 앞서 킬라우에아 화산이 큰 폭발을 일으키면 냉장고 크기만한 암석덩어리가 반경 수㎞까지 날아갈 가능성이 있다고 경고했다. 관측소는 마그마의 흐름이 특정 지점에서 멈출 경우 강력한 에너지를 동반한 큰 폭발을 일으킬 수 있다면서 1924년 화산 폭발 당시 2주 넘게 이어진 대폭발로 암석덩어리들이 상공으로 치솟은 뒤 떨어졌던 사레를 들었다. 앞서 전날 오전 8시 30분쯤에는 킬라우에아 화산 정상부에서 진원이 매우 얕은 규모 4.4 지진이 발생했다. 이어 15분 간격으로 규모 3.9, 3.5, 3.7의 약한 여진이 잇따라 발생했다. 재난당국은 하와이 볼케이노 하이웨이로 불리는 11번 고속도로 하와이 화산국립공원 입구 쪽에 균열이 생겼다고 밝혔다. 화산학자 쿰브스는 현지신문인 호놀룰루 스타어드버타이저에 “정상부 땅 밑에 있는 마그마가 아래로 흘러 내려가면서 생긴 수축 작용에 의해 지진이 발생한 것”이라면서 “흘러내린 마그마는 약 40㎞ 떨어진 동쪽 균열을 통해 나올 수 있다”고 말했다. 하와이주 방위군은 킬라우에아 화산 인근 푸나 지역에서 주민 약 1000명을 추가로 대피시킬 준비를 하고 있다고 밝혔다. 방위군은 비상사태 발생 시 CH-47, UH-60 헬기를 동원해 주민을 대피시킬 계획이다. 연방재난지역으로 선포된 하와이섬에는 1200여 명의 방위군 병력이 투입됐다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

1870년대 미국에서 ‘말이 달릴 때 네 발굽이 모두 땅에서 떨어지는 순간이 있는가’를 놓고 논쟁이 벌어졌다. 그러던 중 영국 출신 사진작가 에드워드 마이브리지가 경주 트랙을 따라 십여대의 사진기를 늘어놓고 말이 달리는 순간을 순차적으로 촬영하는 새로운 촬영기법을 활용해 속보로 달리는 말의 모습을 촬영하는 데 성공했다. 이를 통해 사람들은 말이 달리는 모습을 자세히 볼 수 있었고 말의 네 발굽이 모두 땅에서 떨어지는 순간이 있다는 것도 알게 되었다. 그 덕분에 마이브리지는 당시 이 논쟁에 큰 관심을 갖고 있던 미국 사업가 릴랜드 스탠포드로부터 현재 가치 10억원에 해당하는 2만 5000달러의 상금을 받았다. 과학에서 실험이나 관측이 없다면 어떤 멋진 이론도 단순한 가설에 불과하다. 미시 세계를 보는 현미경은 세포를 관측하는 도구로 생명 현상을 탐구하는 출발점이 됐으며 망원경은 인간이 도달할 수 없는 먼 우주를 볼 수 있게 함으로써 우주의 기원을 과학적으로 논하게 만들었다. 독일 물리학자 빌헬름 콘라트 뢴트겐이 발견한 엑스선으로 DNA 구조를 보게 된 지도 벌써 60년이 넘었다. 엑스선이나 전자빔은 물질 내 원자의 구조를 볼 수 있게 해 주었지만 이것만으로 충분치 않다. 마이브리지가 달리는 말의 모습을 촬영했듯이 원자가 움직이는 모습도 직접 볼 수 있어야 한다. 원자들은 사람들이 상상하기 어려울 정도로 매우 빠르게 움직이기 때문에 우리에게는 성능이 더 좋은 마이브리지의 사진기술이 필요하다. 원자의 움직임을 기록하기 위해서는 펨토초의 시간을 구분해야 한다. 1펨토초는 1000조분의1초로 빛이 겨우 0.3㎛(마이크로미터)를 진행하는 매우 짧은 시간이다. 일반적인 방법으로는 이런 움직임을 기록할 수 없다. 그래서 과학자들은 매우 짧은 시간 동안만 반짝이는 탐침을 이용하는 방법을 고안했다. 원자를 움직이게 한 다음 짧은 시간 동안만 전자빔이나 엑스선을 반짝여 순간을 차곡차곡 기록하는 방법(펌프-프로브 방식)이다. 대표적인 장치가 ‘초고속 전자빔 회절장치’이다. 아인슈타인의 광전효과를 이용해 레이저로 짧은 전자빔을 금속에서 끄집어낸 뒤 가속시켜 사용하는 원리로 원자의 움직임을 펨토초 단위로 측정할 수 있다. 이 장치는 에너지뿐만 아니라 원자나 분자의 본질을 탐구하는 등 미시 세계의 구조 분석에도 사용된다. 과학자들은 이 같은 장치를 사용해 이전에는 볼 수 없었던 미지의 세계를 봄으로써 새로운 발견을 하고 생명 현상을 탐구하며 놀라운 신물질을 개발할 수 있게 된다. 인류가 어디까지 볼 수 있을지는 아무도 장담할 수 없지만, 이게 끝이라고 생각하지 않는다. 우리는 더 많이 봄으로써 점점 더 많은 것을 알아 가고 있다.

지난 3월 타계한 영국의 물리학자 스티븐 호킹 박사를 추모하는 감사예배에 미래에서 온 시간여행자들도 초대됐다고 외신들이 14일 보도했다.호킹 박사의 유족들은 다음달 15일 웨스트민스트 사원에서 열리는 추모 감사예배에 참석을 원하는 일반인 입장권 신청을 받았다. 자격 조건은 2038년 12월 31일 이전 출생자다. 미래에서 온 시간여행자들도 공개 초청한 셈이다. 지난 3월 76세를 일기로 타계한 호킹 박사의 화장된 유골은 이 예배를 통해 아이작 뉴턴, 찰스 다윈 등의 무덤 옆에 안장된다. 런던의 여행블로거 이안비지츠는 블로그를 통해 “호킹 교수는 과거에 시간여행자들이 참석할 수 있는지 알아보기 위해 파티가 끝난 뒤에 초대장을 보내는 방식으로 시간여행자를 위한 파티를 연 적이 있지만 아무도 오지 않았다”면서 “하지만 추모 웹사이트를 통해 미래에 태어날 사람에게 예배 참석을 초청하는 것은 완벽해 보인다”고 지적했다. 그러면서 “웨스트민스트 사원에 시간여행자가 나타날지 찾아보자”고 했다. 유족들은 스티븐 호킹 재단을 통해 지난 12일부터 나흘간 일반인의 입장권 신청을 받고 있다. 모두 1000장을 배포할 예정이며, 24시간 만에 이미 50여개국에서 1만 2000여명이 신청을 한 것으로 나타났다. 이들 중 시간여행자는 없는 것으로 보이지만 호킹 재단 대변인은 “틀렸다고 입증된 것이 아니기 때문에 시간여행 가능성을 배제할 수 없다”고 강조했다. 호킹 박사는 전신 근육이 바미되는 근위축성측삭경화증(ALS), 이른바 ‘루게릭’ 병으로 휠체어 생활을 하면서도 1988년 발간한 ‘시간의 역사’가 세계적 베스트셀러가 되는 등 물리학계의 거목으로 주목을 받아왔다. 지난 3월31일 그의 비공개 장례식에는 수천여명의 추모객이 모였다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

지난 3월 14일(이하 현지시간) 76세를 일기로 세상을 떠난 스티븐 호킹 박사 장례위원회가 다음달 15일 영국 런던의 웨스트민스터 교회에서 열리는 위령 미사에 색다른 조문객을 받는다. 다름 아닌 시간여행자들이다.<-- MobileAdNew center --> 호킹 재단은 세계적인 이론물리학자이자 시간여행 주창자인 고인의 유지를 받들어 지금부터 2038년 12월 31일까지 태어난 이들의 시간여행 방문에 문을 열어놓은 것으로 보인다고 영국 BBC가 12일 전했다. 런던의 여행 블로거 ‘이언비지츠’가 재단에 내년부터 2038년까지 태어난 이들이 시간여행을 통해 위령 미사에 참석하는 것이 원칙적으로 가능한지 물었고 가능하다는 답을 들었다고 밝히면서 알려졌다. 블로그 주인장은 “호킹 박사는 과거에도 파티를 마친 뒤 초청 글을 게재하면 누군가 나타나게 될지 궁금해 하면서 시간여행자를 위한 파티를 열었던 적이 있다”고 소개한 뒤 “아무도 나타나진 않았지만 장례위원회 홈페이지가 미래에 태어날 사람들이 장례식에 참석할 기회를 허용하는 것은 완벽한 일처럼 보인다. 시간여행자들이 어베이에 나타날지 지켜보자”고 말했다. 2009년 6월 디스커버리 채널이 호킹 박사와 함께 시간여행자들을 위한 파티를 열었던 적이 있는데 아무도 나타나지 않았다. 호킹 박사는 아무도 나타나지 않은 것은 “시간여행이 가능하지 않다는 실험 증거”라고 말했다.위령 미사 신청 창구가 개설된 지 24시간 만에 50여개국 1만 2000명 가량이 응모했다. 미사에는 약 1000명만 초대될 예정이다. 호킹 박사의 유해들이 아이삭 뉴턴 경과 찰스 다윈의 유해들과 나란히 놓여지게 된다. 딸인 루시는 아빠를 존경하는 이들이 고인의 삶을 돌아보는 기회를 주고 싶다고 말해왔다. 호킹 재단 대변인은 “우리가 만족할 만큼 시간여행 가능성이 부정된 것이 아니기 때문에 배제하지 않는다. 모든 일들은 그렇지 않다는 것이 증명되지 않으면 가능하다. 지금까지만 해도 우리는 충분한 세계인들의 조문 신청을 받아 우리가 평평한 것이 아니라 둥근 지구별에 살고 있다는 의미를 곱씹고 있다”고 말했다. 미국과 중국, 볼리비아, 남태평양 섬나라들에서도 참여하겠다는 신청이 쇄도했다. 지난 3월 31일 고향인 케임브리지 거리에서 진행된 장례식에도 수천명이 참석했다. 위령 미사 신청 창구는 오는 15일 자정에 마감된다. 임병선 선임기자 bsnim@seoul.co.kr

물질의 탐구/짐 배것 지음/배지은 옮김/반니/384쪽/2만원 “바윗돌 깨뜨려 돌덩이, 돌덩이 깨뜨려 돌멩이, 돌멩이 깨뜨려 자갈돌, 자갈돌 깨뜨려 모래알.”아이들은 동요 ‘돌과 물’을 신나게 부르다가도 “모래알이 깨지면 뭐가 되는 거야”라는 질문을 던져 어른들을 당황스럽게 만드는 경우가 종종 있다. 아이들의 이런 질문은 인류 역사와 함께 시작됐다고 해도 과언이 아니다. 고대 그리스 자연철학자 중 데모크리토스, 에피쿠로스 같은 원자론자들부터 현대 입자물리학자들까지도 ‘물질을 한없이 쪼개다 보면 뭐가 나오고 어떻게 될까’라는 의문을 끊임없이 던져 왔다. 물리학의 발전사를 살펴보면 물질이 무엇인지를 제대로 이해하기 위한 긴 여정이었다고 볼 수 있다. 특히 뉴턴 이후 ‘가장 작은 입자’ 존재를 찾는 것은 우리 세계를 만들어 낸 질량의 속성을 찾는 것과 맞물려 왔다. 그래서 이 책의 원제도 ‘질량: 그리스 원자부터 양자장까지 물질을 이해하기 위한 질문’이다. 사실 현대 물리학의 난해성도 입자의 존재와 질량이 연결되면서 나타난 현상이라고 할 수 있다. 2012년 발견돼 2013년 노벨 물리학상 수상 업적인 ‘힉스 입자 발견’이 대표적인 사례다. 과학자들은 힉스 입자가 없다면 우주는 질량이 없는 상태가 되기 때문에 모든 입자에 질량을 부여하는 힉스 입자를 ‘신의 입자’라고 불렀던 것이다. 저자는 고대 그리스 원자 개념부터 현대 물리학 양자장 개념까지 이 모든 것들을 능숙하게 엮어 독자들을 입자물리학의 세계로 이끌어 나간다. 영국 레딩대 화학과 교수 출신이면서 석유화학제품을 다루는 다국적 기업 ‘셸’의 비즈니스 컨설턴트로, 다시 과학커뮤니케이터로 변신한 저자의 독특한 경력 때문에 가능한 일이라고 할 수 있을 것이다. 저자는 과학을 잘 모르는 일반인을 대상으로 한 교양과학서라도 자연법칙과 물질의 특성을 설명하는 가장 강력한 언어인 수학을 완전히 제외한다는 것은 ‘허세와 가식’일 뿐이라고 꼬집으며 자신은 변수와 상수를 포함해 3개 이상의 기호가 등장하는 수식을 사용하지 않고도 멋지게 글을 풀어나갈 수 있다고 너스레를 떨기도 한다. 또 하나, 이 책의 장점을 꼽자면 매 장의 끝부분에 ‘이 장에서 배운 다섯 가지’를 배치했다는 점이다. 과학책을 호기롭게 집어든 사람들도 책을 다 읽고 나면 ‘무슨 내용인지 잘 모르겠다’는 반응을 보이는 경우가 많다. 이 책은 그런 사람들을 위해 해당 장에서 중요한 부분만을 콕콕 집어내 마지막에 정리해 놨다. 물론 중·고등학교 과학 교과서나 참고서를 보는 것 같아 거부감이 드는 이들도 있겠지만 말이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

어린이날인 지난 5일 미국 캘리포니아주 반덴버그 공군기지에서 무인 화성탐사선 ‘인사이트’를 실은 아틀라스5 로켓이 발사됐다.인사이트는 오는 11월 26일 7개월여의 항해를 마치고 화성 북쪽 엘리시움 평원에 착륙해 본격적인 화성 속살 파헤치기에 나선다. 올해 미국항공우주국(NASA) 캘린더에는 인사이트를 포함해 우주 탐사를 위한 계획들이 빼곡히 기록돼 있다. 특히 올 9월까지는 태양계와 지구 탐사를 위한 위성이 3대가 더 발사될 예정이다. 우선 열흘 뒤인 오는 19일 지구중력장과 기후변화 측정을 위한 ‘그레이스·포’ 위성이 발사되고, 오는 7월 31일에는 태양 에너지 방출에 대한 연구를 수행할 ‘파커 태양 탐사선’이, 9월 12일에는 극지방의 얼음 두께와 지구 지표면 두께, 구름 상태를 관측하는 ‘아이스샛2’ 관측 위성이 발사된다. 플로리다주 케네디우주센터에서 발사되는 파커 태양 탐사선을 제외한 다른 탐사선들은 모두 캘리포니아 반덴버그 공군기지에서 발사될 예정이다. 인사이트는 화성 표면의 물 흔적이나 암석 성분, 지표형태 분석을 통해 생명체 흔적을 찾아 나섰던 패스파인더, 오퍼튜니티 같은 화성탐사선들과는 달리 화성 지각 구조와 지표 내 열분석과 같은 화성 내부 탐사에 집중하게 된다. 이를 위해 인사이트에는 열이 지표면 아래에서 얼마나 빨리 전달되는가를 파악해 지구 지각과 비교 분석하는 열류량 측정기, 화성 지각 내 진동과 혜성이나 소행성과 충돌했을 때 발생하는 충격파 등을 파악하기 위한 초정밀 지진계가 설치돼 있다. 또 라디오파 측정기를 장착해 탐사선의 정확한 위치를 파악하는 한편 화성이 축을 중심으로 얼마나 빠르게 움직이는지를 분석해 중심 핵의 크기와 구성 성분이 액체인지 고체인지를 밝혀내게 된다. 인사이트의 임무는 태양계 생성 기원과 화성의 진화 과정을 알아내는 것이지만 훗날 화성 식민지화를 위한 사전 작업이라는 시각도 있다.열흘 뒤에 발사되는 ‘그레이스·포’는 지구 중력과 기후변화 관측을 목적으로 2002년 발사된 그레이스 위성의 임무를 이어 가기(follow-on) 위한 탐사 위성이다. 그레이스·포 탐사위성은 지하수 저장량의 변화와 대형 호수, 강의 유량 변화에 대한 데이터 등 지구 전체 수자원의 변화를 추적하게 된다. 지하수 저장용량이 변하게 되면 미세한 중력 변화가 나타나기 때문에 이를 통해 지하수 수위를 측정하게 되는 것이다. 지구 수자원의 변화를 파악하는 것은 지구 기후변화를 분석하는 데도 중요한 역할을 할 것으로 기대되고 있다.7월 마지막 날 발사되는 인류 최초의 태양 탐사선 ‘파커 태양 탐사선’(PSP)은 태양과 620만㎞ 떨어진 곳까지 근접해 태양 대기 가장 바깥층인 코로나를 분석하는 등 태양 에너지 방출에 대한 연구를 수행한다. NASA 관계자는 “태양풍이나 태양흑점 폭발로 인한 우주 날씨 변화가 인류에 미치는 영향이 점점 커지고 있으며 태양이 태양계 전체 생존에 미치는 영향으로 미루어 볼 때 PSP의 태양 탐사 임무는 매우 중요하다”고 강조하고 있다. 이런 중요성 때문에 나사는 세계적인 천체물리학자이자 태양풍을 처음 예측한 유진 파커 시카고대 명예교수의 이름을 탐사선에 붙이는 한편 태양 탐사에 동참한다는 의미와 탐사의 중요성을 부여하기 위해 마이크로칩에 신청자의 이름을 담아 탐사선과 함께 쏘아 올리는 이벤트를 전 세계를 상대로 펼쳤다.올해 가장 마지막으로 발사되는 ‘아이스샛2’ 위성은 전 세계 얼음의 분포와 두께 변화만을 측정하려는 목적으로 발사되는 탐사위성이다. 이 때문에 다른 탐사위성들과는 달리 ‘아틀라스’라고 불리는 고성능 레이저 측정장치만을 장착하고 발사될 예정이다. 극지방 해빙뿐만 아니라 만년빙이 녹고 사라지는 정도를 파악하기 위한 아이스샛2는 현재 기후 변화의 상황을 극명하게 보여 주게 될 것으로 예상된다. 한편 지구 궤도를 근접해 지나가면서 지구를 위협하는 소행성들을 탐사하기 위한 위성들도 올해 속속 임무에 착수하게 된다. 가장 먼저 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)가 2014년 12월 3일 발사한 탐사선 ‘하야부사2’는 다음달 1일 지구 근접 소행성 ‘류구’의 궤도에 진입하게 된다. 2016년 9월 8일 나사가 발사한 소행성 무인탐사선 ‘오리시스·렉스’도 오는 8월 17일 소행성 ‘베누’의 궤도에 진입한다. 1999년 처음 발견된 베누는 앞으로 100년 이내에 지구와 충돌할 가능성이 큰 행성으로 알려져 있으며 2135년 9월 말 충돌 가능성이 크다고 알려져 있다. 충돌 위험이 높아질 경우 폭파시키기 위해서는 소행성에 대한 정확한 정보가 필요한데 이를 위해 오리시스·렉스는 베누의 모양과 주요 성분을 관찰하고 샘플을 채취해 지구로 귀환하는 임무를 맡고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인류 최고의 물리학자로 꼽히는 알베르트 아인슈타인(1879~1955)의 모습이 담긴 사진과 편지 등이 경매에 나온다. 최근 영국 데일리메일은 한번도 공개되지 않은 아인슈타인의 어릴 적 사진들을 포함 편지, 엽서 등 총 77점이 오는 9일(현지시간)부터 경매에 들어간다고 보도했다. 이번에 경매에 나오는 물품들은 대부분 세간에 한번도 공개되지 않은 것들이다. 그 이유는 아인슈타인이 세상 누구보다 아꼈던 여동생 마야와 그 후손들이 가보처럼 간직하고 있었기 때문이다. 이번 경매 물품 중 가장 관심이 가는 것은 아인슈타인의 5살 시절 사진이다. 뮌헨에서 촬영된 사진 속 아인슈타인은 다른 5살 또래들처럼 귀엽고 평범한 소년의 모습이다. 장차 인류 최고의 물리학자가 될 운명을 가진 아인슈타인이지만 놀랍게도 어린시절 만해도 그는 공부에는 재능이 없었다. 그의 청소년 시절 사진도 함께 경매에 나왔다. 16세 때인 1895년의 아인슈타인은 준수한 청소년으로 자라났으며 우리가 기억하는 노년의 얼굴도 엿보인다. 경매를 주관하는 크리스티 런던 토마스 베닝은 "경매 물품들은 여동생인 마야가 간직해오다 사후에 가족들에게 전해진 것"이라면서 "세계에서 가장 유명한 과학자의 어린시절을 볼 수 있다는 것 자체가 매우 흥미롭다"고 밝혔다. 이어 "아인슈타인이 마야에게 보낸 편지에는 히틀러 치하의 독일에 대한 걱정이 많이 담겨있다"고 덧붙였다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

수천 명의 호주인들이 기네스북 기록을 깨기 위한 '스타파티'에 초대받았다. 스타파티란 아마추어 별지기들의 천체관측회를 일컫는 말이다. 오는 23일(현지시간) 호주의 여러 장소에서 동시에 열리게 될 이 스타파티는 호주 국영방송(ABC)과 호주국립대학(ANU)의 합작으로 진행되며, 전 과정은 생방송으로 중계될 예정이다. ANU는 2015 년 8 월 호주의 37개 지역에서 7,960 명이 참가해 동시에 밤하늘을 관측한 기록을 세운 바가 있는데, 이번의 이벤트는 이 스카이 워킹 기록을 깨기 위한 것이다. 천체관측 라이브는 23일 오후 8시에 방송될 예정이며, 기네스 기록 시도는 1시간 지속된다. ANU 천문학- 천체 리학 연구소의 천체 물리학자 브래드 터커는 "과학이 실험을 하는 소수의 사람들만을 위한 것이 아니라, 세계 도처에서 모든 사람들이 참여할 수 있다는 것을 보여주는 것이 이번 이벤트의 목적"이라면서 "이 기네스 세계기록 시도의 가장 큰 장점은 호주에 있는 어느 누구도 참여할 수 있으며 이번에 3년 전의 기록을 반드시 깰 수 있으리라 믿는다. 호주 우주국의 미래를 위해 지금 밤하늘을 바라보는 것보다 더 좋은 것은 없다"고 밝혔다. 스타파티 라이브는 ANU 사이딩 스프링 천문대에서 방영된다. 이 방송은 호주의 유명한 TV 진행자 줄리아 제미로와 영국 맨체스터 대학의 BBC 과학 커뮤니케이터이자 입자 물리학 교수인 브라이언 콕스가 라이브 중계 진행을 맡는다. ANU에 따르면 호주 전역의 스타 파티는 23일 새로운 기록을 세우기 위한 시도를 계획하고있다. 대학은 신기록 시도의 일환으로 같은 날에 "캔버라 스타파티"도 운영할 것이라고 밝혔다. 터커 박사와 ANU 천체물리학 연구팀이 제작한 교육 프로그램은 생방송 전후에 방송될 예정이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

수천 년 된 바둑은 361개 위치에 돌을 놓는 비교적 단순한 게임임에도 불구하고 경우의 수가 너무나 커서 단 한 번도 똑같이 놓인 바둑 경기가 없었다고 한다. 경우의 수를 나타내는 171자리의 숫자가 정확히 계산된 것도 2016년의 일이다. 우주에 있는 원자의 숫자가 대략 80자리 수라고 한다.그런데 2016년 초 인공지능(AI) ‘알파고’가 이세돌 9단에게 이기는 장면을 보고 사람들이 충격을 받았다. 알파고는 그 이전까지 기보들을 학습해 확률적으로 어떤 수가 유리할 것인가를 계산할 수 있어 이런 성과를 얻었던 것이다. 2017년에는 간단한 규칙만 알고 혼자 바둑을 연습한 알파고 제로가 이제는 어느 누구도 당할 수 없는 실력을 갖추게 되었다.AI가 가지고 올 미래의 그림에는 인간을 넘어선 AI의 도움을 받아 놀랍게 발전할 사회와 인간통제를 벗어나 버린 AI에 의한 디스토피아가 마구 혼재되어 있다. 실제로 많은 직업군이 재편되는 과정에서 크게 도움을 받을 사회도 있을 것이나, 완전히 낙오되는 곳도 나올 것이 분명하다. 이런 변화는 과거 여러 차례의 산업혁명에 비해서 훨씬 더 빠르고 광범위하게 나타날 것이 분명하다. 사실 물리학에서는 AI의 도움을 받아 연구를 한 지가 꽤 됐다. 입자물리학에서는 양성자끼리 충돌하는 ‘미니 빅뱅’ 결과로 만들어지는 수많은 입자들을 추적해야 하는데, 연간 30페타바이트(PB)라는 엄청난 데이터 속에 들어 있는 새로운 현상의 발견은 쉽지 않다. 조만간 업그레이드될 거대 강입자 충돌장치(LHC)는 현재보다 수십 배 많은 데이터 처리를 요구하고 있다. 1년 정도 걸리던 데이터 분석이 수십 년 걸릴 수 있다는 이야기다. 이렇게 되면 새로운 실험을 할 수 없게 된다. 그래서 몇 년 전부터 물리학자와 데이터과학자들은 이런 문제의 해결을 함께 고민하기 시작했다. 필자는 물리학 연구의 중요한 도구로 자리잡은 딥러닝 기초를 물리학과 학생들에게 강의하고 있다. 90년 전 확립된 양자역학이나 100년 전 완성된 상대성이론을 강의하는 것과는 달리 나 스스로도 매일 공부하며 강의준비를 하고 있다. 앞으로 완전히 바뀐 세상에서 살아야 할 학생들에게 AI는 컴퓨터가 대중화되기 시작한 30년 전 전산물리학이란 과목이 새로 만들어져 물리학의 중요 도구로 쓰인 것과 같아질 것이다. 100년 전 만들어진 물리학의 포근함에 안주하지 않는 것이 현대 물리학의 당면 과제다. 열기관에 의한 1차 산업혁명, 전자기학에 의한 2차 산업혁명, 컴퓨터와 인터넷에 의한 3차 산업혁명에 이어 4차 산업혁명에서도 물리학이 어떻게 주도적인 역할을 할 것인가를 고민해야 한다. 어쩌면 가장 정확한 빅데이터를 생산하는 물리학 실험실과 AI의 작동원리를 이해할 수 있는 이론물리학에 혁신적 발전이 도래할 수도 있을 것이다. 물리학을 교육하고 연구하는 방식이 AI 발전에 따라 크게 달라질 것이다. 변화의 조짐은 우리나라를 제외한 다른 나라들에서는 눈에 띄게 보인다. 중국에서는 지난해부터 ‘AI 굴기’를 선언하고 2030년까지 세계 최강 AI 기술보유 국가가 되겠다고 선언했다. 가장 많은 데이터를 생산해 내는 중국으로서는 이런 도전이 빈말이 아닐 수 있다. 연간 6조원씩 투자를 하겠다고도 밝히고 있다. 2017년에는 2016년에 비해 10배 많은 투자를 했다. 그리고 기초과학에서도 세계 최고를 지향하고 있다. 지난 20년간 전자·통신산업에서 가장 놀라운 성장을 했던 한국에선 세계의 이런 변화와 비교해 이상하리만큼 비전 제시가 없다. 교육부에서 시대 흐름에 맞게 투자하는 흔적을 발견할 수 없고, 구태의연한 대학입시제도 변화에만 온 에너지를 쏟아붓고 있다. 정부에 산적한 숙제들이 많기는 하지만 미래에 대한 비전과 적절한 투자도 반드시 필요하다. 꼭 재원이 필요한 것만이 아닐 것이다. 비전 제시가 더 중요하다.