미국 최초의 여성 우주인 샐리 라이드가 23일(현지시간) 미 캘리포니아주 샌디에이고 자택에서 췌장암으로 사망했다고 AP통신이 보도했다. 61세. AP에 따르면 ‘샐리 라이드 과학 재단’은 웹사이트를 통해 “샐리는 활력과 왕성한 호기심, 지식과 열정, 헌신, 사랑으로 가득 찬 삶을 살았다.”면서 “그녀는 한계를 모르는 정신력의 소유자였다.”고 밝혔다. 라이드는 1983년 6월 18일 미 여성으로는 처음으로 7호 우주왕복선 챌린저호에 탑승해 우주 공간에 진출했다. 로스앤젤레스에서 태어난 그녀는 스탠퍼드대에서 물리학 박사 학위를 받은 직후인 1978년에 우주인으로 선발돼 미 항공우주국(나사) 지상 요원으로 일하면서 2호, 3호 우주왕복선 통신 담당으로 활동했다. 2개의 통신 위성을 우주 공간에 배치하고 우주 공간에서 약학 실험을 수행하는 임무를 띤 챌린저호에 탑승해 사상 최초로 우주 공간에서 로봇 팔을 작동시켜 위성을 회수한 여성 우주인이 됐다. 라이드는 1984년 다시 우주왕복선을 타고 우주에 나갔다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

태양계에는 몇 개의 행성이 있을까. 이 같은 질문을 받으면 누구나 저절로 머릿속에서 ‘수·금·지·화·목·토·천·해’라는 문구를 떠올리며 세어 보게 마련이다. 현재 태양계의 행성은 모두 8개. 하지만 상당수 사람들은 이 같은 사실이 아직은 어색할 수 있다. 입버릇처럼 ‘해’ 다음에 따라나오던 ‘명’, 곧 명왕성을 애써 지워야하기 때문이다. 태양계의 행성이 9개에서 8개로 줄어든 것은 2006년 8월이었다. 지구와 동등한 자격을 잃고 왜행성(왜소행성·dwarf planet)으로 격하된 명왕성의 현재 공식 명칭은 ‘소행성134340’이다. ●새롭게 조망받는 ‘쫓겨난 행성’ 명왕성이 다시 천문학계의 관심을 모으고 있다. 미항공우주국(NASA)이 지난 12일 “허블우주망원경이 명왕성 주위를 돌고 있는 또 하나의 위성을 발견했다.”고 밝히면서다. 달보다 작고, 행성 지위에서 쫓겨난 명왕성이 현재까지 확인된 것만 해도 무려 5개의 위성을 가지고 있다는 것이다. 수성·금성은 위성조차 없고, 지구는 하나, 화성은 두 개에 불과한데 말이다. 과학전문 뉴사이언티스트는 “명왕성의 다섯 번째 위성은 명왕성의 지위 격하를 둘러싼 논란에 신선한 소재를 제공하고 있다.”고 전했다. 그리스로마 신화의 죽음의 신 ‘플루토’(Pluto)에서 따온 이름만큼이나 명왕성의 운명은 기구했다. 1930년 2월 18일, 23살의 천문대 조수 클라이드 톰보가 미국 애리조나주의 로웰천문대 망원경을 통해 처음으로 명왕성을 발견했다. 명왕성의 발견은 천문학계의 놀라움이자 기쁨이었다. 천문학자들은 명왕성이 오랫동안 기다려온 ‘행성X’라고 믿어 의심치 않았다. 프톨레마이오스가 태양계 별의 족보를 정리한 뒤 코페르니쿠스가 지동설을 주장하기까지 1500여년이 넘는 시간 동안 태양계의 별은 태양을 포함해 7개뿐이었다. 천지개벽으로 여겨졌던 지동설조차도 별의 숫자가 아닌 중심축을 지구에서 태양으로 옮기는 데 머물렀다. 그러나 망원경의 발달로 1781년 3월 영국의 윌리엄 허셜이 천왕성을 발견하면서 이 같은 상식이 무참히 깨졌다. 허셜이 천왕성을 발견한 뒤 물리학자들은 뉴턴 물리학을 기반으로 천왕성의 궤도를 계산하기 시작했다. 하지만 망원경으로 관찰한 천왕성은 뉴턴의 공식을 완벽하게 따르지 않았다. 프랑스의 위르뱅 르베리에는 천왕성 외부에 또 다른 행성이 있어 천왕성의 궤도에 영향을 미친다고 판단하고 위치를 계산해 1846년 베를린 천문대의 요한 갈레에게 보냈다. 편지를 받은 그날 밤 갈레는 르베리에가 지목한 장소에서 정확히 새로운 행성, 해왕성을 찾아냈다. 명왕성의 발견 역시 해왕성의 궤도가 계산대로가 아니라는 사실에서 시작됐다. 1890년 퍼시벌 로웰은 애리조나주 플래그스태프에 천문대를 세우고 해왕성 이외에 천왕성의 궤도에 영향을 미치는 또 다른 행성 즉, ‘행성X’를 찾고자 했다. 논점을 이탈하는 얘기지만 천문학자이자 외교관, 실업가였던 로웰은 한국 역사에도 등장한다. 1876년 일본을 찾았다가 조선의 첫 미국 사절단의 통역을 맡았다. 오랫동안 한국을 뜻한 ‘조용한 아침의 나라’는 로웰이 조선을 다녀간 뒤 쓴 책의 제목이다. 로웰은 노월(越)이라는 한국 이름을 갖고 있었으며, 고종의 사진을 처음으로 찍어 남기기도 했다. 하지만 로웰이 예언하고, 그토록 찾고자 했던 행성은 그가 사망한 지 15년 뒤에야 발견됐다. 톰보가 발견한 행성은 11세 소녀 베네티아 버니의 제안에 따라 미지의 영역인 태양계의 끝에 있다는 의미로 플루토라는 이름을 갖게 됐다. 공교롭게도 첫 두 글자 P와 L는 퍼시벌 로웰의 이니셜이기도 하다. ●뉴호라이즌스호의 2015년이 기대되는 이유 명왕성 발견 당시 아마추어 천문학자에 불과했던 톰보는 일생 동안 혜성 하나와 초은하단 하나, 성단 6개, 소행성 750개를 발견했다. 1992년 NASA는 톰보에게 명왕성을 탐사하기 위한 위성 ‘뉴호라이즌스’호 탐사계획에 동참해줄 것을 요청했다. 1997년 세상을 떠난 톰보는 결말을 보지 못했다. 대신 2006년 1월 발사된 뉴호라이즌스호에는 톰보의 유골이 실렸다. 톰보는 2015년 7월 명왕성에 도착할 예정이다. 반세기 넘게 태양계의 막내로 인정받았던 명왕성의 지위가 흔들리기 시작한 것은 1990년대 이후 태양계에서 소행성을 비롯한 미확인 천체들이 잇따라 발견되면서부터다. 명왕성과 비슷한 크기의 소행성들이 여럿 등장하자 국제천문연맹(IAU)은 이들을 모두 행성으로 인정할 것인지(당시 발견된 것들을 모두 포함하면 태양계의 위성은 12개로 늘어날 예정이었다), 아니면 명왕성을 행성에서 제외할 것인지에 대한 의논을 시작했다. 논의 끝에 2006년 8월 24일 IAU 총회는 ‘태양 주위를 돌아야 한다.’ ‘충분히 큰 질량을 가져 자체 중력 때문에 둥글어야 한다.’ ‘자신의 공전궤도면에서 가장 지배적이고 강력한 존재여야 한다.’라는 행성의 세 가지 정의를 발표했다. 지름이 지구의 5분의1, 질량이 500분의1에 불과한 명왕성은 앞의 두 조건은 충족하지만 세 번째 조건을 충족하지 못한다. 명왕성의 궤도는 찌그러져 있어 공전 중에 해왕성보다 더 태양에 가까워지기도 하고 자신의 위성인 카론의 영향을 심하게 받는다. 이 때문에 명왕성은 왜행성으로 격하되면서 행성으로서의 지위를 잃고 말았다. 그해 미국에서는 몰락을 뜻하는 신조어인 ‘그 친구 명왕성 됐어.’(He’s plutoed)라는 문장이 올해의 문장으로 선정되기도 했다. 76년간의 믿음, 그것도 과학적 사실이 변하는 것은 그만큼 전 세계에 충격이었다. 명왕성에 대한 논란은 여전히 진행 중이다. 꼬마 행성인 명왕성의 위성은 지난해에 이어 올해 하나가 추가되면서 5개로 늘었고, 명왕성이 에리스와 쌍둥이별이라는 주장도 있다. 뉴사이언티스트는 “뉴호라이즌스호가 명왕성에 가까이 가면 얼마나 많은 위성이 새롭게 밝혀질지 모른다.”면서 “명왕성에 다시 행성이라는 이름을 붙여줄 새로운 근거가 마련되기를 많은 학자들이 기대하고 있다.”고 전했다. 명왕성은 행성일 당시 유일하게 미국에서 발견한 행성으로, 미국 천문학계의 자존심이었다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

소나기가 잦은 여름철에 우산을 깜빡하고 나갔다 비를 만나면 어떻게 피하는 게 좋을까. ‘비의 나라’ 영국에서 ‘비를 덜 맞는 방법’에 관한 최신 연구가 발표돼 화제가 되고있다고 BBC 뉴스가 20일(현지시간) 보도했다. 물리학자들은 그간 비를 덜맞는 방법에 관한 학문적 연구를 계속해 왔지만 대부분의 경우 한마디로 말하면 ‘빨리 달려라’는 것이었다. 그러나 이탈리아의 프랑코 보치 교수는 유럽물리학 저널 최신호에 발표한 글에서 “물론 뛰는 것이 최선이지만 바람의 방향과 개인의 자세를 계산에 넣어야한다”고 주장했다. 그는 “이전의 연구들은 빨리 달리라는 단순한 답을 제시하고 있지만 이 문제는 그보다 훨씬 복잡한 것”이라면서 각 개인의 체형이 중요한 요인이라고 말했다. 그의 말에 의하면 실제로 사람이 맞는 비의 양은 키와 몸의 너비 비율, 바람의 방향과 빗방울 크기 등 다양한 요인에 따라 달라진다는 것이다. 보치 교수는 “빨리 뛰면 비를 맞는 시간은 줄지만 더 많은 빗속으로 들어가는 셈이라며 최상의 속도를 선택해야한다”고 강조했다. 그는 바람이 뒤에서 불 경우에는 가능하면 바람과 같은 속도로 달리는 것이 가장 유리하다고 주장했다. 그는 1970년대 이후 이 논쟁은 계속되어 왔지만 더 많은 변수들을 고려하면 할수록 문제는 더 복잡해지며 자신은 이제 더이상 이문제를 언급하지 않겠다고 말했다. 인터넷 뉴스팀

●시민참여 감사의 길 (송기국 지음, 구상 펴냄) 감사원 공직감찰부장을 지낸 저자는 소셜네트워크서비스(SNS)를 통한 시민 참여를 감사 영역에도 접목해 보기 위해 고심했다. 시민단체가 공공감사 과정에 참여하는 정부 사업과 정책에 대한 새로운 감사제도를 소개하고 있다. 1만 5000원. ●21세기에 다시 보는 해방후사 (이정식 지음, 경희대출판문화원 펴냄) 뉴라이트판 해전사라 불리며 2006년에 출간된 ‘해방전후사의 재인식’ 2권에 실린 저자의 논문을 대중 강연 형식으로 풀어냈다. 부동항 확보를 위한 스탈린의 세계 전략을 충실히 설명한다. 1만 3000원. ●영혼의 식탁 (이원종·이소영 지음, 청림라이프 펴냄) 한 명은 농사짓는 교수이고 한 명은 가정 폭력 연구자다. 패스트푸드에 대한 대안으로 슬로 푸드를 넘어 솔 푸드로 밥상을 채우는 방법에 대해 얘기한다. 1만 3000원. ●중국에게 묻다 (이광재·김태만·장바오윈 지음, 학고재 펴냄) 중국 공산당 지도부가 2002년부터 관련 전문가들을 불러 그룹 스터디를 진행했는데 이 스터디에 참가한 학자들을 만난 기록이다. 중국 최고위층에 국가 전략을 조언해 왔던 이들의 목소리가 실려 있어 중국의 전략을 이해하고 이에 대응하는 한국의 전략을 고민하는 데 도움이 된다. 1만 8000원. ●날씨과학 (게르하르트 슈타군 지음, 안성철 옮김, 옥당 펴냄) ‘특정한 시간에 특정한 지역에서 항상 변화하는 대기 상태의 종합’, 날씨를 재미있게 풀었다. 전반부가 대기, 태양, 구름, 빛, 기압 등 학교에서 배우는 물리학과 지구과학으로 채워져 학습서에 가깝다. 후반부는 날씨가 인체에 미치는 영향, 기후변화의 원인과 역사, 지구 기후의 미래 등 궁금한 이야기를 담았다. 1만 6000원.

마블(스파이더맨, 아이언맨, 헐크 등)과 더불어 미국 코믹북 시장의 양대산맥인 DC코믹스의 간판 영웅 배트맨이 스크린에 모습을 드러낸 건 1989년 팀 버턴 감독에 의해서다. ‘배트맨’은 제작비 3500만 달러의 10배가 넘는 4억 1134만 달러의 수익을 거뒀다. 버턴의 바통을 이어받은 조엘 슈마허 감독은 시리즈의 품격을 망쳐 놨다. ‘배트맨 포에버’(1995)와 ‘배트맨과 로빈’(1997)은 혹평을 면치 못했고 흥행도 신통치 않았다. 그리고 8년 만에 배트맨이 부활했다. 당시로선 신출내기에 가까웠던 크리스토퍼 놀런은 태초로 돌아가 영웅 설화를 다시 썼다. 리부트 전략인 셈. ‘배트맨 비긴즈’(2005)로 몸 풀 듯 3억 7271만 달러를 벌어들이더니 ‘다크나이트’는 10억 달러를 돌파했다. 놀런이 창조한 배트맨 트릴로지(3부작)의 완결편 ‘다크나이트 라이즈’가 19일 개봉했다. 배트맨과 조커의 끔찍했던 대결 이후 8년이 흐른 시점에서 영화는 시작한다. 전편에서 하비 덴트 검사를 영웅으로 만드는 대신 그의 죄를 뒤집어썼던 배트맨(브루스 웨인)은 세상과 담을 쌓고 살아간다. 그러나 악당 베인이 등장하면서 고담시는 지옥으로 변한다. 자신을 거부했던 고담 시민들의 고통을 지켜볼 수 없던 배트맨은 승패를 알 수 없는 마지막 전투를 시작한다. ‘다크나이트 라이즈’의 장단점을 분석해봤다. 지금껏 그처럼 비장미(悲壯美)를 품은 영웅은 없었다. 그만큼 위엄 있는 슈퍼 히어로도 없었다. 억만장자의 집안에서 태어났지만 어린 시절 부모가 살해당하는 장면을 봤다. 죽음의 문턱에서 스승을 만났고 고된 수련 끝에 고수가 됐다. 그러나 스승의 정체는 ‘어둠의 사도’. 문명을 파괴하려던 스승을 죽이는 것도 그의 운명이었다. 평생 한 여인을 사랑했지만 버림받았다. 그녀가 자신 때문에 죽었다는 죄책감에 시달렸다. 죽음이 두렵진 않지만 살아가야 할 이유도 없다. 아이언맨 같은 유머감각은 눈을 씻고 찾아봐도 없고 슈퍼맨처럼 하늘을 날아다니지도 못한다. 그럼에도 관객들이 그에게 끌리는 까닭은 가혹한 운명에 맞서 싸우고 쓰러지기를 되풀이하는 캐릭터에 대한 연민 때문일지도 모른다. 크리스토퍼 놀런 감독은 ‘다크나이트 라이즈’에서 시리즈 내내 이어진 비극적 정서를 극대화했다. 프랜시스 포드 코폴라 감독의 ‘대부’ 3편에 견줄 만큼 장엄하고 우아한 결말이다. 3부작 중 가장 긴 2시간 44분의 상영 시간조차 짧게만 느껴진다. ‘전설이 끝난다.’는 광고 문구가 과함이 없다. 러닝타임의 3분의2쯤을 브루스 웨인(혹은 배트맨·크리스천 베일)의 절망과 고독, 재기와 실패를 담아내는 데 할애했다. 틈틈이 캣우먼(앤 해서웨이), 미란다 테이트(마리옹 코티야르), 신참 경찰 존 블레이크(조지프 고든 레빗) 등 조연들을 튀지 않게 녹여낸다. 특히 흉포한 테러리스트이면서도 물리적 힘과 두뇌 모두 배트맨 못지않은 악당 베인(톰 하디) 캐릭터를 공들여 직조한 덕에 영화는 164분 동안 흡입력을 잃지 않는다. 마지막 40여분은 베인의 군대가 점령한 고담시를 배트맨과 경찰들이 탈환하는 시가전. ‘컴퓨터 속임수’를 싫어하는 놀런은 1만여명의 엑스트라를 동원해 군중 격투 장면을 연출했다. 베인이 핵 물리학자를 납치하는 도입부의 공중 납치 장면과 더불어 압도적인 스펙터클을 보여준다. 보통 사용하는 35㎜ 카메라보다 선명도가 뛰어나고 많은 정보를 담을 수 있는 아이맥스 카메라로 촬영했다. 아이맥스 숭배자인 놀런은 164분 가운데 72분을 아이맥스용 카메라로 찍었다. 아이맥스 상영관에서 봐야 참맛을 느낄 수 있다. 기대가 너무 컸던 탓일까. 시즌 마지막으로 돌아온 영웅 배트맨은 해외 언론의 뜨거운 극찬과는 온도 차가 있었다. 아무리 고독한 슈퍼 히어로의 모습을 그렸다지만 전반적으로 어둡고 철학적인 분위기의 영화는 쉽고 화려한 블록버스터에 익숙해진 관객들에게 어떻게 다가갈지 의문이다. 무엇보다 ‘다크나이트 라이즈’의 가장 큰 단점은 긴 러닝타임과 초반의 지루한 전개를 꼽을 수 있다. 총 164분의 러닝타임 가운데 2시간 가까운 분량을 배트맨을 비롯한 등장 인물들의 성격 및 캐릭터 설명에 할애한다. 하지만 이 역시 1, 2편과 겹치는 부분이 많아 동어반복과 같은 인상을 준다. 영화의 하이라이트라고 볼 수 있는 배트맨과 악당 베인의 본격적인 대결은 40여분에 불과해 초반의 장황한 설명에 지나치게 힘을 뺀 듯하다. 전편 ‘다크나이트’의 조커(히스 레저)처럼 영화 전체를 장악하는 인상적인 캐릭터가 적다는 것도 단점. 악당으로 등장하는 베인(톰 하디)의 무게감이 덜해 극의 긴장감도 덜하고 발랄함을 강조한 캣우먼 셀리나 카일(앤 해서웨이)도 어두운 분위기에서 홀로 튀는 등 주변 인물들과 균형을 이루지 못한다. 고담시 폭발 장면이나 신무기의 등장이 눈길을 끌지만 액션 장면에서는 다소 아쉬움을 남겼다. 여타 블록버스터와 달리 화려한 전투 장면이 많이 등장하지 않는 가운데 클라이맥스에 해당하는 배트맨과 베인의 육탄전은 생각보다 싱겁게 끝나고 만다. 마지막에 등장하는 반전 역시 다소 개연성이 떨어지고 일부에서는 “충분히 예상 가능한 수준의 반전”이라는 반응이 나오기도 했다. 코믹북 원작 영화들의 공통점이지만 전작인 ‘배트맨 비긴즈’와 ‘다크나이트’에 대한 충분한 사전 지식이 없다면 공감대나 이해도가 현저히 떨어진다는 것도 단점이다. 고해상도 아이맥스 카메라로 촬영한 영상을 3D(3차원) 입체영상이 아닌 2D로 관람해야 하는 점도 아쉽다. 시즌 마지막이라는 점에 마케팅 포인트가 맞춰져 있지만 다소 열린 결말을 두고 여러 가지 의견이 분분할 것으로 보인다. 임일영·이은주기자 argus@seoul.co.kr

”이제 외계인을 만날 준비를 해야한다.” 저명한 천체 물리학자인 옥스퍼드 대학 조슬린 벨 버넬 교수가 금세기 내에 외계인과 접촉할 가능성이 높다고 밝혀 눈길을 끌고 있다. 　　 버넬 교수는 최근 아일랜드 더블린에서 열린 ‘유로사이언스 오픈 포럼’(Euroscience Open Forum) 연설에서 이같이 밝히며 정부 차원에서 준비를 해야한다고 주장했다. 버넬 교수는 “21세기 안에 외계 어딘가로 부터 메시지를 받게 될 것” 이라며 이를 둘러싼 여러 난제들이 있음을 설파했다. 교수가 밝힌 가장 큰 과제는 만약 외계의 메시지를 받는다면 우리의 존재를 알려야 하는지에 대한 여부이다. 영화에서 처럼 외계인의 메시지가 선한 의도가 아닌 침략의 의도일 수도 있기 때문. 유명 우주물리학자인 스티븐 호킹 박사는 “외계인이 지구의 자원을 노리고 침략할 수 있다.”고 경고한 바 있다. 또한 외계문명과의 접촉을 피하자는 진영 측은 “만약 외계인이 지구를 방문한다면 과거 콜럼버스가 아메리카 대륙을 발견할 당시의 원주민 꼴이 날 수 있다.”고 주장한다. 버넬 교수는 “외계인과의 만남이 우리에게 비극을 안겨 줄 수도 있다.” 면서도 “처음 외계인과 이야기하게 된다면 대통령, 교황, 기자 누가 먼저 이야기 할 것인지 이제 우리는 고민해야 한다.”고 밝혔다. 이어 “외계 문명과의 조우는 이제 할리우드가 아닌 정부차원에서 준비할 때가 됐다.”고 덧붙였다.　 　 사진=영화 ‘콘택트’ 박종익 기자 pji@seoul.co.kr　

“지구서 달에 있는 사람 머리카락 자라는 속도 재는 격” “우리 은하는 40억년 뒤 안드로메다은하와 첫 충돌하고 65억년 뒤면 하나로 합쳐져 더 큰 은하를 형성하게 될 것입니다. 그렇다고 걱정할 필요는 없습니다. 은하는 거의 빈 공간이고 별간 거리도 멀어 태양과 다른 별이 실제로 충돌할 확률은 없다고 봅니다. 다만 그때까지 지구 상에 생명체가 존재한다면 그들이 보는 밤하늘은 지금과는 현격히 다를 것입니다. 먼저 은하가 다가오는 동안 안드로메다는 점점 커질 것이고 충돌 전엔 하늘의 상당 부분을 차지하게 될 것입니다. 40억년 뒤엔 두 은하 모두 충돌로 모양이 훼손돼 지금의 모습은 찾아볼 수 없을 것입니다. 끝으로 65억년 뒤엔 하늘에 은하수 대신 타원은하가 대부분을 차지하게 될 것입니다.” 한국 출신의 과학자 손상모(36) 박사는 자신의 연구 결과를 토대로 미래 상황에 대해 위와 같이 예측했다. 미국항공우주국(NASA) 연구기관 우주망원경과학연구소(STScI)에서 롤랜드 반더마렐 박사 연구팀에 참여한 손 박사는 “이상의 미래 예측은 허블의 관측 결과가 없었다면 근거가 없는 억측으로 치부될 수 있었지만, 이제는 안드로메다의 정확한 궤적을 알기 때문에 신빙성을 더할 수 있다.”고 설명했다. 이처럼 우리은하와 안드로메다가 미래에 겪게 될 일에 대한 놀라운 내용(두·세 번째 논문 1 저자는 반더마렐 박사며 손 박사는 공동저자다.)은 손 박사가 충돌 시기를 계산한 첫 번째 논문 결과와 함께 천문학 분야 최고 권위인 ‘천체물리학저널’ 7월 1일 호에 실렸다. 특히 이 같은 예측을 위해서는 정확한 측정 결과를 요하는 데 그 중요성 때문에 손 박사의 논문은 지난 5월 31일 미국 워싱턴에서 열린 NASA 기자회견에서 핵심 내용으로 다뤄졌다. 우리은하를 향해 안드로메다가 다가오고 있다는 사실은 이미 100여 년 전부터 알려졌다. 하지만 어떤 식으로 다가오는지는 알려진 정보가 없었다. 손 박사는 “야구공에 비유하면 타자가 공이 다가오는 것은 아는데 직구로 오는지 큰 커브를 그리면서 오는지에 대해서는 모르고 있다는 것과 마찬가지”라면서 “그러나 이번 연구 결과로 공이 직구, 그것도 정확히 어떤 코스로 날아오고 있는지 확신을 할 수 있게 됐다.”고 설명했다. 안드로메다가 우리은하로 다가오는 건 오래전부터 도플러 효과를 통해서도 알 수 있었다. 손 박사는 “도플러 효과의 원리는 경찰들이 과속차량을 단속할 때 쓰거나 야구에서 공의 속도를 측정할 때 쓰는 스피드건과 같다. 그러나 좌우로의 움직임(천문학에서는 이를 고유운동이라고 한다.)은 워낙 미세한 정도의 움직임이기 때문에 측정하기가 어려운 것”이라고 말했다. 손 박사에 따르면 어떤 천체가 좌우로 움직이는 운동을 잴 때 사용하는 원리는 다음과 같다. 어느날 망원경을 통해 영상을 찍고, 몇 년 뒤 다시 똑같은 영역의 영상을 찍는 것이다. 그리고 그 영상 안에 관심 있는 천체가 얼마만큼 움직였는지 거리를 재면 천체의 이동 속도가 나온다. 손 박사는 “이번 연구 결과도 이 원리를 이용한 것”이라면서 “다만 이전 연구와 다른 점은 안드로메다 정도 되는 거리의 천체에 대해 이런 측정을 아무도 해 본 적이 없다는 것”이고 설명했다. 다음은 손상모 박사와의 이메일 인터뷰. →안드로메다은하가 다가오는 속도는 어떻게 측정했는지 허블로 관측한 영상은 5~7년이라는 시간차이를 두고 촬영했다. 이 기간에 안드로메다가 움직인 거리는 허블에 달린 초고해상도 디지털카메라에서 고작 약 1/100 픽셀(화소 단위)이다. 이런 움직임은 기존의 많이 쓰는 기술로는 측정할 수 없다. 따라서 본인이 주도적으로 약 1년 반가량을 여러 가지 아이디어와 실험을 통해 기술과 프로그램을 개발하는데 보냈고 마침내 만족할 만한 정밀도로 측정이 가능해졌다. 결과적으로 우리가 측정한 속도를 비유하면 ‘지구에서 달에 있는 사람의 머리카락이 자라는 속도를 재는 격’이라고 할 수 있다. →전 세계적으로 이번 연구가 주목을 받았다. 감회가 어떤지 과학자는 주로 논문을 통해 자신의 연구 내용을 세상에 알리고 업적을 평가받는다. 논문의 내용이 중요하다고 판단되면 자의 또는 타의 적으로 보도자료를 내고 이를 주요 언론들이 조명하기를 기대한다. 그렇지만 NASA에서는 기자회견을 할 정도의 기회가 그리 많은 과학자에게 주어지지 않는다. 그런 면에서 이번 연구 성과에 대해 매우 영광스럽고 한편으로는 여러 가지 조건이 맞아떨어져 운도 따랐다고 생각한다. 허블을 이용한 수많은 연구 논문 중에서 NASA가 유독 이번 우리 연구팀의 결과에 주목하고 기자회견까지 한 이유는 허블이 아니면 측정할 수 없는 결과, 결과의 신빙성, 그리고 대중에게 호소할 수 있는 내용 (은하끼리의 충돌이라는 점) 때문으로 판단된다. NASA에선 여러 형태로 보도자료를 내는데, 이번 연구는 Science Update(사이언스 업데이트) 형식으로 보도됐다. Science Update는 NASA에서 행하는 대외 보도 중 최상위 것으로 1년에 10여 개를 내고 그중 천문학 논문에 대한 것은 1년에 한 번 정도 있을까 말까 한 것이다. 이런 중요성을 입증하듯 미국 내의 대부분 주요 매체뿐만 아니라 전 세계 언론에서 이번 연구 결과를 다뤘다. 개인적으로는 이번 보도 덕분에 캐나다의 라디오 방송과 브라질의 과학 잡지와 인터뷰를 하는 등 색다른 경험도 하게 됐다. →STScI에 들어간 계기는 캘리포니아공과대(칼텍)에서 방문연구원으로 재직할 당시 STScI의 롤랜드 반더마렐 박사가 허블을 이용해 안드로메다의 고유운동을 측정하는 연구를 한다는 정보를 듣고 해당 연구원을 뽑는 자리에 지원했다. 천문학자들에게도 안드로메다의 고유운동은 정밀한 관측과 복잡한 분석을 요구하기 때문에 매우 중요하지만 까다로운 일로 알려졌다. 또 결과 자체가 어떻게 나올지 불분명하기에 빠른 결과를 중시하는 현대 과학계 풍토에서 이런 일에만 전적으로 매달리는 걸 꺼리는 천문학자도 많다. 이런 불안한 요소를 알고 있음에도 난 관측천문학자로서 어려운 일을 하는 데 대한 도전 의식 같은 것이 발동해 STScI로 진로를 정했다. 이곳에 와서 좋은 결과도 발표하고 새로 배우고 개발한 기술도 많아서 지금으로서는 전혀 후회 없다. 국외 진출한 한국학자들은 얼마나 되고 이들 간에 교류는 있는지 다른 분야도 그렇다시피 갈수록 한국 과학자들의 잠재성이 인정돼 대학원생이나 연구원으로 해외 진출한 천문학자가 늘어가는 추세다. 그렇지만 절대적인 수로 해외 진출한 한국인 천문학자는 그리 많지 않기에 서로 잘 아는 편이다. 특히 1년에 두 번 열리는 큰 학회인 미국천문학회 회의 때는 공식 또는 비공식적으로 한국인 천문학자끼리 모여 인사를 나누고 각자의 연구 분야를 소개하는 시간을 가진다. 이외에도 해외 진출한 한국인 천문학자로 이뤄진 그룹이 페이스북에 있고, 주소록/연락처 데이터베이스가 매년 업데이트된다. →천문학자를 꿈꾸게 됐던 이유는 무엇인지 직업이 뭐냐는 질문에 천문학자라고 답하면 많이 듣는 말이 있다. 바로 ‘나도 한때 우주에 대해 관심이 많았고 공부하고 싶었다.’는 것이다. 그만큼 누구나 우주에 관한 관심은 어느 정도 있는 것 같다. 난 정확히 5살 때부터 천문학자를 꿈꿨다. 당시 주재원으로 파견되신 부친을 따라 미국 뉴저지에 3년간 살면서 어린이들을 위한 우주 관련 서적을 많이 접하게 된 것이 꿈을 키우는 데 큰 역할을 한 것으로 확신한다. →향후 연구 계획은 무엇이고 진로는 어떠한지 이번 연구로 연구팀의 업적이 인정돼 허블을 이용한 연구 프로젝트가 몇 가지 채택됐다. (허블을 이용하려면 논문에 가까운 지원서를 작성해 8대 1 이상의 경쟁률을 뚫고 채택돼야 한다.) 현재 연구 중인 내용은 가까운 은하들의 고유운동을 통해 은하 형성과 진화 역사를 규명하는 일이다. 여기서 사용하는 기술은 안드로메다 연구에서 사용했던 기술과 거의 같다. STScI에서는 계약이 4~5년으로 정해져 있고 앞으로는 좋은 연구원이나 대학교로 기회가 주어지는 대로 지원할 예정이다. 직업적인 꿈 외에도 천문학자로서 이루고 싶은 꿈들이 있다. 우주라고 하면 일반인들이 막연하게 신비하다고 생각하는 경향이 있는데 대중에게 좀 더 구체적으로 천문학에 대해 알리고 싶다고 오래전부터 생각했다. 특히 이를 위해 언젠가 강연도 하고 책을 쓰고 싶기도 하다. →천문학자가 꿈인 이들에게 조언 한마디 부탁한다 지금은 한국에도 좋은 (천문학 관련) 책이 넘쳐나고 있다. 그만큼 훌륭한 천문학자도 많고 사회적인 분위기도 이전의 ‘춥고 배고픈 학문’이라는 선입견보다는 차세대를 주도할 학문이라는 긍정적 면이 두드러지는 방향으로 가기 때문인 듯하다. 천문학자가 되는 길은 과학과 적성이 맞는다면 누구에게나 열려 있다. 그러나 가장 까다로운 부분은 어떤 유혹이나 역경에도 그 꿈을 버리지 않는 것이다. 실제로 천문학을 할 정도의 열정이 있는 사람 중에 현실의 벽에 부딪혀서 다른 분야로 간 경우를 자주 봤다. 막연한 동경과 신비로움 때문에 꿈이 생겼다면 책이나 다른 자료들을 통해 그 꿈을 구체화해가는 것이 좋은 길이라고 생각한다. 윤태희기자 th20022@seoul.co.kr

1985년 노벨물리학상 수상자 클라우스 본 클리칭(69) 박사가 12일 서울대 자연과학대학 상산수리과학관에서 ‘양자홀 효과(Quantum Hall Effect): 모든 과학에 적용되는 현상’이라는 주제로 특별 강연을 했다. 대학생과 교수 등 300여명이 참석했다. 클리칭 박사는 20년 전 서울대를 처음 방문했을 때 찍은 서울대 교문 사진을 공개하며 강연을 시작했다. 노벨 메달을 재킷 안쪽 호주머니에 넣고 와 보여 주기도 했다. 클리칭 박사는 양자홀 효과에 대해 “도체나 반도체에 전류가 흐를 때 전류에 수직 방향으로 자기장을 걸면 이에 비례해 전압이 생기는 것”이라면서 “홀 전압이라고 불리는 이 전압의 차이로부터 도체와 반도체의 전자량을 계산해 낼 수 있다.”고 설명했다. 이어 “양자홀 효과 발견으로 고성능 반도체칩과 초고속 컴퓨터 기술이 획기적으로 발전할 수 있었다.”고 강조했다. 클리칭 박사는 폴란드 출신으로 현재 독일 막스플랑크 고체연구소 소장으로 반도체를 이용한 복합구조에서 나오는 다양한 물리적 현상을 연구하고 있다. 이영준기자 apple@seoul.co.kr

”배트맨, 그런 복장으로 날면 죽습니다!” 영국의 물리학과 대학원생들이 현재의 배트맨 복장으로 빌딩에서 뛰어 내렸다가는 즉사할 수 있다는 연구결과를 발표해 화제가 되고 있다. 레스터 대학 물리학 전공인 4명의 대학원생들은 최근 한 물리학 저널에 배트맨의 활공을 분석한 ‘추락하는 배트맨의 궤적’(Trajectory of a falling Batman) 이라는 논문을 발표했다. 이들이 연구대상으로 삼은 것은 2005년 개봉한 ‘배트맨 비긴즈’에서 배트맨이 활공하는 장면. 발표된 논문에 따르면 고담시티의 150m 빌딩에서 배트맨이 폭 4.7m의 망토를 입고 활공할 시 350m 정도 날아갈 수 있으나 착지시 시속 109km에 이른다는 것. 따라서 이정도의 속도면 생명에 위협을 주는 80km의 속도를 훨씬 넘어서 그자리에서 즉사할 것이라는 것이 연구팀의 주장이다. 연구에 참여한 데이비드 마샬은 “만약 배트맨이 활공시 살아남기 위해서는 지금보다 더 큰 망토나 낙하산이 필요하다.” 면서 “현재 스타일을 유지하고 싶다면 제트 추진체 같은 장비를 추천한다.”고 밝혔다. 이어 “최근 ‘다크나이트 라이즈’가 개봉을 앞두고 있어 이같은 연구결과를 빨리 제작사 측에 알리고 싶다.” 며 웃었다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

지난 4일(현지시간) 스위스에 위치한 유럽입자물리연구소(CERN)에서 지난 반세기 동안 물리학계가 기다려 온 소식이 전해졌다. 세상 만물에 질량을 부여해 ‘신의 입자’로 불리는 힉스로 추정되는 새로운 입자가 발견됐다는 것이다. 힉스의 발견은 현대물리학의 근간인 표준모형의 완성을 의미한다. 하지만 표준모형이 완벽한 이론으로 자리매김했다는 사실이 반갑지 않은 사람들이 적지 않다. 와이어드는 최근 ‘힉스의 발견은 어떻게 현대물리학을 망가뜨리는가’라는 제목의 전망기사를 실었다. 과학전문 매체들도 환호와 실망을 동시에 전하고 있다. 이상하지 않은가. 그토록 찾아 헤매던 힉스가 오히려 물리학에 해를 끼친다니 말이다. 간단히 말하면, 진실에 가까워질수록 새로운 가능성이 줄어들기 때문에 생긴 일이다. 항상 새로운 것을 찾아 헤매고, 끊임없이 우주의 기원을 고민하던 사람들에게 50년 전의 이론이 맞다는 것은 정말 재미없는 일임에 틀림없을 것이다. 와이어드는 “CERN 관계자들은 예상대로 힉스의 특성이 나타나기를 고대하고 있지만, 이론물리학자들은 이젠 힉스가 전혀 이상한 움직임을 보이기만을 바라고 있다.”면서 “힉스가 진짜로 판명되면 이론물리학은 재앙을 맞게 될 것”이라고 전했다. 와이어드는 힉스의 등장이 지난 반세기판동안 이론물리학자들이 제시한 수많은 이론들을 순식간에 과거의 오류로 만들면서, 물리학자들의 궁극적인 꿈인 ‘최종이론’(세상 모든 현상을 아우르는 하나의 원리)으로 다가가는 길을 더욱 멀게 만들 것이라고 내다봤다. 표준모형은 눈에 보이는 수많은 것들을 설명하지만, 중력을 포함하지 못하고, 암흑물질과 암흑에너지도 설명하지 못한다. 끈이론과 초끈이론, 초대칭이론 등 힉스를 포함한 표준모형이 틀렸다는 가정하에 최종이론을 꿈꾸며 만들어진 이론들이 일순간에 물거품이 된 만큼, 물리학자들은 사실상 처음부터 다시 시작해야 하는 출발점에 서게 된 것이다. CERN의 거대강입자가속기(LHC)가 힉스를 발견했다는 것은 이론물리학이 ‘세상을 설명하는 아름다운 수식’으로 표현하는 예측들이 실험의 노예가 된다는 것을 의미하기도 한다. 검증되지 않은 것을 검증하기 위해 물리학은 더욱더 큰 장비와 기계가 필요하기 때문이다. 최종이론을 만들고 이를 증명하기 위해 필요한 투자는 LHC에 들어간 50억 달러와는 비교도 안 되게 많을 것이 확실해 보인다. 박인규 서울시립대 물리학과 교수는 “학자들은 간단명료하고 짧은 수식으로 표현할 수 있는 초대칭이론 대신 조악하기 짝이 없다고 무시했던 표준모형이 옳다는 것을 인정하고 싶지 않을 것”이라고 설명했다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

기본적인 질문을 하나 던져 보자. “잘못된 논문은 왜 철회해야 하는가?” 당연한 얘기지만 잘못됐기 때문이다. 특히 과학에서 잘못된 논문을 바로잡는 것은 과학의 학문적 특성과 관련해서도 중요한 의미가 있다. 과학은 본질적으로 지식을 쌓아가는 분야다. 하나의 사실이 밝혀지면 이를 기반으로 또 다른 연구가 이뤄지고, 새로운 사실이 밝혀진다. 과학저널의 역사는 수백년에 이른다. 최초의 과학저널은 영국의 ‘왕립학회 철학회보’(Philosophical Transactions of the Royal Society)로, 1665년에 만들어졌다. 최초의 논문 철회 역시 이 저널에서 이뤄졌다. 1746년 벤저민 윌슨은 이 저널에 “1746년 발표한 ‘라이덴병’에 관한 논문은 벤저민 프랭클린의 최근 연구결과에 따르면 틀린 것으로 보이는 만큼 철회한다.”고 1756년에 썼다. 언급된 프랭클린은 바로 그 미국의 정치가이자 과학자인 프랭클린이고, 등장한 연구는 피뢰침의 발명으로 이어진 연을 이용한 번개 실험이었다. 과학적으로 완벽하다고 여겨지는 이론이나 실험이 추후에 잘못된 것으로 밝혀지는 사례는 무수히 많다. 천동설과 지동설, 창조론과 진화론이 그랬고 인체에 대한 신비 등 셀 수 없이 많은 분야가 과학적 발전에 따라 새롭게 쓰여진다. 위대한 과학자들 역시 잘못된 주장으로 역사에 오명을 남긴다. ●과거의 잘못된 논문 다 철회해야 하나 최근 해외 과학계에서는 ‘과거의 잘못된 논문은 무조건 철회해야 하는가?’에 대한 논란이 뜨겁다. 서로 다른 분야에서 노벨상을 두 차례나 받은 최초의 사람. 화학자이자 반전운동가 라이너스 폴링(1901~1994)이 1953년에 미국립과학원회보(PNAS)에 발표한 ‘DNA의 3중 나선구조’ 논문에 대한 얘기다. 폴링은 일찍부터 화학에 관심을 가졌고 특별한 재능을 보였다. 대학 졸업 전에 이미 원자의 전기적 구조와 분자의 화학결합에 대한 새로운 이론을 머릿속에 갖고 있었다. 졸업 후에는 유럽에 머물며 보어(1922년 노벨 물리학상), 슈뢰딩거(1933년 노벨 물리학상) 등 세계적인 석학들 속에서 꿈을 키웠다. 폴링은 1927년부터 오리건대의 화학 교수를 지내면서 분자의 구조가 물질의 화학적, 물리적 특성은 물론 인체내의 생리적 기능도 결정한다는 사실을 알아채기 시작했다. 결국 오랜 기간의 연구 끝에 폴링은 각 원자들이 모여 적절한 방법으로 서로 결합해 분자를 이루고, 분자가 모여 물질이 될 수 있는 원자의 가장 기본적인 결합 방법을 규명했다. 이 공로로 그는 1954년 노벨 화학상을 수상했다. 폴링의 업적은 여기에서 그치지 않는다. 그는 원자와 분자구조에 대한 자신의 이론을 기반으로 단백질, 변성된 단백질, 엉긴 단백질 등 다양한 형태의 단백질 구조를 규명했다. 아미노산, 폴리펩티드 등 현재 알려진 단백질의 구조분석 기법이 바로 폴링에서 시작된 것이다. 현대 의약학의 아버지인 셈이다. 폴링에게 노벨상을 안겨 준 또 다른 업적은 핵무기와 관련이 있다. 1940년대 원자폭탄 개발을 위한 맨해튼 프로젝트를 진행하던 오펜하이머는 폴링에게 화학부문 책임자를 맡아 달라고 요청했지만 폴링은 이를 거절했다. 전쟁이 끝나자 폴링은 적극적인 반핵운동을 시작됐다. 폴링은 1955년 51명의 노벨상 수상자와 함께 전쟁종식 및 핵실험 금지 서명운동을 시작했고, 1958년 49개국 과학자 1만 1000여명의 서명을 받은 청원서가 유엔 사무총장에게 전달됐다. 이해 폴링은 ‘더 이상의 전쟁은 없어야 한다’는 책을 통해 과학이 전쟁의 도구가 되어 가는 과정을 고발했다. 이 같은 운동의 결과로 폴링은 1962년 노벨 평화상을 수상했다. 폴링은 노벨상을 두 차례 수상한 네명의 인물(나머지 셋은 마리 퀴리·존 바딘·프레데릭 생어) 중 한명이자 과학과 다른 분야에서 상을 수상한 최초의 인물이며, 두 차례 모두 단독 수상한 유일한 인물이다. ●“과거의 오류도 의미 있어 철회 반대” 폴링은 두 차례 부정적인 논란의 중심에 섰다. 가장 유명한 것이 현재까지 학계의 의견이 갈리고 있는 ‘비타민C 과다섭취’ 요법이다. 비타민C 신봉자였던 폴링은 1973년 직접 연구소를 차려 비타민C를 연구했고, 많이 먹을수록 건강해진다고 주장했다. 심지어 항암효과가 뛰어나며 필요량의 수백배를 섭취하면 20년에 이르는 경이적인 수명 연장이 이뤄질 것이라고 발표했다. 폴링은 94세로 세상을 떠나 충분히 장수했지만 그의 연구소가 진행한 비타민C 관련 임상실험들은 추후에 과장되거나 조작됐다는 것이 입증됐다. 폴링이 이를 알았는지 여부는 확실치 않다. 이보다 앞선 논란은 ‘20세기 과학계 최고의 경쟁’으로 불렸던 DNA에 관한 얘기로, 앞서 언급한 논문 오류 사건이다. 단백질과 분자 구조를 입증한 폴링은 DNA 구조 규명에서도 가장 앞서 있었다. DNA 구조를 발견한 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭 역시 폴링을 가장 강력한 경쟁자로 꼽았고, 폴링의 연구기법을 이용했다. 하지만 폴링은 DNA가 3중나선이라고 믿었고, 이 같은 믿음을 토대로 1953년 2월 PNAS에 논문을 실었다. 그러나 다음해 4월 왓슨과 크릭이 ‘2중 나선 DNA’ 논문을 네이처에 발표하면서 폴링의 주장은 불과 두달 만에 틀린 것으로 판명됐다. 폴링 역시 자신의 연구가 잘못된 정보에 기반했으며, 오류를 인정했지만 왓슨과 크릭의 노벨상에 대해서는 “너무 젊다.”면서 불쾌감을 감추지 않았다. 지난 5월, 논문철회 및 조작 감시사이트인 리트렉션 워치는 아직까지 PNAS에 그대로 실려 있는 폴링의 논문을 어떻게 처리해야 하는지에 대해 화두를 던졌다. PNAS는 “너무나 당연히 틀렸다는 것은 모두가 알고 있는 논문”이라는 이유로 지금까지 폴링의 논문에 대해 특별한 조치를 취하지 않았다. 전세계에서 583명의 전문가들이 참여한 투표에서 47.17%는 ‘그냥 내버려 둬야 한다’, ‘잘못된 논문이라고 명시해 남겨둔다’가 36.88%였다. 반면 ‘온라인에는 남겨둔 채 철회됐다고 기재한다’(14.58%)와 ‘아예 철회하고 삭제한다’(1.37%)는 소수에 머물렀다. 로이터헬스 대표인 이반 오랜스키는 “잘못된 논문을 무조건 철회하는 것이 중요한 것이 아니라, 그 나름의 의미를 되새기는 것도 중요하다는 교훈을 보여 주는 사례”라고 평가했다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

미국 연수를 떠난 엄마를 따라 외국 초등학교를 1년 다닌 아들이 다시 한국에 돌아와 학교를 갖다오더니 이렇게 말했단다. “학교가 이상해. 선생님이 수업 중에는 질문하지 말래.” 진도에 방해된다는 이유에서다. 중학교 때는 수업시간에 질문을 하면 ‘재수없는 애’로 찍히고, 고등학교에선 ‘쉬는 시간을 잡아먹는 존재’가 된다. ‘질문 원천봉쇄’ 현상은 질문에 대한 두려움을 키운다. 혹여 내 질문이 잘못된 것은 아닌가, 엉뚱한 질문을 했다고 웃음거리가 되지는 않을까. 출판사 휴먼사이언스가 펴낸 과학 시리즈인 ‘위대한 질문 시리즈’는 중요하지 않은 질문이란 없다고 말하면서, 역사적인 위대한 발견과 발명이 어떤 사소한 질문에서 시작됐는지 풀어낸다. 독자를 매우 안심시키고 힘을 주는 말이긴 한데, 처음 꺼내들은 분야가 철학과 물리학이라는 점에서 부담감이 앞서기도 한다. 다행인 것은 철학과 물리학에서 가장 본질적이고 기본적인 질문 20개만 꼽아서 풀어준다는 점이다. 이 시리즈의 첫 책은 ‘철학을 낳은 위대한 질문들’(사이먼 블랙번 지음, 남경태 옮김)이다. 과학 시리즈라면서 왜 철학이냐고 묻는다면 예로부터 ‘과학과 철학은 하나였다.’고 대답할 수 있겠다. 행성과 물체의 운동을 고민하고 설명하고자 했던 인물은 그리스 최초의 철학자 탈레스였고, 아리스토텔레스는 우주의 4대 원소를 이용해 2000년 동안 지식을 지배했다. 과학은 철학의 본질적인 질문에서 나왔다는 의미에서 철학이 먼저다. 책은 인간의 뇌작용과 의식세계를 탐구하는 ‘나는 기계 속의 유령인가’를 시작으로 ‘인간의 본성은 무엇인가’, ‘나는 자유로운가’, ‘아름다움이란 무엇인가’, ‘신은 과연 필요한가’ 등 매우 간단한 질문을 던지며 시대 사상과 과학적 사유를 발전시켜 나간다. 이를테면 인간의 본성은 무엇인가 물으면서 “만물은 불변하는 자연 상태로 있다.”는 아리스토텔레스의 관념과 그것을 반대한 찰스 다윈의 진화론, 진화의 과정에서 이타주의가 사라진다는 생물학적 견해와 리처드 도킨스의 ‘이기적 유전자’가 어떻게 다윈주의의 핵심을 간결하고 정확하게 정의하는지 설명한다. 쌍둥이 격으로 함께 나온 ‘물리학을 낳은 위대한 질문들’(마이클 브룩스 지음, 박병철 옮김)은 “세계적인 과학자들도 모르는 것투성이니 안심하고 함께 알아보자.”를 기조로 했다. 최근 전 세계 물리학계가 왜 힉스입자 추정 소립자 발견에 그토록 환호했는지에 대한 배경을 비롯해 시간의 흐름으로 본 상대적인 나이, 나비효과에서 번진 카오스이론 등 물리학의 기초 이론이 수두룩하다. 비교적 쉽게 풀어내고 있지만 물리학 공식이 곳곳에 포진해 있어 이해하기에는 집중력이 다소 필요하다. 각 1만 8000원. 최여경기자 kid@seoul.co.kr

세계 최고의 석학인 노벨상 수상자들의 한국행이 최근 몇 년 새 크게 늘고 있다. 올 들어 한국을 찾았거나 7월 방한이 확정된 수상자는 18명에 달했다. 지난 3월 2007년 노벨평화상을 수상한 존 번 델라웨어대 교수를 시작으로 이달 말까지 평균 일주일에 한 명 이상이다. 불과 10년 전만 해도 한 해 평균 3~5명의 수상자들이 찾았던 것과 비교하면 큰 변화다. 하반기에도 문학상 수상자 3명이 방한할 예정이다. 올해만 20명 이상의 수상자를 국내에서 만나게 되는 것이다. 수상자들의 잦은 방한은 각종 학회 및 심포지엄 등에서 앞다퉈 초청하고 있기 때문이다. 학회 및 심포지엄 등 행사 주최 측에서는 “행사의 ‘품격’을 높이는 동시에 평소 쉽게 접할 수 없는 석학들을 만나는 자리를 마련하기 위해서”라는 취지로 설명하고 있다. 그러나 경쟁적인 섭외 탓에 수천만원대의 비싼 비용을 지출하는 데다 한 해에 두세 차례씩 한국을 찾는 수상자들도 등장, ‘식상하다.’는 목소리도 적지 않다. 방한한 수상자들은 물리학상·화학상·의학생리학상뿐만 아니라 문학상·평화상·경제학상에 이르기까지 다양하다. 대부분 학회나 엑스포, 심포지엄 등의 기조연설자 자격으로 입국, 특별 강연회를 갖는다. 생화학분자생물학회는 지난달 연례국제학술대회에 2006년 의학생리학상을 받은 앤드루 파이어 미 스탠퍼드대 교수와 2008년 화학상 수상자 마틴 챌피 컬럼비아대 교수를 초청했다. 학회 측은 “노벨상 수상자의 참석 소식에 많은 사람들이 몰렸다.”면서 “반응도 호평 일색이었다.”고 말했다. 행사에 상당한 영향을 미쳤다는 얘기다. 수상자들의 방한은 한국의 높아진 국제적 위상과도 직결돼 있다. 섭외가 그만큼 쉬워진 것이다. 대한화학회의 한 관계자는 “몇 년 전만 해도 한국에 와 달라고 하면 일본을 가는 길에 거쳐 가거나 사양하는 경우가 많았다.”면서 “하지만 최근에는 한국 과학의 수준이 높아진 데다 대중 강연의 반응이 좋다는 점이 알려지면서 먼저 접촉해 오는 사례도 있다.”고 전했다. 그러나 긍정적인 측면만 있는 것은 아니다. 문제는 높은 ‘몸값’, 초청 비용이다. 학문 분야와 수상 연도에 따라 차이가 있지만 수상자들은 대체로 한 차례 강연에 최소 2000만원 이상을 받는다. 1등석 왕복 비행기표와 특급호텔 숙식 등 체재비는 별도다. 배우자 동반에 따른 비용도 초청자 측의 몫이다. 최근 수상자일수록, 활발한 연구가 진행되고 있는 분야일수록, 경제학상 수상자일수록 초청 비용이 비싸진다. 이들의 경우 강연비용만 5000만원을 훌쩍 넘는 사례도 흔하다. 이 때문에 몇몇 수상자는 일년에 두세 번씩 찾는 경우도 있다. 게다가 행사 주최 측이 ‘노벨상 수상자’라는 타이틀에만 집착하고 있다는 비판적인 시각도 있다. 학회를 준비하는 한 관계자는 “윗사람들이 꼭 수상자를 섭외해야 한다고 해서 20~30년 전 수상자까지 찾아보고 있다.”면서 “학문적 흐름과도 상관없고, 매번 똑같은 강연만 해 기피 대상이 된 수상자라도 데려오라는 식”이라고 말했다. 지난 5월 노벨상 수상자를 초청했던 한 학회장은 “노벨상에 대한 꿈을 심어 줄 수 있는, 연구에 대한 집념이나 아이디어 등을 본받을 수 있을 만한 인물인지 등을 충분히 따져 초청하면 비용이 아깝지 않다.”면서 “경쟁적인 초청은 노벨상 콤플렉스를 드러내는 것에 불과하다.”고 지적했다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

“정부 간 외교는 자국의 외교정책을 알리는 데 주력합니다. 하지만 이런 전통적인 전달 방식으로는 그 나라의 사회·문화를 이해하지 못하는 다른 나라 사람들에게 의미를 제대로 전달하기 어렵죠. 이때 국가 간 사회·문화적인 간극을 좁혀 상호 간 이해의 폭을 넓혀 주는 게 바로 ‘공공외교’의 역할입니다.” ‘중국 공공외교의 대부’ 자오치정(趙啓正·72) 인민정치협상회의(정협) 상무위원 겸 외사위원회 주임(장관급)은 5일 서울 롯데호텔에서 열린 한국국제교류재단(KF) 주최 포럼에서 “인터넷 등으로 세계 뉴스가 실시간으로 전달되는 글로벌 시대에는 정부 간 외교 못지않게 다른 나라와의 소통을 도와주는 공공외교가 중요하다.”며 이같이 밝혔다. 중국과학기술대에서 핵물리학을 전공한 자오 주임은 1990년대 푸둥(浦東)관리위원회 주임으로 상하이(上海)시 개발을 지휘했고 상하이시 부시장, 국무원 신문판공실 주임(공보장관) 등을 지냈다. 특히 국가의 대내외 언론 및 홍보를 관장하는 국무원 신문판공실 주임을 맡은 이후 중국 공공외교 발전에 심혈을 기울이고 있다. “세계인들은 문화적 차이에 따라 가치관·신앙·사유방식·생활방식이 다른 만큼 서로 소통이 제대로 이뤄지지 않죠. 그렇다 보니 어떤 사안을 놓고 자국의 사정과 입장에 따라 불필요한 오해가 생기고, 심지어는 충돌까지 빚게 됩니다.” 자오 주임은 이를 극복하기 위해 “외교와는 다른 채널인 경제·사회·문화·과학·언론·체육·예술·종교 등 다양한 분야 민간단체들 간의 교류를 통해 서로 친밀감을 높여야 한다.”고 강조했다. 그는 “한·중 수교 20주년을 맞아 두 나라 외교관계는 눈부시게 발전했지만, 언어·문화적 차이로 인해 양국 국민들 사이에 종종 오해를 불러일으키는 등 소통이 충분하지 못하다.”면서 “한·중 양국은 우선적으로 자국의 실정에 맞는 공공외교 방안을 개발해 추진함으로써 상호 간 신뢰감을 높여야 한다.”고 말했다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

유럽입자물리연구소(CERN)가 힉스 입자로 추정되는 소립자를 확인했다는 소식이 전해진 4일 전 세계 물리학계가 “400년 만의 쾌거”라며 환호했다. 미국 미시간센터 소장인 이론물리학자 고든 케인은 “힉스 입자 확인은 아이작 뉴턴 이후 4세기 만에 이룬 과학과 인류의 경이로운 성공”이라고 평가했다. 영국 런던 임피리얼 칼리지의 물리학자인 마틴 아처는 “힉스 입자의 존재를 증명한 것은 현재 우리가 이해하는 우주의 원초적 본질에 대해 마지막 남은 부분을 찾아낸 것”이라며 “힉스 입자가 모든 것은 아니지만 우주에 대해 더욱 많은 것을 설명할 수 있다.”고 말했다. 힉스 입자는 ‘신의 입자’라고도 불린다. 그만큼 우주의 본질에 한걸음 더 다가설 수 있지만 포착하기가 어렵다는 의미를 함축하고 있다. 영국 서리대 이론물리학자인 짐 알할릴리는 “힉스 입자 발견은 ‘숫자 게임’”이라고 말한 대로 거대강입자가속기(LHC)에서의 500조번 이상의 실험과 힉스 입자 존재도 숫자로 이야기했다. 힉스 입자 존재를 규명함으로써 실생활은 어떻게 달라질까? 물리학자들은 응용 가능한 분야에 대한 언급을 피하고 있다. 인류가 힉스 입자를 통제할 수 있으면 응용 분야가 무궁무진하다는 긍정론과 실용적 용도를 의문시하는 회의론이 교차하고 있다. 특히 핵에 대한 연구가 핵의 평화적 이용과 핵무기 개발이라는 양날의 칼이 될 수 있다는 예가 있다. 힉스 입자 발견으로 인류는 우주 구성물질에 대한 새로운 통찰력을 갖게 되면서 새로운 에너지원에 접근할 수 있다는 기대를 하고 있다. 뉴욕시티 칼리지 물리학자 미치오 가쿠는 “새로운 에너지원을 갖게 될 것”이라고 말했다. 특히 빛의 속도에 버금가는 반물질 추진체를 만들어 영화 ‘스타 트렉’에서처럼 행성 간의 우주 여행이 가능해질 수도 있다는 꿈같은 이야기도 나오고 있다. 한편 힉스 입자를 발견했다는 소식에 인도는 씁쓸한 입맛을 다셔야 했다. 힉스 입자를 구상하는 데 기여한 인도의 물리학자 사티엔드라 나드 보스가 거의 주목받지 못했기 때문이다. 보통 힉스 입자로 불리는 ‘힉스 보손’이 보스의 이름을 딴 것이기도 하다는 사실을 아는 사람은 많지 않다고 월스트리트저널이 보도했다. 이기철기자 chuli@seoul.co.kr

지금까지 알려지지 않았던 17번째 입자를 찾기까지의 과정은 멀고 험난했다. 137억년 전으로 추정되는 우주대폭발(빅뱅) 직후를 재현해야 가능한 일이었기 때문이다. 이를 위해 유럽입자물리연구소(CERN·선)는 1992년부터 16년 동안 스위스와 프랑스 국경에 둘레 27㎞, 지름 8㎞에 이르는 거대강입자가속기(LHC)를 건설했다. 건설 비용만 50억 달러가 투입됐다. 신(神)의 입자, 창조의 천사로 불리는 힉스를 찾기 위해 과학자들은 LHC에서 반대 방향으로 양성자 다발을 쏜 뒤 서로 부딪치도록 하는 실험을 반복했다. 아주 작은 양성자가 정확하게 부딪치게 하는 작업은 흔히 야구장에서 두 명의 선수가 공을 던져 한가운데서 맞부딪치게 하는 것에 비유될 정도로 확률이 낮다. 그러나 과학자들은 양성자 다발을 만들어 끊임없이 가속시켰다. 현재 LHC에서는 1초에 4000만번의 양성자 다발 충돌이 일어나고 그중 10억번 정도가 양성자 충돌로 이어지고 있다. 비켜 나가는 것을 제외한 실제 충돌은 10만번, 이 가운데 검출기에 찍힐 정도로 강한 충돌은 1초에 100~150번에 불과하다. CERN 한국 대변인인 박인규 서울시립대 교수는 “힉스 검출에 활용되는 자료는 그나마 이 중 1장 정도나 건지면 다행”이라고 설명했다. ●현대물리학 새로운 갈림길에 서다 당초 CERN은 새 입자의 발견을 연말쯤에나 확신할 수 있을 것으로 기대했다. 하지만 지난 4월 LHC의 출력을 대폭 높여 재가동하면서 양성자 충돌이 급작스럽게 많아졌고 그 결과 연말까지 얻어질 것으로 예상했던 데이터양이 불과 3개월 만에 모였다. 이에 따라 힉스를 추적해 온 CMS와 ATLAS팀 모두 새로운 입자의 발견을 확신할 수 있었다. 새로운 입자의 발견은 현대물리학이 중대한 갈림길에 섰다는 의미다. 우선 연말쯤이면 이 입자가 힉스인지 아닌지에 대해 명확한 결론이 내려질 전망이다. 양성자 100배 이상의 질량을 갖는 힉스는 불안정하기 때문에 아주 잠깐 동안만 존재해 직접적인 관찰이나 검출은 불가능하다. 이 때문에 물리학자들은 힉스가 붕괴하면서 생기는 입자들의 비율을 이론적으로 예측해 놓았다. 새 입자를 더 많이 만들어서 그 결과로 나타나는 입자들의 통계를 살펴보면 힉스인지 아닌지 알 수 있다는 것이다. 박 교수는 “예를 들어 화성인을 찾고 있는데 현재는 외계인이라는 것이 확실한 존재를 발견한 수준”이라면서 “이 외계인이 화성인인지, 아니면 지금까지 몰랐던 전혀 새로운 외계인인지에 대한 검증 작업을 진행하고 있다.”고 비유를 들어 설명했다. 이어 “11월까지 실험하면 현재의 3배 정도 되는 데이터를 모을 수 있고 그 정도 데이터면 힉스인지를 판단하기에 충분하다.”고 덧붙였다. 발견한 입자가 힉스가 맞다면 표준 모형이 옳다는 것이 입증되고 이는 곧 현대물리학의 완성으로 귀결될 수밖에 없다. 우주 만물이 생성되고 소멸되거나 존재하는 이유를 물리학으로 완벽하게 설명할 수 있는 것이다. 대신 1950년대 이후 꾸준한 연구가 이뤄진 초끈이론, 초대칭이론 등을 주장해 온 이론물리학자들은 설 자리를 잃게 된다. 반면 힉스가 아닌 새로운 존재라면 문제는 훨씬 심각해진다. 표준 모형에서 예측되지 않은 새로운 입자가 있다는 것은 인류가 모르는 또 다른 힘과 원칙이 있다는 뜻이다. 물리학자들의 입장에서는 상대성이론이나 뉴턴의 법칙이 완벽하게 잘못됐다는 것만큼이나 충격적인 일이다. 일각에서는 이미 새로운 입자의 질량 125GeV(기가전자볼트)가 톱쿼크(178GeV)보다 낮다는 점 때문에 힉스가 아닐 가능성이 높다는 주장도 나오고 있다. ●학계, 이미 힉스 이후 준비 물리학계는 이미 LHC 이후를 준비하고 있다. 힉스의 존재가 입증되면 수십 대에 이르는 초거대 선형가속기를 건설해 힉스를 생산할 계획이다. 힉스를 대량으로 생산, 연구하면 물질의 구성이나 붕괴 과정을 면밀하게 파악할 수 있어서다. 창조라는 신의 영역에 한발 더 다가서는 셈이다. 선형가속기 유치전도 치열하다. CERN은 물론 미국, 일본, 독일 등이 관심을 보이고 있다. 선형가속기 건설에는 2조원 정도가 들지만 얻어지는 과학적 결과물은 충분히 그 이상의 가치가 있다는 평가를 받는다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

1960년대에 확립된 표준 모형의 마지막 퍼즐인 힉스는 오랜 역사만큼이나 많은 에피소드를 낳았다. 힉스가 ‘신의 입자’로 불리게 된 것은 노벨 물리학상을 수상한 리언 레이더먼이 1993년에 ‘신의 입자’라는 책을 쓴 것이 계기가 됐다. 원래 레이더먼이 쓴 책의 제목은 ‘빌어먹을 입자’(Goddamn Particle)였다. 영국 정부는 힉스를 찾기 위해 유럽입자물리연구소(CERN)의 거대강입자가속기(LHC) 분담금을 내야 한다는 과학자들의 제안서를 전혀 이해하지 못했다. 결국 힉스를 가장 쉽게 설명하는 과학자에게 연구비를 지원하겠다는 취지의 대회까지 열었다. 힉스의 발견은 곧 노벨상 수상을 의미한다. 나머지 16개의 입자를 발견한 과학자 대부분이 노벨상을 수상했다. 이 관점에서 보자면 힉스라는 이름을 제공한 피터 힉스 에든버러대 교수 문제가 논란이 될 수 있다. 힉스 교수는 1964년 새로운 입자의 가능성을 제시했지만 비슷한 시기에 4~5명의 과학자가 같은 내용의 논문을 내놨기 때문이다. 이 과정에 한국계 물리학자 고 이휘소 박사가 있다. 당시 미 페르미연구소 연구부장이던 이 박사가 이름이 없던 이 입자를 처음 힉스라고 명명했다. LHC에서 힉스를 추적하고 있는 과학자는 41개국 3275명이다. 기술자도 790명에 이른다. 따라서 연말에 발표될 것으로 보이는 관련 논문 역시 저자가 2000명 이상인 역대 최대 규모가 될 것으로 보인다. 4일 CERN이 내놓은 보도자료 중에는 한국어판도 있다. 공동 연구에 참여한 한국 연구진에 대한 존중의 의미를 담은 것이라는 게 박인규 서울시립대 교수의 설명이다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

“유레카(알아냈다)!” 과학사의 새로운 장이 열렸다. 인류가 지금까지 알려지지 않았던 17번째 입자를 발견했다. 전 세계 41개국 3275명 과학자들의 20여년에 걸친 노력의 결실이다. 그러나 이 입자가 우주 만물에 성질과 질량을 부여한 신(神)의 입자 ‘힉스’인지에 대해서는 추가적인 검증이 필요하다. 그러나 힉스로 판명되든 아니든 물리학의 역사는 완전히 바뀌게 됐다. ●“125GeV 대역서 찾아내… 추가 검증 필요” 롤프 디터 호이어 유럽입자물리연구소(CERN·선) 소장은 4일(현지시간) 스위스 CERN 본부에서 “거대강입자가속기(LHC)에서 힉스를 추적해 온 CMS팀과 ATLAS팀이 125~126GeV(기가전자볼트) 대역에서 지금껏 알려지지 않았던 새로운 입자를 찾아냈다.”고 발표했다. CMS와 ATLAS는 복합 대규모 검출기 종류다. 125GeV는 이 입자가 양성자 125배의 질량을 갖는 거대한 입자임을 의미한다. 호이어 소장은 “우리가 20년 동안 찾아 헤맨 힉스인지는 확실치 않다.”면서 “지금껏 전혀 알려지지 않았던 새로운 물질일 수도 있는 만큼 추가 연구를 진행할 것”이라고 밝혔다. 현대 물리학은 우주 만물을 ‘표준 모형’으로 설명하고 있다. 이는 모든 물질이 기본 입자 6쌍과 힘을 매개하는 입자 4개 등 총 16개로 구성돼 있다는 이론이다. 1995년 미국 페르미연구소가 톱쿼크를 발견하면서 16번째 입자까지 모든 존재를 입증했다. 그러나 이들 입자가 어떻게 각기 다른 성질과 질량을 갖게 됐는지는 밝혀내지 못했다. 1960년대부터 ‘힉스’의 존재를 인정하고 이후 50년간 줄곧 실체를 확인하기 위해 애써 왔던 물리학계에서는 ‘17번째 입자=힉스’라고 규정했다. ●50년간 실체 확인 애써… 만물에 질량 부여 ‘신의 입자’? CMS와 ATLAS팀은 이날 새로운 입자의 존재 확률을 5.1시그마 이상이라고 설명했다. 확률상 99.99994% 이상으로, 300만번의 실험에서 한 번 정도 오류가 발생하는 수준을 일컫는다. CMS팀에 참여해 온 박인규 서울시립대 교수는 “과학적인 의미로 ‘가능성이 높다’가 아닌 ‘발견’이라고 단정지을 수 있는 단계”라고 말했다. 질량이 큰 힉스는 아주 짧은 시간만 존재하기 때문에 관찰이 불가능하다. 이 때문에 힉스가 붕괴하면서 생기는 특징들을 모아 힉스 여부를 확인할 수밖에 없다. 힉스로 입증되면 표준 모형은 완벽한 이론으로 인정받을 수 있다. 대신 초끈이론, 초대칭이론 등 표준 모형의 오류나 맹점을 지적해 온 이론들은 설 자리를 잃게 된다. CERN은 올가을쯤 논문 작성을 시작해 연말쯤 최종 결론을 발표할 계획이다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

최근 해외 연구팀이 ‘수영 빨리 하는 과학적 비법’을 연구한 논문을 발표해 눈길을 모으고 있다. 라이브사이언스 등 해외 매체의 1일자 보도에 따르면, 미국 듀크대학교의 애드리언 비잔 교수 연구팀은 수영 할 때 손가락을 거미줄처럼 약간 펼치면 표면항력이 줄어들어 속도가 매우 빨라질 수 있다고 주장했다. 비잔 교수는 “일반적으로 물에서 배를 타고 앞으로 나아가기 위해서는 사이가 벌어진 갈퀴가 아닌 노(oar)를 쓴다. 하지만 과학적으로 봤을 때, 속도를 높이기 위해서는 갈퀴처럼 손을 벌려야 한다.”고 설명했다. 이어 “손가락이 가볍게 벌어진 상태에서 물과 마찰하면 표면 항력을 줄이고 오히려 물을 타고 나가는 힘이 강해지면서 더 빨리 앞으로 나아갈 수 있다.”고 덧붙였다. 이것은 물리학에서 ‘경계층’이라 부르는 개념과 연관이 있다. 고체의 물체가 물이나 공기 등 유체의 표면 위를 지나면서 표면과 마찰에 의한 점성을 지니게 되는데, 이때 마찰에 의해 속도가 변하게 되는 층을 경계층이라고 한다. 수영선수들이 넓은 손바닥 면과 붙어있는 다섯 손가락으로 물을 통과하면, 물의 특성에 의해 손바닥 표면 주위에는 얇고 넓은 경계층이 발생하고 이러한 마찰로 인해 물속에서의 속도가 줄어들 수 있다. 반면 손가락을 살짝 펼치면 경계층이 줄어들어 몸이 앞으로 더 빨리 나아갈 수 있는 추진력이 생긴다는 것. 연구팀은 수영 속도를 높이기 위해서는 손가락을 손가락 지름의 0.2~0.4배 벌려주는 것이 가장 적합한 것으로 보인다고 말했다. 이 연구결과는 이론생물학 저널(The Journal of Theoretical Biology)최신호에 실렸다. 사진=서울신문 포토라이브러리 송혜민기자 huimin0217@seoul.co.kr

교육과학기술부와 한국과학기술단체총연합회는 올해 대한민국 최고 과학기술인상 수상자로 신성철 대구경북과학기술원(DGIST) 총장과 윤보현 서울대 의대 교수를 선정했다고 3일 밝혔다. 대한민국 최고 과학기술인상은 한국을 대표하는 뛰어난 과학기술인을 선정해 시상함으로써 과학자들의 명예와 자긍심을 높이고, 연구개발에 전념할 수 있는 풍토를 만들기 위해 2003년 제정됐다. 신 총장은 21세기 물리학에서 가장 중요한 연구 분야로 꼽히는 나노자성학·스핀트로닉스 분야의 권위자다. 10억분의 1m에 불과한 나노크기의 자기 물질이 서로 반대 방향으로 움직이는 동력학을 연구하는 ‘나노스핀닉스’를 처음 제안했다. 또 자성체의 움직임을 실시간으로 관찰할 수 있는 ‘광자기현미경자력계’로 불리는 특수 고성능 현미경을 개발했다. 국내학자 가운데 처음으로 미국물리학회 펠로로 뽑혔으며, 오는 8일부터 부산에서 열리는 ‘국제자성학술대회’ 유치 및 조직위원장으로 활동하고 있다. 현재 대한물리학회장이다. 윤 교수는 자궁내 감염과 염증이 조산아의 뇌성마비와 만성폐질환의 주원인이라는 것을 세계 최초로 입증했다. 이전에는 태아의 사망과 뇌성마비의 주원인이 태아의 저산소증이라고 알려져 있었다. 윤 교수는 조산, 태아감염 및 염증 등을 신속히 태내에서 진단할 수 있는 진단키트를 개발, 실제 임상에 적용했다. 200회 이상 피인용된 국내의학논문 27편 중 4편이 윤 교수의 논문이다. 5일 서울 삼성동 코엑스에서 열리는 대한민국과학기술연차대회 개회식에서 시상하며, 대통령 상장과 3억원씩의 상금이 수여된다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr