현존하는 최대 우주망원경인 제임스 웹 우주망원경(JWST)에 ‘아인슈타인 지그재그’가 포착됐다. 단일 이미지에 하나의 퀘이사(은하핵)가 여섯 개로 나타난 이미지로, 이 배열은 1915년 알베르트 아인슈타인이 처음 제안한 ‘중력렌즈’ 효과에 의한 것이다. 과학자들은 이 발견이 우주론에서 풀리지 않은 최대 난제를 해결할 것으로 판단하고 있다. J1721+8842로 명명된 이 시스템은 매우 밝은 퀘이사를 가진 두 은하가 넓게 분리되면서도 완벽하게 정렬된 상태로 렌즈화해 구성돼 있다. 이런 사례는 아인슈타인의 중력이론인 일반 상대성 이론에서 예측한 휘어진 시공간 현상을 보여주는 사례이며, J1721+8842 지그재그는 표준 중력렌즈가 갖지 못한 힘을 가지고 있다. ​이 아인슈타인 지그재그는 우주론에서 가장 큰 미스터리로 꼽히는 암흑 에너지의 본질과 허블-르메르트 상수(허블 상수)와 관련이 있다. 암흑 에너지와 허블-르메르트 상수는 팽창하는 우주를 설명하는 데 핵심 요소다. 암흑 에너지는 우주 에너지와 물질 총량의 70% 가까이 차지하면서 팽창을 주도한다고 여겨지지만 정체는 명확하지 않다. 허블 상수 역시 우주 팽창 속도를 측정할 수 있는 속도-거리의 법칙이다. 스탠포드대 소속 우주 연구원인 마틴 밀론은 “이 시스템은 매혹적인 자연 현상일 뿐만 아니라 우주론적 매개변수를 측정하는 데 유용하다”면서 “허블 상수와 암흑 에너지 상태 방정식에 모두 엄격한 제약을 가할 잠재력을 제공한다”고 덧붙였다.​ 중력 렌즈가 만들어낸 링, 십자가, 지그재그​일반 상대성 이론은 질량이 있는 물체가 공간과 시간 구조 자체에 곡률(구부러짐)을 발생시키고, 이는 ‘시공간’이라는 단일 4차원 연속체로 통합된다고 설명한다. 물체의 질량이 클수록 시공간에서 발생하는 곡률이 커진다. 중력은 이러한 곡률에서 발생하므로 물체의 질량이 클수록 중력의 영향이 커진다. 중력 렌즈는 배경 광원에서 나온 빛이 지구로 오는 경로에 거대한 렌즈 물체를 지나가면서 곡률에 따라 휘어져 발생한다. 중력 렌즈 주위를 다른 경로로 이동하면서 렌즈 질량에 다양한 거리에서 접근하고 서로 다른 양으로 휘어진다. 즉 같은 배경 광원에서 나온 이 빛이 같은 망원경에 다른 시간에 도착한다는 뜻이다. 따라서 단일 배경 발광체가 단일 이미지의 여러 곳에 나타날 수 있는데, 이러한 물체는 아인슈타인 링, 아인슈타인 십자가, 이번처럼 아인슈타인 지그재그와 같은 배열을 형성할 수 있다. ​사실 ​JWST가 이 현상을 처음 발견한 망원경은 아니다. 초거대 블랙홀 주변의 밝게 빛나는 가스와 먼지로 구성된 렌즈 퀘이사는 2017년 하와이 할리아칼라 천문대에 있는 파노라마 탐사 망원경과 판스타스(Pan-STARRS) 망원경 시스템을 사용한 캐머런 레몬에 포착됐다.​ 일반적으로 단일 은하에서 생성된 중력 렌즈는 정렬에 따라 두 개 또는 네 개의 이미지를 형성한다. 렌즈 퀘이사는 4번 렌즈화했지만, JWST는 높은 감도 덕분에 멀리 떨어진 두 개 퀘이사를 희귀한 여섯 개 이미지로 구성했고, 연구팀은 이를 ‘아인슈타인 지그재그’라고 명명했다. 밀론은 “여러 이미지 중 두 개의 광학 경로가 한쪽 은하를 지나 다른 쪽 은하에 의해 휘어져 지그재그 패턴을 만들었다”고 설명했다. ​연구 책임자이자 EPFL 천체물리학 연구소 과학자인 프레데릭 덕스는 과학자들이 중력렌즈를 생성하는 세 개의 다른 천체 사이에 이렇게 완벽한 정렬을 발견한 것은 이번이 처음이라고 밝혔다. 일반적으로 중력렌즈는 두 개의 천체만 포함한다. 예를 들어 렌즈 역할을 하는 은하와 광원 역할을 하는 또 다른 은하가 작동한다. 단일 은하계가 그 자체로 완벽한 렌즈 역할을 하는 경우는 없다. 정렬이 충분하지 않기 때문이다.​ J1721+8842를 만든 은하의 경우 하나는 빛이 지구로 23억년 동안 이동하고, 더 먼 은하는 100억년을 이동할 만큼 매우 멀리 떨어져 있다. 그런데도 두 은하가 완벽에 가까운 정렬을 하면서 약 110억 광년 떨어진 퀘이사 광원에서 나오는 빛을 감지하는 역할을 하고, 전경 은하는 중간 은하계에서 나오는 빛을 렌즈로 처리하면서 ‘아인슈타인 지그재그’를 만들어냈다.​ 덕스는 “이건 드문 일이다. 5만개 렌즈 퀘이사 중 하나가 이런 구성을 가질 것으로 예상하는데, 심지어 우린 렌즈 퀘이사를 300개 정도만 알고 있는 상황에서 이런 발견을 하다니 정말 운이 좋았다”고 감탄했다. 아이슈타인 지그재그의 발견, 우주론 미스터리 풀까​연구팀은 이미 허블 상수를 측정하기 위해 J1721+8842의 업데이트된 모델을 연구 중이라고 설명했다. 대부분의 렌즈 퀘이사는 이 목적으로 사용할 수 있지만, 이 퀘이사는 두 개의 다른 렌즈를 가지고 있기 때문에 렌즈 모델을 훨씬 더 잘 제한하고 허블 상수의 불확실성을 더욱 줄일 것으로 연구자들은 보고 있다. 덕스는 “허블 긴장이라고 부르는 것으로 인해 우주론이 잠재적 위기에 처해 있는 시기에 이것은 매우 흥미롭다“고 밝혔다. ​허블 긴장은 아주 초기 우주에서 허블 상수를 측정하고 이 값의 진화를 138억년의 우주 역사를 (최고의 우주론적 모델을 사용해) 추정하면 지역 우주를 관측한 측정 값과 허블 상수를 현재 나이로 측정할 때 값이 동일해야 하지만 두 결과 사이에는 큰 차이가 있다. ​연구팀은 “어느 쪽이든 측정 오류가 있을 수 있으므로 확실한 위기를 선언하기 전에 잠재적 오류를 계속 찾고 측정을 개선해야 한다”고 설명했다. 또한 이 렌즈는 우주의 암흑 에너지 상태 방정식을 제한하는 데 동시에 사용할 수도 있다. 연구팀은 “이것은 매우 흥미로운데, 이 양과 허블 상수는 일반적으로 퇴화해 ‘두 노브를 다른 방향으로 움직여도’ 관측 데이터에 잘 맞출 수 있기 때문이다. 이 시스템을 사용하면 이러한 퇴화를 깨뜨릴 수 있다”고 했다. J1721+8842를 사용해 두 값을 동시에 결정할 수 있는데, 일반적으로는 불가능하다. 연구팀이 조사하려는 두 값을 ‘안전한’ 방식으로 측정해 잠재적인 편향과 오류를 피하기 전에 많은 이론적 작업과 기술적 인프라 개발이 필요하다. JWST는 J1721+8842의 진정한 본질을 아인슈타인 지그재그로 발견하는 데 필수적이었지만 이러한 애매한 배열을 더 많이 찾는 데 가장 적합한 도구는 아닐 수 있다. ​연구팀은 “판스타스와 유클리드 또는 미래의 베라 루빈 천문대(LSST)와 같은 가이아의 하늘 조사는 이 검색에 적합한 도구”라면서 “우리는 렌즈 퀘이사를 계속 찾을 것이다! LSST와 유클리드 미션으로 더 많은 것을 찾을 것으로 기대한다. 또 다른 지그재그를 우연히 발견할지는 운에 달려 있다”고 덧붙였다. ​팀의 연구는 논문 사전 공개 사이트 ‘아카이브(arXiv)’에 게시됐다.

미국, 스페인 공동 연구팀은 생성된 지 오래되지 않은 젊은 별을 통과하는 거대 행성을 발견했다고 23일 밝혔다. 이번 발견은 지금까지 확인된 가장 어린 ‘통과 행성’이다. 이 연구에는 채플힐 노스캐롤라이나대, 매사추세츠공과대(MIT) 천체물리학·우주 연구소, 애리조나대 스튜워드 천문대, 텍사스 오스틴대, 항공우주국(NASA), NASA 에임스 연구센터, 하버드-스미스소니언 천체물리학 연구센터, 뉴멕시코대, 보스턴대 천체물리학 연구소, 콜로라도 볼더대 대기·우주 물리학 연구실, 다트머스대, 프린스턴대, 우주 망원경 과학센터, 외계 지적 생명체 탐사(SETI) 연구소, 스페인 카나리아 제도 천체물리학연구소(IAC), 라 라구나대 물리학자, 천문학자들이 참여했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 11월 21 자에 실렸다. 지금까지 천체물리학자와 천문학자들은 1000만 년~4000만 년 사이의 나이를 가진 별들 주위에서 12개가량의 ‘통과 행성’을 발견했다. 천문학에서 ‘통과’는 특정 위치에 있는 관측자에게 한 천체가 더 멀리 있는 다른 천체 앞을 지나가는 것처럼 보이는 현상을 말한다. 통과 행성은 별(항성)과 관측자 사이를 지나가는 행성을 말한다. 예를 들어 지구와 태양 사이의 통과 행성은 수성과 금성이다. 그런데 지금까지는 별보다 어린 통과 행성을 발견한 적은 없었다. 이는 행성이 완전히 형성되지 않았거나, 그런 행성을 관측하는 우리 시야를 새로 형성된 별 주위를 둘러싼 가스와 먼지 고리인 ‘잔여 원시 행성 원반’이 차단했기 때문으로 추정된다. 연구팀은 NASA에서 운영하는 탐사 위성 ‘TESS’에서 수집한 데이터를 활용했다. TESS는 천체면 통과 외계 행성 탐색 위성(Transiting Exoplanet Survey Satellite)을 말한다. 케플러 우주 망원경보다 400배 더 넓은 우주를 탐색하면서 2만개의 외계 행성을 찾는 목표를 갖고 있다. 연구팀은 이를 통해 지구와 비교적 가까운 160파섹(pc) 떨어진 300만년 된 젊은 별 ‘IRAS 04125+2902’을 관찰했다. 1파섹은 약 3.26 광년으로 30조 9000억㎞ 정도다. 160파섹이면 약 521광년에 해당한다. IRAS 04125+2902을 둘러싼 원시 행성 원반은 측면이 아닌 거의 정면을 보이는 방식으로 정렬돼 있고, 내부 원반은 고갈된 상태로 확인됐다. 이런 특징 때문에 통과 행성 ‘IRAS 04125+2902 b’를 관측하는 데 성공했다. 이 행성은 8.83일의 공전 주기를 가지며, 지구보다 10.7배 큰 반지름과 목성 질량의 30%를 가진 것으로 나타났다. 연구를 이끈 앤드류 만 채플힐 노스캐롤라이나대 교수(행성 진화)는 “이번에 관측된 통과 행성은 주계열별 주위를 도는 슈퍼 지구 또는 준 목성형 행성으로 보인다”라며 “행성과 주계열 별의 나이가 어리고, 원반의 정렬 상태가 잘못돼 있고, 지구와 상대적으로 가까운 거리를 고려할 때 행성 형성 초기 단계를 연구하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.

영화 ‘쥐라기 월드’에는 중생대에 살았던 다양한 공룡들이 등장한다. 등장하는 공룡들은 모두 독특한 소리를 내는 것으로 묘사되는데, 과연 영화에서처럼 진짜 그런 소리를 냈을까. 미국 뉴욕대 연구팀은 화석을 이용한 물리학적, 수학적 모델링을 통해 백악기 후기에 살았던 대형 초식 공룡인 파라사우롤로푸스(Parasaurolophus)가 어떻게 소리를 냈는지 밝혀내고, 소리를 재현하는 데 성공했다고 22일 밝혔다. 이 연구 결과는 18~22일 온라인 가상 회의로 열린 미국 음향학회 제187차 기술 세션에서 발표됐다. 파라사우롤로푸스는 백악기 후기인 7650만 년~7300만 년 전에 살았던 것으로 추정되는 초식 공룡이다. 몸길이가 9~10m에 무게는 2.5t으로, 특징은 볏을 포함한 머리뼈의 길이가 1.6~2m에 이르며 오리주둥이를 갖고 있다는 점이다. 그래서 이름도 볏 도마뱀, 관 도마뱀이라는 뜻의 파라사우롤로푸스로 붙여졌다. 기다란 볏, 또는 관으로 보이는 기관은 속이 비어있고 콧구멍까지 연결된 것으로 보이는데 어디에 사용됐는지 명확히 밝혀지지 않고 있다. 고생물학자들은 관이 소리를 증폭하는 기관으로 여러 소리를 만드는 데 쓰였을 것이라고 추정할 뿐이다. 연구팀은 파라사우롤로푸스의 볏 내부에서 음향학적으로 어떤 일이 일어나는지 수학적으로 파악하기 위해 파이프로 구성된 물리적 장치를 만들었다. 이 장치는 공명실에서 영감을 받아 면사에 매달려 마이크로 주파수 데이터를 모은 뒤 작은 스피커로 주파수를 증폭하도록 했다. 연구팀은 추가 연구를 진행할 것이지만, 이번 초기 연구 결과 파라사우롤로푸스의 볏은 요즘 우리가 보는 새의 볏이나 관처럼 소리 공명을 일으키는 데 사용한 것으로 분석됐다. 연구팀은 “유사한 발성 구조를 가진 동물을 연구하고 수학적 모델로 검증함으로써 실제 파라사우롤로푸스의 소리를 완벽하게 재현할 것”이라며 “이번에 사용한 기술을 활용하면 멸종된 동물들의 소리를 재현하는 데도 도움이 될 것으로 기대한다”라고 설명했다.

미국이 ‘AI 맨해튼 프로젝트’를 추진한다. 2차 세계대전 이후 핵 개발로 패권을 장악했듯 이번에는 인공지능(AI)으로 기술 헤게모니를 확고히 하겠다는 선언이다. 중국이 이미 생성형 AI 분야에서 미국보다 6배 더 많은 특허를 출원하고 투자를 쏟아붓는 상황에서 나온 미국의 대응이다. 도널드 트럼프 2기 행정부가 예고하는 글로벌 패권 경쟁의 핵심이 AI가 될 것이다. 과거 맨해튼 프로젝트는 핵물리학을 넘어선 혁신을 가져왔다. 대규모 계산을 위해 컴퓨터 과학이 도약했고, 재료공학 분야 신소재 개발의 촉매가 됐다. 입자가속기와 같은 거대 과학 실험장비 시대를 열었고, 방사성 동위원소 치료법이란 현대 의학의 진전도 이끌었다. 수만 명의 과학자가 협업하는 현대적 연구체계도 이때 확립됐다. 이는 아폴로 달 탐사 계획, 인간 게놈 프로젝트, 대형강입자가속기(LHC) 같은 ‘빅 사이언스’ 시대를 여는 토대가 됐다. 거대 과학 프로젝트들은 다시 인터넷과 위성항법장치(GPS), 개인 맞춤형 신약 등 일상을 바꾼 혁신 기술의 탄생으로 이어졌다. AI 맨해튼 프로젝트가 가져올 파급력이 이보다 작진 않을 터다. 인간 수준을 뛰어넘는 범용 AI(AGI) 개발은 새로운 물질과 신약 발견을 가속화하고 기후변화 대응책을 제시할 것이다. 양자컴퓨팅과 결합한 AI로 현대 암호체계도 재편될 전망이다. 제조, 물류, 교육 등 다양한 산업구조와 일자리 지형의 획기적인 변화도 예상된다. 이 시점에서 한국의 AI 생태계를 돌아보면 우려스러운 면들이 보인다. 3~4년 전 주목받았던 AI 스타트업의 상당수가 AI 핵심기술이 아닌 활용기술에만 매달리다 주저앉았다. “현재 추세대로면 미국이 2040년 도달할 AI 수준을 우리가 달성하려면 447년이 걸릴 것”이라는 전문가 진단도 나왔다. 우리 국회는 아직 AI 기본법조차 통과시키지 못했다. AI 과학기술 정책의 전면 재구조화라는 과감한 선택이 시급하다. 홍희경 논설위원

재미란 무엇인가. 우리가 일상생활 속에서 자주 쓰는 말 ‘재미’는 원래 ‘양분이 많고 좋은 맛’이라는 한자어 ‘자미’(滋味)에서 온 것이다. 국어사전에서 찾아보면 ‘아기자기하게 즐거운 기분이나 느낌’이라고 풀이한다. 하지만 재미는 이처럼 단순한 개념이 아니다. 부연하자면, 재미란 어떠한 것에 대한 흥미이고 그것에 관한 일종의 만족감이자, 마음이 편한 기쁨, 즐거움, 떠들썩한 유쾌함 등으로 정의된다. 이런 재미는 사람의 수많은 육체적-정신적 활동에서 비롯된다. ​인류는 본능적으로 재미를 추구해왔다. 춤과 노래, 축제와 게임 등이 그 대표적인 목록들이다. 이러한 성향을 유희정신이라고 하는데, 이처럼 뛰고, 소리치고, 노는 유희정신은 어린아이들의 행동에서 가장 선명하게 드러난다. ​아이들에게 재미는 놀이와 밀접한 관련이 있으며, 자연스럽고 창의적인 방식으로 재미를 추출하는 능력이 뛰어나다. 놀이는 즐거움을 누릴 수 있는 능력, 즉 잠시만이라도 무한히 즐길 수 있는 능력과 관련된다. ​독일의 시인 프리드리히 실러는 “인간은 놀이를 즐기고 있을 때만이 완전한 인간이 된다”고 말했다. 이렇게 유희는 인간 활동에서 커다란 부분을 차지하며, 인간의 가장 기본적 ·정신적 요소의 하나인 것이다. ​재미는 또한 사람들의 긴장을 푸는 데 도움이 되고 삶의 보람을 주기 때문에 때때로 ‘인생의 즐거움을 더하고’, ‘스트레스에 대한 완충 역할’을 하는 윤활유로 간주되며, 인간의 육체적-심리적 상태를 개선하는 데 큰 영향을 끼치기도 한다. 이 정도면 재미가 우리 삶에서 얼마나 중요한 요소인가를 알 수 있을 것이다. 우리가 추구하는 행복의 속고갱이가 바로 다름 아닌 재미라 할 수 있다. 그래서 일찍이 장자(BC 369-286)는 “인생은 한바탕 신명나게 잘 놀다 가는 놀이터”라고 ‘소요유(逍遙游)’편에서 설파했다. ​근엄한 유교문화 속에서 오래 몸담고 살아온 우리는 자칫 이 재미란 항목을 가벼이 취급하는 경향이 있는데, 이는 바람직한 태도라 하기 어렵다. 사람에게 행하는 어떤 교육도 재미가 없으면 임팩트가 없고 따라서 입력이 잘 안된다. 재미가 있을 때에야 비로소 사람은 그것을 잘 받아들이고 임팩트를 느끼며 자신을 변화시킬 수 있는 것이다. ​그러니 재미가 없는 영화, 재미없는 소설은 만들 것이 못되며 재미없는 강의나 수업은 하지 말아야 한다. ​ 재미있는 수학은 수포자를 줄일까​그러면 어떤 요소가 사람을 재미있게 하는 것일까. ​사람들이 재미를 느끼는 요소들을 들자면, 극적인 변화, 통찰과 개안(開眼)을 주는 것, 상상을 벗어난 것, 놀라운 반전 같은 것을 들 수 있다. ​재미는 또한 하나의 중요한 속성을 갖고 있는데 그것은 바로 역제곱 법칙이라는 것이다. 이 역제곱 법칙은 특정 물리량에 해당되는 정보가 보존되면서, 그 원인으로부터 정보가 3차원 공간을 퍼져나갈 때 만족하는 법칙이다. 예컨대 촛불을 2배 먼 거리에서 보면 그 밝기는 4분의1로 줄어든다. ​뉴턴의 만유인력 법칙이 대표적인 역제곱 법칙의 하나인데, 두 물체 m1, m2 사이에 작용하는 인력은 두 물체 사이 거리의 역제곱에 비례한다는 것이다. 재미 삼아 공식을 내려놓으면 다음과 같다. ​재미의 역제곱 법칙은 중력의 법칙처럼 ‘나’와 ‘사건’ 사이 거리의 역제곱에 비례한다. ​쉬운 예를 들어보자. 외신에 이런 뉴스가 떴다. ‘미국 앨라배마주의 흑인대학으로 알려진 터스키기 대학에서 10일 새벽(현지시간) 총격 사건이 발생해 1명이 숨지고 16명이 다쳤다고 AP 통신 등 미국 언론이 당국을 인용해 보도했다. ​일상사처럼 반복되는 미국의 총기 사건이 우리에게 어떤 관심을 불러일으킬까? 우리와는 지구 반대편에 있는 총기의 나라 미국에서 툭하면 벌어지는 사건이니 으레 그러려니 하고 넘어가는 게 대부분의 반응일 것이다. 하지만 만약 내가 사는 아파트 같은 동에서 살인사건이 일어났다면 누구나 신경을 곤두세우고 관심을 쏟을 것이 분명하다. 재미의 역제곱 법칙도 이와 다를 것이 없다. 어떤 사건이 나와 가깝고 때로는 직결된 것이라면 관심을 기울이지 않을 수 없다. 자기의 손익과 밀접한 관계가 있기 때문이다. 사람은 누구나 자기의 손익에는 민감하게 마련이니까. 따라서 우리가 사람들에게 무언가를 전하려 할 때는 그 ‘사건’이 그들과 밀접한 관계를 가지고 있는 지점을 적극 공략해야 한다. 이 지점을 놓쳐버리면 영화든 소설이든 강의든 성공하기 힘들다. ​고3 교실의 3분의2는 수학을 포기한 학생, ​‘수포자’라고 한다. 이것은 꼭 수학이 어려운 과목이기 때문만이라고는 할 수 없다. 인류 최고의 천재로 게임 이론을 창시한 미국의 물리학자이자 수학자인 폰 노이만은 “수학을 어렵다고 생각하는 사람들은 인생이 얼마나 어려운지를 잘 모르는 사람이다”라는 명언을 남기기도 했다. 아이들을 수포자로 만든 더 큰 원인은 수학 교사가 이들이 ‘수학 하는 재미’를 느끼게 하지 못했다는 사실이 아닐까 생각한다. 아이들이 ‘이 어렵기만 한 수학이 대체 내 삶과 무슨 관계가 있다는 건가?’ 하고 생각하게 되면 수학은 재미없는 과목으로 전락한다. 그렇다면 수학을 어떻게 가르치는 것이 좋을까? 그 교실로 기원전 3세기 고대 그리스의 수학자이자 천문학자인 아리스타르코스(BC 310쯤~230)를 수학 교사로 초빙하는 것이 좋은 방법일 것이다. ​지금으로부터 무려 2300년 전 고대인인 아리스타르코스는 인류 역사상 최초로 지동설을 발견한 사람이다. 그가 지동설을 세운 것은 오로지 직각삼각형 하나를 이용한 수학의 삼각법이었다. ​어느 날 해질녘 아리스타르코스는 중천에 뜬 반달을 보았다. 그 시각 해는 지평선에 걸려 있었고, 달은 정확히 반달이었다. 그 순간 번개 같은 아이디어가 그의 머리에 반짝 불을 켰다. “아! 저 달과 지구-태양이 이루는 각은 직각이고, 세 천제는 지금 직각삼각형을 만들고 있구나!” ​아리스타르코스의 천재성은 여기서 멈추지 않았다. 그는 이 직각삼각형의 한 예각을 알 수 있으면 삼각법을 사용하여 세 변의 상대적 길이를 계산해낼 수 있다고 생각했다. ​그는 먼저 달-지구-태양이 이루는 각도를 쟀다. 87도가 나왔다(참값은 89.5도). 세 각을 알면 세 변의 상대적 길이는 삼각법으로 금방 구해진다. 그런데 희한하게도 달과 태양은 겉보기 크기가 거의 같다. 이는 곧, 달과 태양의 거리 비례가 바로 크기의 비례가 된다는 뜻이다. 아리스타르코스는 이 점에 착안하여, 다음과 같이 세 천체의 상대적 크기를 또 구했다. 태양은 달보다 19배 먼 거리에 있으며(참값은 400배), 지름 또한 19배 크다(참값은 400배). 고로 달의 3배인 지구보다는 7배 크다(참값은 109배). 따라서 태양의 부피는 7의 세제곱으로 지구의 약 300배에 달한다고 결론지었다. 그의 수학은 정확했지만 도구가 좀 부실했던 모양이다. ​하지만 본질적인 핵심은 놓치지 않았다. “지구보다 300배나 큰 태양이 지구 둘레를 돈다는 것은 모순이다. 태양이 우주의 중심에 자리하고 있으며, 지구가 스스로 하루에 한 번 자전하며 1년에 한 번 태양 둘레를 돌 것이다.” ​우주의 중심에서 인류의 위치를 몰아낸 지동설은 이렇게 한 천재의 기하학으로부터 탄생했다. 따지고 보면 직각삼각형 하나가 인류에게 지동설을 알려준 것이라고도 할 수 있다. 이것이 바로 수학의 위력이자 매력이 아닌가! 수학 개념으로 발견한 우주의 원리​천문학사에는 이런 예가 수두룩하지만, 하나만 더 들어보자면 아리스타르코스보다 약 한 세대 뒤에 태어난 에라토스테네스의 예가 또 쏠쏠하게 재미있다. ​역시 천문학자이자 수학자인 에라토스테네스(BC 276~194)는 역사상 최초로 한 천체의 크기를 측정한 위대한 업적을 남겼다. 그가 잰 천체는 물론 지구였다. ​에라토스테네스는 터무니없이 간단한 방법으로 인류 최초로 지구 크기를 쟀는데, 참값에 비해 10% 오차밖에 나지 않은 놀라운 성과를 얻었다. 그가 이용한 방법은 작대기 하나를 땅에다 꽂는 거였다. 해의 그림자를 이용한 측정법이었다. ​구체적으로는 이 역시 기하학을 이용한 건데, 어느 날 도서관에서 책을 뒤적거리다가 ‘남쪽의 시에네 지방(아스완)에서는 하짓날인 6월 21일 정오가 되면 깊은 우물 속 물에 해가 비치어 보인다’는 문장을 읽었다. 이것은 그날 해가 그 지역에서 바로 수직으로 떠 있다는 것을 뜻한다. ​그리스인들은 지역에 따라 북극성의 높이가 다른 사실 등을 근거로 지구가 공처럼 둥글다는 것을 알고 있었다. 구체인 지구의 자전축은 궤도 평면상에서 23.5도 기울어져 있다. 하짓날 시에네 지방에 해가 수직으로 꽂힌다는 것은 곧 시에네의 위도가 23.5도란 뜻이다. 이 지점이 바로 북회귀선, 곧 하지선이 지나는 지역이다. 여기서 천재의 발상법이 나온다. 그는 실제로 6월 21일을 기다렸다가 막대기를 수직으로 세워보았다. 하지만 시에네와는 달리 알렉산드리아에서는 막대 그림자가 생겼다. 그는 여기서 이는 지구 표면이 평평하지 않고 곡면이기 때문이라는 점을 깨달았다. ​그리하여 에라토스테네스가 파피루스 위에다 지구를 나타내는 원 하나를 컴퍼스로 그리던 그 순간, 엄청난 일이 일어났다. 이것은 수학적 개념이 정확한 관측과 결합됐을 때 얼마나 큰 위력을 발휘하는가를 확인해주는 수많은 사례 중의 하나다. ​​​에라토스테네스가 그림자 각도를 재어보니 7.2도였다. 햇빛은 워낙 먼 곳에서 오기 때문에 두 곳의 햇빛이 평행하다고 보고, 엇각과 동위각은 서로 같다는 원리를 적용하면, 이는 곧 시에네와 알렉산드리아 사이의 거리가 지구 대원(大圓)의 7.2도 원호라는 뜻이 된다. ​에라토스테네스는 걸음꾼을 시켜 두 지점 사이의 거리를 걸음으로 재본 결과 약 925㎞라는 값을 얻었다. 그 다음 계산은 간단하다. 여기에 곱하기 360/7.2 하면 답은 약 4만 6250이라는 수치가 나오고, 이는 실제 지구 둘레 4만㎞에 10% 미만의 오차밖에 안 나는 것이다. ​이로써 인류는 우리가 사는 행성의 크기를 최초로 알게 되었고, 이를 아리스타르코스의 태양과 달까지 상대적 거리에 대입시켜 비록 큰 오차가 나는 것이긴 하지만 그 실제 거리를 알게 된 것이다. ​2300년 전 고대에 막대기 하나와 각도기, 사람의 걸음으로 이처럼 정확한 지구의 크기를 알아낸 에라토스테네스야말로 위대한 지성이라 하지 않을 수 없다. 그는 또 수학사에도 이름을 남겼는데, 소수(素數)를 걸러내는 ‘에라토스테네스의 체’를 고안해낸 수학자이기도 하다. 아리스타르코스나 에라토스테네스와 같이 학생들에게 수학을 가르친다면 누가 수학을 재미없는 과목이라 하겠는가. 수포자는커녕 수학의 위대한 매력에 푹 빠져들 것이다. 우리에게 눈이 두 개 있는 것은 그 시차(視差)로 나와 사물 간의 거리를 어림할 수 있게 하기 위함이다. 지금이라도 한쪽 눈을 감고 길을 걸어본다면 무척 갑갑함을 느낄 것이다. 수학을 모르고 세상을 사는 것은 어쩌면 이렇게 외눈박이로 사는 것과 비슷하다고 할 수 있다. 이처럼 수학이 바로 나의 삶과 밀접한 관련이 있음을 학생들에게 주지시켜야 한다. 그러면 분명 수학에 큰 관심을 갖게 될 것이다. 아울러 무엇을 강의하거나 수업하든 교사는 항상 ‘나와 사건의 거리’에 초점을 맞추어야 한다. 그 지점을 놓쳐버리면 ‘재미’를 생산하기 힘들며, 학생들을 사로잡기 어려울 것이다. ​나아가 교사는 자신의 지식을 학생들에게 전하는 데 있어 가장 재미있는 방법에 대해 항상 연구하고 고민하는 자세를 가져야 한다. 무엇보다 스스로 그 일을 즐겁고 재미있게 받아들여야 한다. 자신이 재미있어 하는 것을 가르치는 사람과 별 흥미를 느끼지 못한 채 가르치는 사람은 그 표정부터가 다르다는 사실을 피교육자는 민감하게 감지한다. 가르치는 사람의 열정이 상대에게 전해지고 그들을 변화시킨다는 사실을 깊이 새길 필요가 있다.

미국 대학에서 공부하는 외국인 유학생의 국적 순위가 15년 만에 뒤바뀌어 인도가 중국을 제치고 1위에 올랐다. 18일(현지시간) 미국 국무부의 후원으로 국제교육연구소(IIE)가 발표한 보고서에 따르면 2023~2024학년도 미국 대학에서 유학중인 인도 학생은 33만 1602명으로 중국 유학생 27만 7398명보다 5만 4000여명 더 많았다. 인도 유학생은 전년보다 23% 늘었지만, 중국 유학생은 4% 감소했다. 2022~2023학년도에는 중국 유학생 숫자가 1위로 28만 9000여명, 인도가 26만 8000여명이었지만, 2008~2009학년도 이후 15년 만에 순위가 뒤바뀐 것이다. 한국 유학생은 전년보다 1.6% 감소해 4만 3149명으로 3위였고, 캐나다 출신 유학생은 2만 8998명으로 4위를 차지했다. 중국 유학생 감소 현상은 도널드 트럼프 전 대통령의 재선 성공으로 중국을 포함해 이민자에 불리한 여러 정책이 실행될 것이란 불안감 속에서 확인됐다. 실제 트럼프 1기 첫해에는 중국에서 온 대학원생과 연구자의 입국을 제한하는 대통령 선언이 발효됐다. 2020년 백악관은 중국 군대와 관련이 있다고 판단되는 중국 국민의 대학원생 비자를 제한했다. 지난 6월 미국 국무부 부장관인 커트 캠벨은 “중국 학생들이 입자 물리학이 아닌 인문학과 사회 과학을 공부하길 바란다”며 “과학, 컴퓨터 과학, 공학, 수학 및 기타 스템(STEM) 과목에서 훨씬 더 많은 수의 인도 학생을 보고 싶다”고 말했다. 중국 유학생의 절반이 미국에서 스템 과목을 공부하는 있는 데 비해 인도 유학생은 4분의 3이 스템 과목을 공부하고 있어 미 당국자의 발언은 인도 유학생을 선호한다는 취지로 해석된다. 중국에서 공부하는 미국 유학생은 2018~2019년에만 해도 1만 1000명에 이르렀지만 코로나19 등의 영향으로 많이 감소해 2024~2025학년도에는 약 800명에 불과하다. 미국 시러큐스 대학의 잉이 마 교수는 “미국 대학의 수업료는 매우 비싸기 때문에 중국 학생들의 상당수는 부모의 부동산을 이용해 교육 비용을 충당한다”고 설명했다. 미국 정부의 이민자 억압 정책 말고도 중국의 부동산 경기 침체가 아파트를 팔아 자녀의 미국 유학비를 대려는 중국 학부모들을 위축시킨다는 것이다. 마 교수는 “중국 유학생들은 미국 학위를 취득하고, 더 나은 직장을 구하는 것이 목표지만 중국에서 공부하는 미국 학생들은 대부분 중국 문화나 사회에 대해 호기심을 갖고 있다”며 미중 갈등이 유학생 숫자에도 영향을 끼친다고 분석했다.

밥벌이는 왜 고단한가?(나카야마 겐 지음, 최연희·정이찬 옮김, 이데아) 매일 아침 눈을 뜰 때마다 출근해야 한다는 생각에 알 수 없는 분노와 우울함을 느끼는 사람이 많다. 고대에 노동은 신의 형벌이었고 삶을 유지하기 위해 어쩔 수 없이 필요한 행위였을 뿐 가치 있는 것은 아니었다. 중세를 거쳐 근대에 들어서면서 노동 경시 풍조는 덜해졌지만 ‘노동은 피하고 싶은 것’이란 사실은 변치 않고 있다. 아리스토텔레스, 마르틴 루터, 애덤 스미스, 카를 마르크스, 프리드리히 니체, 한나 아렌트 등 철학자들이 말하는 ‘노동’의 본질을 읽고 나면 일의 가치에 대한 자기만의 해답을 찾게 될지 모른다. 344쪽, 2만 원. B2: 베터 앤 베터(박찬호·이태일 지음, 지와인) 한국 최초 메이저리거인 코리안 특급 박찬호와 스포츠 기자 출신으로 NC 다이노스 사장을 지냈던 이태일이 프로야구와 관련한 모든 것을 허심탄회하게 털어놨다. 메이저리그 명감독, 월드클래스 선수들과 함께한 박찬호의 에피소드부터 NC 다이노스 창단 뒷이야기, 유소년 육성과 국가대표 시스템 등 다양한 이야기를 들을 수 있다. 책은 야구뿐만 아니라 우리 인생에서도 중요한 것은 잘하는 것보다 매번 나아지는 것이라고 말한다. 368쪽, 2만 2000원. 언더그라운드 엠파이어(헨리 패럴·에이브러햄 뉴먼 지음, 박해진 옮김, PADO북스) 1990년대는 그야말로 세계화 전성시대였다. 토머스 프리드먼 같은 사람은 세계화가 ‘지구를 평평하게 만든다’고 주장하기까지 했다. 그러나 2001년 9·11 사건 이후 미국은 테러와의 전쟁을 명분으로 통신망과 금융시스템 같은 글로벌 인프라를 국가적 통제 수단으로 발전시키고, 미국과 대립하고 있는 중국도 이에 맞서 자국의 영향력을 확대하고 있다. 이 책에서는 모두에게 평등하게 열려 있다고 믿었던 세계화, 인터넷, 국제금융이 사실은 강대국들의 통제 수단이었음을 낱낱이 밝히고 있다. 352쪽, 2만 5500원. 우리를 방정식에 넣는다면(조지 머서 지음, 김소정 옮김, 현암사) 올해 노벨물리학상은 인공지능의 발전에 이바지한 두 명의 과학자에게 돌아갔다. 최근에는 이처럼 현대물리학이 신경과학과 만나 인간의 뇌와 의식, 심리학이나 정신과학만으로는 설명할 수 없는 마음의 문제까지 다룬다. 이런 연구 결과들이 인공지능에 적용되면서 지금까지 상상할 수 없던 미래에 한 발씩 다가가고 있다. 인류 지식의 최전선에서 진행되고 있는 가장 깊고 매혹적인 이야기들을 이 책에서 볼 수 있다. 428쪽, 2만 3000원.

서울 노원구가 김영하 작가를 초청해 올해 마지막 ‘불후의 명강’을 개최한다고 14일 밝혔다. 불후의 명강은 인문, 건강, 과학, 대중문화 등 다양한 분야의 명사를 초청해 시대적 문제와 삶에 대한 이야기를 나누는 구의 대표적인 평생교육 사업이다. 2019년 시작한 이래 물리학자 김상욱, 미술평론가 유홍준 등이 강단에 올라 구민들에게 전문적인 지식을 알기 쉽게 풀어내며 소통해 왔다. 다음달 6일 오후 3시 노원구민의전당 대강당에서 개최되는 이번 강의는 ‘왜 책을 읽는가’를 주제로 김영하 작가가 강연자로 나선다. 김 작가는 소설 ‘살인자의 기억법’, ‘나는 나를 파괴할 권리가 있다’, ‘검은 꽃’, ‘여행의 이유’ 등을 집필했다. tvN ‘알쓸신잡’, ‘유퀴즈 온 더 블록’ 등 방송에 출연해 대중과 활발히 소통하고 있다. 이번 강연에서 김 작가는 수많은 콘텐츠가 범람하는 시대에 책을 읽어야만 하는 이유는 무엇이고, 책을 읽음으로써 어떤 변화가 일어날 수 있는지에 대한 작가의 풍부한 경험을 흥미롭고 유쾌하게 풀어낼 예정이다. 참여를 원하는 구민은 오는 18일부터 노원구청 누리집에서 진행되는 온라인 사전 신청 또는 강연 당일 현장 신청이 가능하다. 온라인은 500명, 현장은 100명을 선착순으로 접수하여 무료로 진행되며 좌석은 지정석 없는 자유좌석제다. 언어 및 청각 장애가 있는 구민들을 위해 수어 통역사를 배치하고, 현장 방문이 어려운 구민들을 위해서는 노원구 공식 유튜브 채널 ‘미홍씨’를 통해 실시간으로 영상을 송출할 예정이다. 오승록 노원구청장은 “독서를 통한 사고력과 인문학적 소양 등의 역량이 더욱 중요해지고 있다”라며 “미디어에 수많은 정보가 범람하는 시대에 독서의 중요성을 한번 더 생각해보는 소중한 시간이 되시길 바란다”라고 말했다.

러시아 시베리아 곳곳에서 발견되고 있는 의문의 초대형 싱크홀과 관련한 새로운 연구 결과가 공개됐다고 미국 CNN이 11일(이하 현지시간) 보도했다. 약 10년 전인 2013년, 시베리아 한복판에서 원인을 알 수 없는 거대한 싱크홀이 처음 등장했다. 2020년에는 깊이 30m‧너비 20m에 달하는 싱크홀이 나타났고, 2022년에도 너비 30.5m 규모의 초대형 싱크홀이 발견된 바 있다. 새하얀 눈으로 뒤덮인 시베리아 한복판에 생긴 거대한 싱크홀을 본 일부 주민들은 “지옥문이 열렸다”며 우려를 감추지 못했다. CNN에 따르면 2014년 이후 현재까지 시베리아 곳곳에서 발견된 대형 싱크홀은 20개가 넘으며, 가장 최근에 발견된 사례는 지난 8월이었다. 시베리아에서 싱크홀이 발견될 때마다 운석 충돌설이나 미확인비행물체(UFO)의 착륙 흔적이라는 다양한 추측이 제기됐으나 정확한 원인은 밝혀지지 않았다. 최근 영국 케임브리지대학의 아나 모르가도 교수는 물리학자와 컴퓨터 과학자 등으로 구성된 연구진을 꾸려 시베리아의 대형 싱크홀 원인을 분석했다. 연구진에 따르면 툰드라(북극해 연안의 동토지대) 아래에 갇힌 메탄 등 가스가 지하에 쌓이면서 표면이 언덕처럼 부풀어 오르다가, 지하의 압력이 강해지면 언덕이 폭발하면서 가스가 터져 나오고 그 지역에 거대한 싱크홀이 발생된다. 다만 툰드라 지대 아래에서 어떤 과정을 통해 강한 압력이 형성되는지, 지하에 갇힌 가스가 어떻게 생성되는지 등에 대한 의문점이 남아있다. 연구를 이끈 모르가도 교수는 “싱크홀을 만드는 폭발이 화학반응일 가능성을 고려해봤지만, 싱크홀에서는 화학 연소와 관련한 어떤 흔적도 없었다”면서 “우리가 발견한 것은 시베리아 특정 지역의 복합적인 지질학적 특징이었다”고 설명했다. 시베리아 표면 아래에는 흙과 바위, 퇴적물이 뒤엉켜 얼어있는 두꺼운 영구동토층이 있다. 그 아래에는 고체 형태의 메탄인 ‘메탄 하이드레이트’ 층이 있다. 영구동토층과 메탄 하이드레이트층 사이에는 얼지 않은 소금물이 담긴 ‘저온염수호’(cryopegs) 층이 존재한다. 저온염수호의 두께는 9.5m 가량이며, 영구동토층-저온염수호-메탄 하이드레이트 층은 시베리아 등 일부 북극 지역에서 주로 관찰되는 특이한 지형 형태로 알려졌다. 연구에 따르면, 기후변화로 기온이 상승하면서 영구동토층이 녹고, 이로 인해 영구동토층을 통과한 물이 소금기가 있는 저온염수호 층으로 스며든다. 이 과정에서 저온염수호 층이 녹아서 흘러들어온 물을 저장할 공간이 부족해지고 압력이 높아지면서 땅이 갈라지고 표면이 균열이 발생할 수 있다. 이렇게 생긴 균열은 지하 깊은 곳의 압력을 빠르게 떨어뜨리다가 메탄 하이드레이트층을 손상시키면서 폭발적인 가스 방출로 이어지고, 이것이 거대한 시베리아 싱크홀을 만든다는 게 연구진의 설명이다. 모르가도 교수는 “이러한 과정은 시베리아 지역에 매우 특화된 현상이며, 영구동토층과 메탄이 녹고 폭발로 이어지기까지의 복잡한 과정은 수십 년 동안 이어질 수 있다”면서 “그 결과 시베리아의 미스터리한 싱크홀들은 인간이 초래한 기후변화 및 이 지역의 독특한 지질 특성으로 인한 것”이라고 설명했다. 다만 일부 전문가는 이번 연구 결과에서 여전히 풀리지 않은 의문점들이 있다고 지적한다. 모스크바 스콜코보 과학기술연구소 소속 수석 연구진인 예브게니 추빌린 교수는 CNN에 “시베리아 북서부의 영구동토층은 얼음과 메탄이 매우 많은 특이한 곳인 것은 사실이나, 토양의 최상층에서 녹은 물이 두껍고 얼음이 많은 층을 뚫고 지하 깊은 곳에 있는 ‘저온 염수호’에 도달하기는 어려울 수 있다”고 반박했다. 하와이대학의 지구물리학자인 로렌 슈르마이어 교수 역시 “모르가도 교수의 연구가 이론적으로는 타당하지만, (시베리아 지하에는) 분화구를 만들만한 잠재적인 가스 공급원이 많다”고 덧붙였다. 여러 이견에도 불구하고 전문가들은 기후변화가 시베리아의 대형 싱크홀 생성에 중요한 역할을 하고 있으며, 앞으로도 이러한 거대 분화구가 증가할 수 있다는 추측에 대부분 동의했다. 추빌린 교수는 “지구온난화는 땅 속 깊은 곳의 가스가 지상으로 분출되기 쉽게 만든다. 기후변화가 가속화하면 영구동토층 파괴 및 강력한 가스 분출 등으로 새로운 싱크홀이 더 많아질 수 있다”고 말했다. CNN은 “시베리아에서 더 많은 싱크홀이 만들어지고 있는 현상은 기후변화의 영향을 받은 것이지만, 이것이 기후변화에 기여하기도 한다. 싱크홀이 만들어지면서 지구 깊숙한 곳에 있는 메탄이 분출되는데, 이는 대기 중의 이산화탄소보다 최대 80배 더 많은 열을 가둔다”고 지적했다.

러시아 시베리아 곳곳에서 발견되고 있는 의문의 초대형 싱크홀과 관련한 새로운 연구 결과가 공개됐다고 미국 CNN이 11일(이하 현지시간) 보도했다. 약 10년 전인 2013년, 시베리아 한복판에서 원인을 알 수 없는 거대한 싱크홀이 처음 등장했다. 2020년에는 깊이 30m‧너비 20m에 달하는 싱크홀이 나타났고, 2022년에도 너비 30.5m 규모의 초대형 싱크홀이 발견된 바 있다. 새하얀 눈으로 뒤덮인 시베리아 한복판에 생긴 거대한 싱크홀을 본 일부 주민들은 “지옥문이 열렸다”며 우려를 감추지 못했다. CNN에 따르면 2014년 이후 현재까지 시베리아 곳곳에서 발견된 대형 싱크홀은 20개가 넘으며, 가장 최근에 발견된 사례는 지난 8월이었다. 시베리아에서 싱크홀이 발견될 때마다 운석 충돌설이나 미확인비행물체(UFO)의 착륙 흔적이라는 다양한 추측이 제기됐으나 정확한 원인은 밝혀지지 않았다. 최근 영국 케임브리지대학의 아나 모르가도 교수는 물리학자와 컴퓨터 과학자 등으로 구성된 연구진을 꾸려 시베리아의 대형 싱크홀 원인을 분석했다. 연구진에 따르면 툰드라(북극해 연안의 동토지대) 아래에 갇힌 메탄 등 가스가 지하에 쌓이면서 표면이 언덕처럼 부풀어 오르다가, 지하의 압력이 강해지면 언덕이 폭발하면서 가스가 터져 나오고 그 지역에 거대한 싱크홀이 발생된다. 다만 툰드라 지대 아래에서 어떤 과정을 통해 강한 압력이 형성되는지, 지하에 갇힌 가스가 어떻게 생성되는지 등에 대한 의문점이 남아있다. 연구를 이끈 모르가도 교수는 “싱크홀을 만드는 폭발이 화학반응일 가능성을 고려해봤지만, 싱크홀에서는 화학 연소와 관련한 어떤 흔적도 없었다”면서 “우리가 발견한 것은 시베리아 특정 지역의 복합적인 지질학적 특징이었다”고 설명했다. 시베리아 표면 아래에는 흙과 바위, 퇴적물이 뒤엉켜 얼어있는 두꺼운 영구동토층이 있다. 그 아래에는 고체 형태의 메탄인 ‘메탄 하이드레이트’ 층이 있다. 영구동토층과 메탄 하이드레이트층 사이에는 얼지 않은 소금물이 담긴 ‘저온염수호’(cryopegs) 층이 존재한다. 저온염수호의 두께는 9.5m 가량이며, 영구동토층-저온염수호-메탄 하이드레이트 층은 시베리아 등 일부 북극 지역에서 주로 관찰되는 특이한 지형 형태로 알려졌다. 연구에 따르면, 기후변화로 기온이 상승하면서 영구동토층이 녹고, 이로 인해 영구동토층을 통과한 물이 소금기가 있는 저온염수호 층으로 스며든다. 이 과정에서 저온염수호 층이 녹아서 흘러들어온 물을 저장할 공간이 부족해지고 압력이 높아지면서 땅이 갈라지고 표면이 균열이 발생할 수 있다. 이렇게 생긴 균열은 지하 깊은 곳의 압력을 빠르게 떨어뜨리다가 메탄 하이드레이트층을 손상시키면서 폭발적인 가스 방출로 이어지고, 이것이 거대한 시베리아 싱크홀을 만든다는 게 연구진의 설명이다. 모르가도 교수는 “이러한 과정은 시베리아 지역에 매우 특화된 현상이며, 영구동토층과 메탄이 녹고 폭발로 이어지기까지의 복잡한 과정은 수십 년 동안 이어질 수 있다”면서 “그 결과 시베리아의 미스터리한 싱크홀들은 인간이 초래한 기후변화 및 이 지역의 독특한 지질 특성으로 인한 것”이라고 설명했다. 다만 일부 전문가는 이번 연구 결과에서 여전히 풀리지 않은 의문점들이 있다고 지적한다. 모스크바 스콜코보 과학기술연구소 소속 수석 연구진인 예브게니 추빌린 교수는 CNN에 “시베리아 북서부의 영구동토층은 얼음과 메탄이 매우 많은 특이한 곳인 것은 사실이나, 토양의 최상층에서 녹은 물이 두껍고 얼음이 많은 층을 뚫고 지하 깊은 곳에 있는 ‘저온 염수호’에 도달하기는 어려울 수 있다”고 반박했다. 하와이대학의 지구물리학자인 로렌 슈르마이어 교수 역시 “모르가도 교수의 연구가 이론적으로는 타당하지만, (시베리아 지하에는) 분화구를 만들만한 잠재적인 가스 공급원이 많다”고 덧붙였다. 여러 이견에도 불구하고 전문가들은 기후변화가 시베리아의 대형 싱크홀 생성에 중요한 역할을 하고 있으며, 앞으로도 이러한 거대 분화구가 증가할 수 있다는 추측에 대부분 동의했다. 추빌린 교수는 “지구온난화는 땅 속 깊은 곳의 가스가 지상으로 분출되기 쉽게 만든다. 기후변화가 가속화하면 영구동토층 파괴 및 강력한 가스 분출 등으로 새로운 싱크홀이 더 많아질 수 있다”고 말했다. CNN은 “시베리아에서 더 많은 싱크홀이 만들어지고 있는 현상은 기후변화의 영향을 받은 것이지만, 이것이 기후변화에 기여하기도 한다. 싱크홀이 만들어지면서 지구 깊숙한 곳에 있는 메탄이 분출되는데, 이는 대기 중의 이산화탄소보다 최대 80배 더 많은 열을 가둔다”고 지적했다.

최근 미국 텍사스주, 콜로라도주 등 밤하늘을 환하게 밝힌 유성이 알고보니 추락하는 스페이스 X의 위성으로 밝혀졌다. 지난 11일(이하 현지시간) 미국 USA투데이 등 현지언론은 미국 남서부 지역 하늘 위를 수놓은 유성은 지구로 추락한 스페이스X의 스타링크 위성이라고 보도했다. 앞서 지난 9일 새벽 밤하늘에 붉은색과 노란색이 섞인 긴 궤적의 불덩어리가 여러 개 조각으로 쪼개지면서 빛을 발하는 모습이 주민들에게 목격됐다. 마치 밤하늘에 ‘불꽃놀이’가 펼쳐지는 모습에 목격자들은 지금까지 본 유성 중 가장 밝았다고 표현할 정도. 이에 당초 유성이 폭발한 것이라 여겨졌으나 곧 진짜 정체가 밝혀졌다. 하버드·스미스소니언 천체물리학센터 조나단 맥도웰 연구원은 “해당 현상은 유성 폭발이 아닌 스타링크 위성이 지구 대기권에 재진입하면서 분해된 것”이라면서 “지난 2022년 발사된 54개 위성그룹 중 하나가 떨어졌다”고 설명했다. 일반적으로 인공위성은 임무를 다하면 우주쓰레기가 되는 것을 막기위해 대기권에 진입시켜 그 마찰로 불에 타 소멸하는 운명을 맞는다. 다만 덩치가 큰 위성의 경우 파편 일부가 불에 타지않고 땅으로 떨어져 인명, 물적 피해가 발생할 가능성도 있다. 문제는 앞으로 위성 추락이 더 많이 발생할 것이라는 점으로 이는 우주로 쏘아올린 위성수에 비례한다. 이중 가장 선두에 선 회사가 바로 스페이스X가 쏘아올리고 있는 스타링크다. 일론 머스크가 이끄는 스페이스X의 스타링크는 우주 인터넷망을 구축하겠다는 원대한 구상을 실현 중에 있다. 스페이스X는 지구촌의 인터넷 사각지대를 모두 커버하는 우주 인터넷 구상을 실현하기 위해 총 1만 2000개의 위성을 띄울 예정이다. 실제로 현재까지 스페이스X는 총 6000개 이상의 위성을 지구 궤도에 안착시켰는데, 이 숫자는 전체 인공위성의 70%가 넘는다. 스타링크로 인한 피해는 이뿐 만이 아니다. 가장 큰 논란이 되고있는 것이 ‘별 볼일 없게 만든다’는 점이다. 밤하늘에 빛나는 아름다운 천체 관측이 수많은 인공위성 때문에 방해받고 있는 상황으로 그 중심에 스타링크가 있다. 실제로 지난 2022년 폴란드 바르샤바 대학 플레멕 므로즈 박사는 연구논문을 통해 “스타링크 위성들로 인한 영향이 2019년 후반에는 0.5% 미만이었지만 2021년 8월에는 거의 20%까지 증가했다”면서 “향후 스타링크 위성이 1만개나 지구 궤도 위에 오르면 모든 이미지에 최소한 하나의 빛 흔적이 찍힐 가능성이 있다”고 주장한 바 있다.

허영우 제20대 경북대 총장 인준안이 국무회의를 통과했다. 이에 따라 홍원화 전임 총장 임기 만료 이후 한 달 가까이 이어지던 총장 공석 사태가 일단락 된다. 12일 경북대 등에 따르면 이날 국무회의를 통과한 신임 경북대 총장 인준안은 해외 순방 중인 윤석열 대통령의 재가를 거쳐 교육부가 발령 공문을 내려보내는 과정을 거친다. 신임 총장 임기는 발령 공문에 적힌 날짜부터 4년이다. 경북대 총장은 지난달 20일 홍 전 총장의 임기가 만료되면서 부총장의 직무대행 체제가 20여 일 간 이어져 왔다. 한편, 경북대는 지난 6월25일 치러진 경북대 총장임용후보자 선거에서 1순위 후보에 허영우 신소재공학과 교수, 2순위에 이형철 물리학과 교수를 각각 선출했다. 이후 이들의 연구 업적에 대한 검증 과정을 거쳐 허 교수를 제20대 총장임용후보자로 확정하고, 공식 추천하는 공문을 지난 8월 말 교육부에 보냈다. 경북대 관계자는 “국무회의를 통과한 만큼 총장 공석 상황은 조만간 끝날 것으로 보인다”고 말했다.

최근 미국 텍사스주, 콜로라도주 등 밤하늘을 환하게 밝힌 유성이 알고보니 추락하는 스페이스 X의 위성으로 밝혀졌다. 지난 11일(이하 현지시간) 미국 USA투데이 등 현지언론은 미국 남서부 지역 하늘 위를 수놓은 유성은 지구로 추락한 스페이스X의 스타링크 위성이라고 보도했다. 앞서 지난 9일 새벽 밤하늘에 붉은색과 노란색이 섞인 긴 궤적의 불덩어리가 여러 개 조각으로 쪼개지면서 빛을 발하는 모습이 주민들에게 목격됐다. 마치 밤하늘에 ‘불꽃놀이’가 펼쳐지는 모습에 목격자들은 지금까지 본 유성 중 가장 밝았다고 표현할 정도. 이에 당초 유성이 폭발한 것이라 여겨졌으나 곧 진짜 정체가 밝혀졌다. 하버드·스미스소니언 천체물리학센터 조나단 맥도웰 연구원은 “해당 현상은 유성 폭발이 아닌 스타링크 위성이 지구 대기권에 재진입하면서 분해된 것”이라면서 “지난 2022년 발사된 54개 위성그룹 중 하나가 떨어졌다”고 설명했다. 일반적으로 인공위성은 임무를 다하면 우주쓰레기가 되는 것을 막기위해 대기권에 진입시켜 그 마찰로 불에 타 소멸하는 운명을 맞는다. 다만 덩치가 큰 위성의 경우 파편 일부가 불에 타지않고 땅으로 떨어져 인명, 물적 피해가 발생할 가능성도 있다. 문제는 앞으로 위성 추락이 더 많이 발생할 것이라는 점으로 이는 우주로 쏘아올린 위성수에 비례한다. 이중 가장 선두에 선 회사가 바로 스페이스X가 쏘아올리고 있는 스타링크다. 일론 머스크가 이끄는 스페이스X의 스타링크는 우주 인터넷망을 구축하겠다는 원대한 구상을 실현 중에 있다. 스페이스X는 지구촌의 인터넷 사각지대를 모두 커버하는 우주 인터넷 구상을 실현하기 위해 총 1만 2000개의 위성을 띄울 예정이다. 실제로 현재까지 스페이스X는 총 6000개 이상의 위성을 지구 궤도에 안착시켰는데, 이 숫자는 전체 인공위성의 70%가 넘는다. 스타링크로 인한 피해는 이뿐 만이 아니다. 가장 큰 논란이 되고있는 것이 ‘별 볼일 없게 만든다’는 점이다. 밤하늘에 빛나는 아름다운 천체 관측이 수많은 인공위성 때문에 방해받고 있는 상황으로 그 중심에 스타링크가 있다. 실제로 지난 2022년 폴란드 바르샤바 대학 플레멕 므로즈 박사는 연구논문을 통해 “스타링크 위성들로 인한 영향이 2019년 후반에는 0.5% 미만이었지만 2021년 8월에는 거의 20%까지 증가했다”면서 “향후 스타링크 위성이 1만개나 지구 궤도 위에 오르면 모든 이미지에 최소한 하나의 빛 흔적이 찍힐 가능성이 있다”고 주장한 바 있다.

“트럼프가 연방 정부 내에서 공중 보건과 환경 정책을 관리하는 과학자와 전문가들을 믿지 않고 있다는 것은 너무나 잘 알려져 있기 때문에 이번 트럼프의 당선은 미 정부 정책과 전 세계 과학에 미치는 영향은 심대할 것으로 본다.”(미국 뉴욕시립대 물리학과 마이클 루벨 교수) ‘반과학적’ 발언으로 유명한 도널드 트럼프가 미국 제47대 대통령으로 확정되면서 많은 연구자가 과학의 미래에 대해 우려를 표하고 있다. 과학 저널 ‘네이처’와 ‘사이언스’는 트럼프가 지난 1기 집권(2017~2021) 시기에 보여준 반과학적 수사와 행동이 앞으로 4년 동안 반복될 것이라는 예측을 했다. 우선 트럼프는 기후 변화가 미국의 경쟁력을 약화하기 위한 중국의 음모로 보고 ‘사기’라고 부르고 있다. 이 때문에 파리 기후협약에서 다시 탈퇴할 것을 공언하고 있다. 이렇게 될 경우, 파리 협약에서 정한 지구 평균 온도 상승 1.5도라는 마지노선은 곧 깨지고, 모든 나라들이 화석연료 기반의 경제 구조 경쟁에 나서게 되면서 기후변화는 더욱 가속화될 것으로 과학자들은 전망했다. 과학자들이 우려하고 있는 분야는 공중보건 분야다. 1기 정부 때 트럼프는 백신 효과를 부인한 정치인을 백신 관련 공직에 앉히고, 코로나19 팬데믹 초기에는 관련 전문가들의 조언을 듣지 않고 가벼운 독감 정도로 치부했다가 골든아워를 놓쳤다. 이번에도 백신이 자폐증을 유발한다는 식의 발언을 공공연히 하는 ‘백신 음모론자’ 로버트 F. 케네디 주니어를 공중보건 분야 수장에 앉힐 것이 유력하게 보인다. 게다가, 트럼프는 자기의 정치적 의제에 반대하는 미국 정부 내 과학자를 쉽게 해고할 수 있게 하겠다고 공약하기도 했다. 이 때문에, 대선이 치러지기 전인 지난달 29일 네이처가 연구자들을 대상으로 실시한 설문조사에서도 2000명의 응답자 중 86%가 기후변화, 공중 보건 분야 등에서 트럼프의 정책을 반대하고, 일부는 트럼프가 당선되면 거주지나 공부하는 곳을 옮기겠다고 답한 것으로 조사됐다. 미국의 과학정책 연구자들은 트럼프 행정부에서 증거 기반 과학 의제를 채택하고 이를 위한 전문가들이 많이 고용할 필요가 있다면서도, 과거 과학자들을 무시하고 깎아내렸던 것을 고려한다면 가능성은 희박하다고 입을 모은다. ‘사이언스’ 역시 트럼프 2기에서도 1기 행정부 때와 마찬가지로 연방정부의 예산안 축소 기조를 유지하기 위해 연구개발(R&D) 예산을 크게 줄일 것으로 예측했다. 실제로 트럼프는 국립보건원(NIH) 예산을 28% 삭감하는 방안을 공약으로 제시하기도 했다. 이와 함께 과학, 기술, 공학, 수학, 의학 분야의 국내 인재 양성에 집중하는 한편 해외 인재 유입 제한 정책을 부활시키고, 미국 경쟁력 강화에 도움이 되는 것을 입증하지 못할 경우 과학기술 분야 국제협력에서도 어려워질 것으로 예상했다. 반면 세계적 리더십 유지를 위해 인공지능(AI) 분야 투자는 강화할 것으로 전망됐다. 이런 차원에서 개인정보를 희생하는 AI 규제 완화의 가능성도 커지고 있다. 미국 바깥의 과학자들도 트럼프 집권에 걱정하고 있는 것이 사실이다. 폴란드 크라쿠프 야기엘로니안대에서 장수 연구를 하는 생물학자 그라지나 야시엔스카 교수는 “낙관적으로 생각하려고 노력하지만, 트럼프 집권은 세계 과학과 공중 보건에서 긍정적 측면을 찾기 어렵다는 것이 사실”이라고 말했다. 독일 본 대학의 기후변화 연구자 리자 쉬퍼 박사는 “그동안 트럼프의 반과학적 수사들을 고려해볼 때, 트럼프 2기에서도 과학에 대한 신뢰를 낮추는 행보를 보일 것”이라며 우려를 표했다. 국내에서도 트럼프 당선이 확실해진 직후 한국과학기술기획평가원(KISTEP)과 과학기술정책연구원(STEPI)이 각각 우려의 목소리가 담긴 정책분석 보고서를 내놨다. 이들은 “트럼프가 강조하는 자국 우선주의는 과학기술 이슈와도 연계될 것으로 전망되는 만큼, 각국의 과학기술 혁신 정책 방향을 설정하는 변곡점으로 작용할 것”이라며 “아메리카 퍼스트 시대에 한국 제조업 경쟁력 유지를 위한 전략적 보호조치와 대외기술 전략을 전면 재검토할 필요가 있다”고 지적했다.

역대급이라던 지난해보다 더 뜨거웠던 올해 여름이 한없이 계속될 것만 같았는데 어느새 바람 끝이 차가워졌다. 이른 감이 있지만 매년 이맘때가 되면 으레 ‘다사다난’이라는 단어가 입에 오르기 시작한다. 올해도 한국 사회에서는 많은 일들이 있었다. 그중 가장 눈길을 끈 것은 아무래도 지난달 한국인 최초이자, 아시아 여성으로 처음 노벨문학상을 수상한 한강 작가 소식이다. 문학의 변방으로 인식됐던 한국에서 당당히 노벨문학상 수상자를 배출하다니 속된 말로 ‘국뽕’이 차오르는, 가슴 벅찬 일이 아닐 수 없다. 첫 노벨문학상 수상 소식을 듣고 있노라니 노벨과학상 분야에서는 한국인 수상자가 언제 나올 수 있을까 하는 생각이 들었다. 이런 생각을 했던 사람들이 많았던 모양이다. 소셜미디어(SNS)를 중심으로 한강 작가를 포함해 한국인 첫 아카데미상 감독상을 포함해 4관왕을 차지한 봉준호 감독이나 에미상 6관왕을 차지한 ‘오징어 게임’의 황동혁 감독 등 최근 문화계에서 세계적으로 이름을 드높이고 있는 인사들이 소위 ‘문화계 블랙리스트’에 올랐던 것을 상기시키며, 연구개발(R&D) 예산 삭감의 한파를 맞은 한국 과학계도 조만간 노벨과학상 수상자를 배출할 것이라는 우스개가 돌았던 것을 봐도 그렇다. 최근 한국 과학자들이 선도하는 분야에서 노벨과학상 수상자가 나오는 경우가 적지 않다. 그래서인지 노벨과학상 수상자 발표 뒤 ‘안타깝게 노벨상을 놓쳤다’라는 식의 보도가 뒤따른다. 해당 분야에서 세계적 수준의 연구를 하고 있음에도 한국의 수상이 거푸 불발되는 것은 분명 뭔가 2%가 부족하기 때문이다. 일본 원자선 연구의 대가 하세가와 슈지 도쿄대 물리학과 교수가 과거 국내 한 포럼에 참석해 한 말에서 힌트를 찾을 수 있을 것이다. 2000년 이후 노벨과학상 수상자를 무려 16명이나 배출한 일본의 저력에 관한 질문에 그는 “기초과학은 경제 논리보다는 과학문화라는 차원에서 접근하고, 도전적이고 독창적인 연구에 대해서는 적더라도 꾸준히 지원할 필요가 있다”고 말했다. 사실 한국에서 과학기술은 문화가 아닌 경제발전을 위한 수단 중 하나로 보는 경향이 강하다. 2000년대 들어 꾸준히 지적되는 이공계 위기의 원인도 꼼꼼히 뜯어보면 과학기술의 수단화 때문이다. 1997년 국제통화기금(IMF) 외환위기 때 가장 먼저 구조조정된 것이 다름 아닌 R&D 조직들이다. 그렇게 하루아침에 실업자가 된 연구자들을 본 어린 학생들이 과학자라는 꿈 대신 경제적으로 안정된 직업을 찾아 나서는 것은 너무 당연하다. 문화로서 과학에 대한 요구는 크지만, 과학 정책은 여전히 1960~70년대에 머물러 있다. 과학기술 분야에서는 노벨상까지는 아니더라도 세계적이고 혁신적인 연구 성과가 어디서 나올지 모른다. 그렇기 때문에 주목받지 못하는 분야라도 꾸준히 지원할 필요가 있다. 당장 보이는 곳에만 몰아서 지원하는 R&D 방식은 과학기술 시스템 자체를 망가뜨리게 된다. 당장 성과를 내지 못한다고, 낯선 분야라고 지원을 끊어 버리는 방식은 과학 그 자체를 즐기려는 젊은 학생들의 의지를 싹수부터 밟아 버리는 셈이다. 그래서 과학기술 분야에서 ‘선택과 집중’이란 말은 ‘헛소리’(bullshit)다. R&D 예산 삭감이 과학 생태계를 무너뜨렸다고 말하는 이들이 많다. 20년 넘게 과학계를 옆에서 지켜본 결과 과학기술을 목적이 아닌 수단으로 여기는 분위기가 제방에 조금씩 틈을 만들어 왔고, 예산 삭감은 그런 틈을 큰 구멍으로 만들어 둑을 붕괴 직전까지 몰아넣은 한 방일 뿐이다. 제방이야 어떻게든 막을 수 있겠지만, 과학 생태계는 한번 파괴되면 복구하는 데 오랜 시간이 걸린다. 한국 과학정책 분야에서 일어나고 있는 일들을 볼 때마다 독일의 전설적 배우 마를레네 디트리히의 ‘꽃은 다 어디로 갔나요’라는 노래 후렴구가 떠오른다. “Wann wird man je verstehen.”(도대체 사람들은 언제 깨닫게 될까요.) 유용하 문화체육부 과학전문기자

5년 후 지구를 향해 날아오는 소행성 아포피스에 대한 흥미로운 연구결과가 나왔다. 최근 미국 존스홉킨스 대학 응용물리학 연구소는 지구에 최근접한 아포피스가 지구 중력의 영향으로 진동과 산사태가 발생해 변형될 수 있다는 연구결과를 내놨다. ‘혼돈의 신’을 뜻하는 이집트 신화 속 아펩에서 이름을 따온 아포피스(Apophis)는 지름이 약 340m의 소행성이다. 지난 2004년 6월 처음 발견됐는데 최근까지 아포피스는 지구와 충돌 가능성이 가장 높은 소행성으로 꼽혀왔다. 이에 붙은 별칭 역시 ‘도시 파괴자’로 만약 지구와 직접 충돌한다면 지구 전체를 파괴하지는 못하지만 핵폭탄의 수십~수백 개가 폭발하는 것과 같아 반경 수백 ㎞를 흔적도 없이 사라지게 할 수 있다. 특히 천문학자들은 아포피스가 2029년 4월 지구와 최근접할 것으로 예상했는데, 놀랍게도 발견 당시만 해도 아포피스가 지구와 충돌할 확률을 무려 2.7%로 예측하기도 했다. 그러나 다행히 최근 연구결과 아포피스가 지구와 약 3만1860㎞ 거리를 두고 지나갈 것으로 예측돼 지구와 충돌할 가능성은 거의 없다. 다만 이 정도 거리도 지구와 달 사이의 약 12분의 1에 불과할 정도로 가깝다. 이번에 존스홉킨스 대학 연구팀은 아포피스와 유사한 소행성을 기반으로 시뮬레이션 모델을 만들어 지구를 스쳐 지나가는 아포피스의 물리적 변화를 예측했다. 연구를 이끈 로날드 루이스 발루즈 연구원은 “아포피스의 중력은 지구보다 약 25만 배나 작다”면서 “지구 중력으로 인해 지구와 가까워지기 1시간 전 부터 소행성에 지진과 같은 진동이 이어질 수 있다”고 설명했다. 이어 “이 진동이 얼마나 강할 지 말하기는 어렵지만 아포피스 표면의 바위를 우주로 내 보내 외형을 바꿀 수 있을 것”이라면서 “지구의 중력은 아포피스의 회전 패턴을 바꿀 수 있어 산사태를 촉발해 표면 아래에 있는 층이 드러날 수도 있다”고 덧붙였다. 한편 지구를 방문하는 아포피스를 가깝게 지켜볼 수 있는 희귀한 기회를 맞아 국제 협력도 커지고 있다. 앞서 지난 7월 부산 벡스코에서 개막한 우주분야 세계 최대 규모 국제 학술행사인 ‘국제우주연구위원회’(COSPAR·코스파)에서도 아포피스 탐사와 관련한 국제협력이 언급된 바 있다.

과학소설(SF)이나 아이들이 좋아하는 만화에는 자동차나 동물이 로봇으로 변신하는 장면이 자주 등장한다. 변신 로봇까지는 아니지만 과학자들도 자연이나 동물로부터 영감을 받아 발견과 발명을 하는 경우가 많다. 이 책에서는 자연의 메커니즘을 모방하는 생체 모방, 자연 모사로 만들어 낸 13가지 독창적 아이디어를 만날 수 있다. 천체물리학자나 천문학자들이 블랙홀, 중성자별, 은하계의 활동과 밝기 변화 등을 연구할 때는 가시광선보다 짧은 파장을 가진 X선을 이용한 망원경을 사용한다. 미국 애리조나대학의 천문학자 로저 에인절은 X선 망원경의 아이디어를 바닷가재에서 찾았다. 바닷가재는 사람의 주간 시력보다 256배나 뛰어난 시력으로 어둠 속에서도 물체를 식별할 수 있다. 새까만 눈은 천문대 돔 지붕처럼 수백만 개의 아주 작은 반사관으로 구성돼 있어 모든 각도에서 빛을 모아 망막 한 지점에 집중시키기 때문에 가능한 일이다. 드론의 군집 비행 기술은 개미나 벌의 사회를 관찰해 개발했고, 제2형 당뇨병 치료제는 파충류 ‘힐라몬스터’를 참고했으며, 시멘트 제조 과정에서 발생하는 탄소 배출을 최소화하는 방법은 산호가 바다에서 몸집을 키우는 방식을 관찰해 찾았다. 이런 사례들을 통해 저자는 “온도 조절, 운송 수단, 식량, 에너지 등 인류가 직면한 문제들을 자연은 이미 오래전에 해결했다”며 “자연은 지속 가능성의 실마리를 보여 준다”고 말한다. 책을 읽다 보면 곳곳에서 저자의 자연에 대한 애정 어린 시선을 느낄 수 있다. 그는 자연이 단순히 과학적 아이디어의 원천이라는 것을 말하고 있지 않다. 인류의 과학 발전을 위해 자연을 활용하더라도 생태계 보전과 생명 다양성 보존이라는 올바른 방향으로 나아갈 필요가 있음을 은연중에 드러낸다. 그렇기 때문에 “인간이 도구를 만드는 재능을 부주의하게 남용한다면 쓰레기 산, 자원 고갈, 환경 악화 문제는 끊이지 않을 것이며 결국 지구는 희망 없는 세상으로 변할 것”이라는 저자의 경고가 더 무겁게 다가온다.

지난 수십 년 동안 행성 과학자들은 현재 또는 과거 어느 시점에 내부 해양을 품고 있을 수 있는 태양계의 위성 목록을 꾸준히 추가해왔다. 예컨대 유로파나 엔셀라두스처럼 대부분의 경우는 가스 행성인 목성이나 토성과 중력적으로 연결되어 있다.​ 하지만 최근 행성 과학자들은 태양계에서 가장 차가운 거대 얼음 행성인 천왕성에 관심을 돌리고 있다. 보이저 2호 우주선이 촬영한 이미지를 기반으로 한 새로운 연구에 따르면, 작은 천왕성의 얼음 위성인 미란다가 한때 표면 아래에 수심 깊은 액체 물 바다를 가졌을 수 있다고 한다. 더욱이 그 바다의 흔적이 오늘날에도 미란다에 남아 있을 수도 있다는 가능성을 시사한다.​ 1986년 1월 보이저 2호가 지구를 떠난 지 9년 만에 미란다를 2만 9000km 근접 통과했을 때 남반구의 이미지를 포착했다. 그 결과 나온 사진에는 홈이 있는 지형, 거친 경사면, 분화구가 있는 지역을 포함하여 표면에 다양한 지질학적 특징들이 흩어져 있었다.​ 존스홉킨스 응용물리학연구소(APL)의 행성 과학자인 톰 노드하임과 같은 연구자들은 표면 특징을 분해공학으로 연구하여 미란다의 기괴한 지질을 설명하고, 마란다가 지금처럼 보이게 된 이유를 가장 잘 설명할 수 있는 내부 구조의 유형을 알아내고자 했다.​ 이 팀은 보이저 2호가 본 균열과 능선과 같은 미란다의 다양한 표면 특징을 매핑한 다음, 그 표면에서 볼 수 있는 응력 패턴을 가장 잘 설명할 수 있는 위성 내부의 다양한 구성을 테스트하는 컴퓨터 모델을 개발했다.​ 컴퓨터 모델은 표면의 응력 패턴과 달의 실제 표면 지질을 가장 잘 일치시키는 내부 구성이 미란다 표면 아래에 1억~5억 년 전에 있었던 깊은 바다의 존재라는 것을 발견했다. 그들의 모델에 따르면, 바다의 수심은 100km로 측정되었으며, 30km의 얼음 지각 아래에 묻혀 있었다. 미란다의 지름은 불과 470km로, 바다가 달 전체의 거의 절반을 차지했을 것이다. 이러한 바다를 발견할 가능성이 있는 위성은 극히 드물다. 노르트하임은 “미란다와 같은 작은 물체 내부에서 바다의 증거를 찾는 것은 엄청나게 놀라운 일”이라며 “이것은 천왕성의 이러한 위성 중 일부가 정말 흥미로울 수 있다는 이야기를 뒷받침하는 데 도움이 된다. 태양계에서 가장 먼 행성 중 하나 주변에 여러 개의 바다 세계가 있을 수 있다는 것이다. 이는 흥미롭고 기이한 일”이라고 설명했다. 연구자들은 미란다와 근처의 다른 위성 사이의 상호 조석력이 미란다의 내부를 액체 바다를 유지할 만큼 따뜻하게 유지하는 데 중요했을 것이라고 추측한다. 미란다의 내부가 상호 조석력에 반응하여 지속적으로 작용함으로써 과거 다른 위성과의 궤도 공명으로 증폭되었고, 이로 인해 얼지 않을 정도로 따뜻하게 유지할 수 있는 충분한 마찰 에너지가 생성되었을 수 있었을 것이다.​ 마찬가지로 목성의 위성인 이오와 유로파는 2:1 공명을 한다(이오가 목성을 두 번 공전할 때마다 유로파는 한 번 공전). 이로 인해 유로파 표면 아래에 바다를 유지할 수 있는 충분한 조석력이 발생한다.​ 미란다는 결국 다른 천왕성 위성 중 하나와 동기화가 맞지 않아 내부를 따뜻하게 유지하는 메커니즘이 무효화되었다. 하지만 연구자들은 미란다가 아직 완전히 얼지는 않았다고 생각한다. 만약내부 바다가 완전히 얼었다면 바닷물이 팽창하여 표면에 뚜렷한 균열이 생겼어야 하기 때문이다.​ 노르트하임은 “미란다로 돌아가서 더 많은 데이터를 수집하기 전까지는 바다가 있는지 확실히 알 수는 없다”며 “보이저 2호의 이미지에서 과학 퍼즐의 마지막 조각을 맞추고 있다. 지금은 가능성에 흥분하고 천왕성과 잠재적인 바다 위성을 심층적으로 연구하기 위해 돌아가고 싶다”라고 덧붙였다.​ 이 새로운 연구는 10월 15일 ‘행성과학’ 저널에 게재됐다.

지난 수십 년 동안 행성 과학자들은 현재 또는 과거 어느 시점에 내부 해양을 품고 있을 수 있는 태양계의 위성 목록을 꾸준히 추가해왔다. 예컨대 유로파나 엔셀라두스처럼 대부분의 경우는 가스 행성인 목성이나 토성과 중력적으로 연결되어 있다.​ 하지만 최근 행성 과학자들은 태양계에서 가장 차가운 거대 얼음 행성인 천왕성에 관심을 돌리고 있다. ​ 보이저 2호 우주선이 촬영한 이미지를 기반으로 한 새로운 연구에 따르면, 작은 천왕성의 얼음 위성인 미란다가 한때 표면 아래에 수심 깊은 액체 물 바다를 가졌을 수 있다고 한다. 더욱이 그 바다의 흔적이 오늘날에도 미란다에 남아 있을 수도 있다는 가능성을 시사한다.​ 1986년 1월 보이저 2호가 지구를 떠난 지 9년 만에 미란다를 2만 9000km 근접 통과했을 때 남반구의 이미지를 포착했다. 그 결과 나온 사진에는 홈이 있는 지형, 거친 경사면, 분화구가 있는 지역을 포함하여 표면에 다양한 지질학적 특징들이 흩어져 있었다.​ 존스홉킨스 응용물리학연구소(APL)의 행성 과학자인 톰 노드하임과 같은 연구자들은 표면 특징을 분해공학으로 연구하여 미란다의 기괴한 지질을 설명하고, 마란다가 지금처럼 보이게 된 이유를 가장 잘 설명할 수 있는 내부 구조의 유형을 알아내고자 했다.​ 이 팀은 보이저 2호가 본 균열과 능선과 같은 미란다의 다양한 표면 특징을 매핑한 다음, 그 표면에서 볼 수 있는 응력 패턴을 가장 잘 설명할 수 있는 위성 내부의 다양한 구성을 테스트하는 컴퓨터 모델을 개발했다.​ 컴퓨터 모델은 표면의 응력 패턴과 달의 실제 표면 지질을 가장 잘 일치시키는 내부 구성이 미란다 표면 아래에 1억~5억 년 전에 있었던 깊은 바다의 존재라는 것을 발견했다. 그들의 모델에 따르면, 바다의 수심은 100km로 측정되었으며, 30km의 얼음 지각 아래에 묻혀 있었다. 미란다의 지름은 불과 470km로, 바다가 달 전체의 거의 절반을 차지했을 것이다. 이러한 바다를 발견할 가능성이 있는 위성은 극히 드물다. 노르트하임은 “미란다와 같은 작은 물체 내부에서 바다의 증거를 찾는 것은 엄청나게 놀라운 일”이라며 “이것은 천왕성의 이러한 위성 중 일부가 정말 흥미로울 수 있다는 이야기를 뒷받침하는 데 도움이 된다. 태양계에서 가장 먼 행성 중 하나 주변에 여러 개의 바다 세계가 있을 수 있다는 것이다. 이는 흥미롭고 기이한 일”이라고 설명했다. 연구자들은 미란다와 근처의 다른 위성 사이의 상호 조석력이 미란다의 내부를 액체 바다를 유지할 만큼 따뜻하게 유지하는 데 중요했을 것이라고 추측한다. 미란다의 내부가 상호 조석력에 반응하여 지속적으로 작용함으로써 과거 다른 위성과의 궤도 공명으로 증폭되었고, 이로 인해 얼지 않을 정도로 따뜻하게 유지할 수 있는 충분한 마찰 에너지가 생성되었을 수 있었을 것이다.​ 마찬가지로 목성의 위성인 이오와 유로파는 2:1 공명을 한다(이오가 목성을 두 번 공전할 때마다 유로파는 한 번 공전). 이로 인해 유로파 표면 아래에 바다를 유지할 수 있는 충분한 조석력이 발생한다.​ 미란다는 결국 다른 천왕성 위성 중 하나와 동기화가 맞지 않아 내부를 따뜻하게 유지하는 메커니즘이 무효화되었다. 하지만 연구자들은 미란다가 아직 완전히 얼지는 않았다고 생각한다. 만약내부 바다가 완전히 얼었다면 바닷물이 팽창하여 표면에 뚜렷한 균열이 생겼어야 하기 때문이다.​ 노르트하임은 “미란다로 돌아가서 더 많은 데이터를 수집하기 전까지는 바다가 있는지 확실히 알 수는 없다”며 “보이저 2호의 이미지에서 과학 퍼즐의 마지막 조각을 맞추고 있다. 지금은 가능성에 흥분하고 천왕성과 잠재적인 바다 위성을 심층적으로 연구하기 위해 돌아가고 싶다”라고 덧붙였다.​ 이 새로운 연구는 10월 15일 ‘행성과학’ 저널에 게재됐다.

카오스, 카오스 에브리웨어(팀 파머 지음, 박병철 옮김, 디플롯) ‘카오스 이론’이라고 하면 ‘베이징에서의 나비의 날갯짓이 플로리다에 허리케인을 일으킨다’라는 말을 떠올리는 사람이 많다. 카오스 이론의 핵심은 불확실성과 예측 불가능성이다. 이론물리학자이자 기상학자로, 현재 많은 나라 기상청에서 쓰고 있는 앙상블 예측 기법의 기틀을 마련한 저자는 “예측할 수 없는 것을 예측하는 것은 가능할까”라는 질문에 대해 확률적 예측이라면 가능하다는 것을 설명한다. 비선형 확률 예측 기법은 날씨는 물론 바이러스 확산, 경제 변동, 국가 간 충돌까지 다양한 상황에서 무질서 속의 질서를 보게 해 준다. 436쪽, 2만 7800원. 나의 인생만사 답사기(유홍준 지음, 창비) 유홍준 명지대 미술사학과 석좌교수는 박물관장, 문화재청장, 한국학중앙연구원 이사장까지 다양한 경력을 갖고 있다. 그러나 그를 대표하는 것은 500만부 판매 신화를 쓴 인문학 스테디셀러 ‘나의 문화유산답사기’다. 산문이나 에세이, 수필도 아니고 ‘잡문’이라는 이름을 붙여 하나 마나 한 이야기로 생각하기 쉽지만 답사기를 쓰면서 겪었던 일들, 예술과 문화를 대하는 태도, 예술을 통해 얻을 수 있는 즐거움과 아름다움을 말하는 문장들로 가득 차 있다. 부록에는 ‘좋은 글쓰기를 위한 15가지 조언’이 실려 베스트셀러 작가의 작문 비법도 훔쳐볼 수 있다. 364쪽, 2만 2000원. 언니네 미술관(이진민 지음, 한겨레출판사) 미술관에 가는 것은 좋지만 그림을 어떻게 봐야 하는지 어려워하는 사람들이 많다. 철학자인 저자는 슬픔, 사소함, 서투름, 근육, 거울, 마녀, 직선과 곡선, 앞과 뒤, 너와 나라는 9개 키워드로 그림을 읽는 방법을 제시한다. 저자는 그림 속 요소들을 하나씩 꼼꼼히 살펴봄으로써 자기 몸에 있는 모든 감각을 온전히 느끼고, 인간을 인간답게 만드는 것이 무엇인지, 사물의 뒷모습과 보이는 것 너머를 보는 마음에 대해 생각하자고 제안한다. 332쪽, 1만 8500원. 레볼루션 코리아(구윤철 지음, 바다위의정원) 33년 동안 국가 정책과 예산을 다루는 일을 맡았던 저자가 현재 대한민국은 선진국 반열에 들어섰지만 국가 시스템 곳곳에 여전히 추격형 경제 시절의 비효율성이 남아 있다고 지적한다. 국가 발전과 국민 행복을 쌍끌이하기 위해 경제, 사회, 정치, 행정 분야에서 필요한 11가지 실행 전략을 제시한다. 320쪽, 2만 5000원.