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  • 뉴턴 만유인력 법칙으로 ‘이것’까지 설명한다 [달콤한 사이언스]

    뉴턴 만유인력 법칙으로 ‘이것’까지 설명한다 [달콤한 사이언스]

    뉴턴이 떨어지는 사과를 보면서 착안했다는 만유인력 법칙, 중력원리는 질량을 가진 물체 사이에 작용하는 힘을 설명한다. 만유인력 법칙은 천체의 움직임과 로켓, 위성 등 우주기술 개발에 많이 활용된다. 그런데, 새의 날갯짓과 물고기의 지느러미 움직임까지도 만유인력 법칙으로 설명할 수 있다는 분석 결과가 나왔다. 덴마크 로스킬데대학 과학·환경학과 연구팀은 새와 곤충, 박쥐, 고래, 물고기의 날개와 지느러미 움직임을 뉴턴 중력 방정식으로 추정할 수 있다고 7일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 6월 6일 자에 실렸다. 비행이나 수영 능력은 다양한 동물 집단에서 독립적으로 진화했다. 특히 비행에 필요한 에너지를 최소화하기 위해 생물학자들은 동물이 날개를 펄럭이는 주파수가 날개의 자연 공명 주파수에 의해 결정된다고 봤다. 그러나, 날갯짓에 대한 보편적 수학적 설명을 찾지 못했다. 연구팀은 차원 분석을 사용해 날아다니는 새, 곤충, 박쥐의 날갯짓 주파수와 펭귄, 고래를 포함해 수영하는 동물의 지느러미 움직임을 설명하는 방정식을 찾았다. 그 결과, 날거나 잠수하는 동물은 날개나 지느러미를 날개 면적의 제곱근으로 나눈 값에 비례하는 빈도로 움직인다는 사실을 발견했다. 벌, 나방, 잠자리, 딱정벌레, 모기, 박쥐, 벌새 등 몸집이 작은 동물부터 백조를 비롯해 몸집이 큰 조류에 대한 날개 움직임에 대한 공개 데이터와 비교해 방정식의 정확도를 확인했다. 또 펭귄, 혹등고래, 북방긴수염고래 등 여러 종의 해양 동물 지느러미 스트로크 빈도에 대한 기존 데이터와 방정식의 정확도를 비교했다. 그 결과, 체질량, 날개 면적, 날갯짓 횟수 사이 관계는 동물의 몸 크기, 날개 모양, 진화의 역사에 차이가 있음에도 거의 변하지 않는 것으로 나타났다. 멸종한 가장 큰 비행 익룡인 케찰코아틀루스 노스트로피도 0.7㎐ 주파수로 10m 날개를 펄럭였던 것으로 추정했다. 연구를 이끈 티나 헤크셔 로스킬데대 교수(수리물리학)는 “이번 연구는 만유인력 법칙이 날개 및 지느러미 움직임과 심장 박동이 1만 배 이상 차이 나는 대왕고래부터 모기까지 414종 동물들을 설명할 수 있는 가장 간단한 수학적 설명”이라며 “이번 연구 결과는 비행 로봇을 개발하는 데 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.
  • ‘마초’ 뿌리 깊은 멕시코 첫 여성 대통령 나온다

    ‘마초’ 뿌리 깊은 멕시코 첫 여성 대통령 나온다

    공학 전공 과학자 출신 정치인멕시코시티 첫 여성 시장 역임살인 범죄 절반으로 줄이기도인기 높은 현 대통령 그늘 극복부패·빈곤·성평등 등 과제 산적 다음달 2일 열리는 멕시코 대통령 선거에서 이 나라 역사상 최초의 여성 대통령이 탄생한다. 여론조사에서 압도적 우위를 달리는 여당 대선 후보 클라우디아 셰인바움(62)과 야당 후보 소치틀 갈베스(61)가 모두 여성이어서다. AP통신은 28일 오랫동안 마초(남성 우월주의) 문화가 지배한 멕시코에서 여성 대통령은 역사의 중요한 진전이 될 것이라고 전했다.대선 승리가 유력한 셰인바움은 과학자 출신 정치인으로 스스로를 페미니스트라고 자부한다. 멕시코시티 시장이었던 2020년 여성단체가 낙태권을 주장하며 폭력시위를 벌이자 “나 자신을 페미니스트라고 인정하지만 어떤 종류의 폭력도 받아들일 수 없다”며 이들을 막아섰다. 1962년 멕시코 수도인 멕시코시티에서 유대인 부모 밑에서 태어났다. 대통령에 당선되면 멕시코 최초의 여성이자 유대인 대통령이 된다. 아버지는 화학자, 어머니는 생물학자, 오빠는 물리학자인 ‘과학자 가족’이다. 셰인바움 역시 남미 최고 대학인 멕시코국립자치대에서 에너지 공학으로 박사 학위를 받았다. 대학 재학 시절 학생운동에 매진했고, 멕시코시티 환경부 장관 등을 거쳐 2018년 멕시코시티 첫 여성 시장에 당선됐다. 시장 재직 시절 가장 인상적인 업적은 살인 범죄를 절반으로 줄인 것이다. ‘범죄와의 전쟁’을 위해 미국 연방수사국(FBI)의 멕시코 담당 국장을 파격 영입해 성과를 냈다. 자전거 도로와 전기버스, 빈민촌 연결 케이블카 등 눈에 잘 띄는 프로젝트를 대거 추진해 전국적 인지도를 끌어올렸다. 대선 출마를 결심한 것은 같은 당 소속인 현 대통령 안드레스 마누엘 로페스 오브라도르(71)의 영향이 컸다. 오브라도르 대통령은 재임 기간 60% 아래로 지지율이 내려간 적이 없을 정도로 인기가 높지만 멕시코는 6년 단임제 국가여서 더이상 집권은 불가능하다. 현재 셰인바움의 지지율 고공행진은 현 대통령의 후광 덕분이라는 분석도 있다. 오브라도르 대통령이 ‘수렴청정’에 나설 것이라는 관측도 나온다. 그럼에도 셰인바움이 대통령이 되면 해야 할 일이 산더미다. 1억명의 유권자는 높은 범죄율과 부정부패, 빈곤 문제로 신음하는 ‘멕시코병’을 근본적으로 치료해 달라고 요구한다. 멕시코는 특히 심각한 성 불평등으로 여성에 대한 범죄율이 높다. 이 때문에 ‘여성 대통령’은 그 존재만으로도 역사의 진보로 해석될 수 있다. 2021년 멕시코에서 발생한 3만 4000건의 살인 사건 가운데 1000건 이상이 ‘페미사이드’(단지 여성이라는 이유로 살해당하는 현상)로 추산된다. 이번 대선에서는 대통령뿐 아니라 국회의원, 지방정부 수장 등 2만여명의 공직자를 선출한다. 2018년부터 의회 남녀 비율을 5대5로 정하는 등 노력으로 멕시코의 여성 정치인의 수는 늘었지만 여성 대상 범죄는 여전하다. ‘마초 국가’인 멕시코에서 첫 여성 대통령이 될 그의 어깨가 무거울 수밖에 없다.
  • [월드 핫피플] 여성 年1000명 살해당하는 ‘마초국가’서 첫 여성 대통령 탄생할까

    [월드 핫피플] 여성 年1000명 살해당하는 ‘마초국가’서 첫 여성 대통령 탄생할까

    다음 달 2일 열리는 멕시코 대통령 선거에서는 이 나라 첫 여성 대통령이 탄생할 예정이다. 여론 조사에서 압도적 우위를 달리는 여당 대선 후보 클라우디아 셰인바움(62)과 야당 후보 소치틀 갈베즈(61)가 모두 여성이기 때문이다. AP통신은 28일 오랫동안 ‘마초(남성 우월주의) 문화’가 지배한 멕시코에서 여성 대통령은 역사의 중요한 진전이 될 것이라고 전했다. 셰인바움은 과학자 출신 정치인으로 스스로 페미니스트임을 내세운다. 멕시코시티 시장이었던 2020년 “나 자신을 페미니스트라고 인정하지만 어떤 종류의 폭력도 받아들일 수 없다”고 말했다. 당시 여성단체가 합법적이고 안전하게 낙태할 권리를 주장하며 화염병 등을 동원해 폭력시위를 벌이자 이를 막기 위해 한 말이었다. 1962년 멕시코 수도인 멕시코시티에서 태어난 셰인바움의 부모는 유대인이다. 그가 당선되면 최초의 여성이자 유대인 대통령이 된다. 할아버지는 1920년대 리투아니아에서 멕시코로 이민왔으며, 어머니쪽 조부모는 1940년대 유대인 대학살인 홀로코스트를 피해 불가리아에서 탈출했다.아버지는 화학자, 어머니는 생물학자, 오빠는 물리학자인 ‘과학자 가족’이다. 셰인바움 역시 멕시코 최고 대학인 멕시코 국립자치대에서 에너지 공학으로 박사 학위를 받았다. 대학에서 재학하는 동안 학생운동을 열심히 했으며, 멕시코시티 환경부 장관과 틀랄판 구청장을 거쳐 2018년 멕시코시티의 첫 여성 시장에 당선된다. 시장 재직 시절 가장 인상적인 업적은 살인 범죄를 절반으로 줄인 것이다. 범죄와 싸우기 위해 미국 연방수사국(FBI)의 멕시코 담당 국장을 파격적으로 영입하기도 했다. 자전거 도로, 전기 버스, 빈민촌을 연결하는 케이블카 등 눈에 잘 띄는 프로젝트를 추진해 인기를 끌었다. 셰인바움을 정치로 이끈 것은 카를 마르크스의 ‘자본론’ 복사본을 옷장에 숨길 정도로 열성적 좌파였던 부모와 현 대통령 안드레스 마누엘 로페스 오브라도르의 영향이 컸다. 오브라도르 대통령은 재임 기간 60% 아래로 지지율이 떨어진 적이 없을 정도로 인기가 높지만, 6년 단임제인 멕시코에서 더 이상 집권은 불가능하다. 오브라도르 대통령과 비교해 스스로 내성적이라고 말하는 셰인바움은 카리스마가 부족하다는 평가다. 따라서 현재 셰인바움의 지지율은 현 대통령의 인기 덕이 크며, 당선되더라도 오브라도르 대통령이 ‘수렴청정’을 할 것이란 관측이 많다.오브라도르 대통령의 그늘을 벗어나는 것 말고도 신임 대통령의 과제는 산더미다. 1억명의 멕시코 유권자는 높은 범죄율과 부패, 빈곤 문제 등을 해결해 달라고 요구하고 있다. 멕시코는 살인과 납치 범죄가 만연하며 폭력집단간 싸움이 빈번하게 일어난다. 특히 심각한 성 불평등으로 여성에 대한 범죄율이 높은 만큼 여성 대통령은 그 존재만으로도 역사적 발전이 될 수 있다. 2021년 멕시코에서 발생한 3만 4000건의 살인 가운데 1000건 이상이 여성이란 이유만으로 살해당한 ‘페미사이드’로 분류됐다. 2일 대선에서는 대통령뿐 아니라 국회의원, 지방정부 수장 등 약 2만여명의 공직자를 선출한다. 2018년부터 의회 성비를 5대5로 정하는 등의 노력으로 여성 정치인의 수는 늘었지만 여성 대상 범죄는 줄지 않고 있다. 여성 대통령의 당선은 마초 국가에서 여성 범죄와 성 불평등을 해결하는 최선의 해결책이 될 전망이다.
  • 부처님이 보고 도를 깨쳤다는 ‘그 별’ 아시나요? [이광식의 천문학+]

    부처님이 보고 도를 깨쳤다는 ‘그 별’ 아시나요? [이광식의 천문학+]

    부처님이 태어나신 초파일이 가깝다. 요즘은 초파일이라 하지 않고 ‘부처님 오신 날’이라고 한다. 고타마 싯다르타는 본격적으로 구도에 오르기 위해 29살에 출가했다. 그후 6년간 고행한 싯다르타가 부다가야의 큰 보리수 아래 좌정한 채 깊은 명상에 들었다가 이윽고 새벽녘에 고개를 들어 하늘을 보았다. ‘밝은 별(明星)’ 하나가 미명의 동녘 하늘에 반짝이고 있었다. 그 순간 싯다르타는 크게 깨치고 정각(正覺)에 이르러 붓다(깨달은 자)가 되었다. 부처님이 중생을 위해 진리를 설한 것은 바로 이 성도(成道)에서 비롯됐다고 한다. 새벽별을 보고 큰 깨달음을 얻은 싯다르타는 다음과 같은 게송을 남겼다. 게송이란 수행을 하다가 깨달음을 얻었다든가, 법문을 설할 때 일어난 감흥을 한시 형태로 읊은 것이다. 별을 보고 깨달음을 얻었으나/깨닫고 난 뒤에는 별이 아니다/사물을 좇아가지는 않지만/그렇다고 무정물도 아니다​(因星見悟 悟罷非星 不逐於物 不是無情) 이 게송을 두고 예로부터 수많은 사람들이 저마다의 해석들을 내놓았다. 대체적인 풀이는 ‘새벽의 별을 본 것이 깨달음의 계기가 되었다. 깨달은 후 보니 그 별은 이미 별이 아니다. 그것은 사물이 아니라 유정물이요 자신이요 우주다’란 것이다. 어쩌면 이런 사색 끝에 색즉시공(色卽是空) 공즉시색(空卽是色)의 사상이 나왔는지도 모른다. 이때 색은 물질적 존재를 말하며, 공은 실체가 없다는 연기(緣起)의 이치를 말한다. 곧, 물질적 존재인 색은 만물이 무수한 원인들로 엮여진 그 결과물이라는 연기에 의해 형성된 것이므로 실체가 없는 것(空)과 같다는 의미다. 이와 비슷한 맥락으로 <보이는 세상은 실재가 아니다> <시간은 흐르지 않는다> 등 여러 권의 베스트셀러를 낸 이탈리아의 이론 물리학자 카를로 로벨리는 “우주는 실재가 아니라, 사건의 관계”일 뿐이라고 주장한다. 중국 오대 때의 큰스님 취암(翠巖)이 붓다의 새벽별 게송을 해석한 또 다른 게송을 내놓았다. 한번 밝은 별을 보고 꿈에서 깨어났네/천년 묵은 복숭아씨에서 푸른 매실이 열렸도다/비록 국에 넣어 맛을 내진 못하지만/일찍이 목마른 장병들의 갈증은 덜어줬네(一見明星夢便廻 千年桃核長靑梅 雖然不是調羹味 曾與將軍止渴來) 또 다른 해석은 싯다르타가 보리수 아래에서 명상 끝에 새벽하늘의 명성을 보고 자신이 지구라는 땅덩어리에 올라타고 태양을 빙빙 돈다는 사실을 깨달았다고 풀이한다. <화엄경>에는 이와 관련하여 ‘기세간(器世間)’이라는 단어를 기록하고 있다. 기세간이란 사람이 사는 ‘그릇(器)’이라는 뜻으로, 곧 지구를 가리킨다. 석가는 새벽별을 보고는 문득 자신이 살고 있는 그릇이 허공에 둥둥 떠서 굴러가는 그릇과 같다는 사실을 깨달았다는 것이다. 붓다의 지동설 우주관이라 할 수 있다. 서양의 아리스타르코스(BC 310-230)가 최초로 지동설을 내놓은 것이 기원전 3세기다. 그렇다면 붓다는 그보다 300년이나 앞서 지동설을 깨쳤다는 건데, 선뜻 납득하기는 어렵다. 부처님도 당시에는 이 별이 쌍성인 줄은 몰랐을 것이다. 샛별이냐, 시리우스냐? 어쨌든 부처님이 새벽에 별을 보고 깨달음을 얻었다는 것은 기록에 나타나 있는 사실인데, 현대 천문학에서 볼 때 과연 그 별이 무슨 별이었을까? 일단 금성이 용의 선상에 떠오른다. 기원전 5~6세기인 그 시절에 행성과 항성(별)의 구분이 딱히 있었을 것 같지 않고, 또 싯다르타가 동쪽 하늘에서 보았다는 밝은 별로는 금성 외에는 찾기가 어렵다. 금성은 우리나라에서 예부터 아침에 뜰 때는 샛별 또는 명성(明星), 계명성(啓明星)이라 하고, 저녁에 서쪽 하늘에 뜰 때는 개밥바라기라 했다. 그래서 고대인들은 아침과 저녁에 나타나는 금성을 서로 다른 두 개의 천체라고 생각했다. 붓다의 정확한 생몰 연도와 날짜는 모른다. 주류 역사가들은 대체로 기원전 563년 무렵에 태어나 기원전 483년 무렵에 사망한 것으로 추정하고 있다. 불교에서는 부처의 탄생과 열반을 기원전 624년, 544년으로 보고 있다. 그래서 한 별지기는 대략적인 성도일(成道日)을 추산하여 35세 되는 해인 기원전 589년 12월 8일(음력) 이른 새벽, 위치를 부다가야 근처 가야시로 설정하고 해당날짜로 스카이사파리 앱을 돌려 검토해본 결과, 그날은 달이 없는 날이고 새벽녘에 가장 밝은 별은 시리우스로 나왔다. 전천에서 가장 밝은 별로, 동양에서는 천랑성(天狼星) 또는 늑대별, 서양에서는 개별(dog star)이라고 불렸다. 고대 이집트에서 이 별이 동쪽 지평선 위로 나타나면 나일강의 범람이 시작되었다. 그래서 이집트 태양력은 이날을 1월 1일로 삼았다. 이상에서 살펴보았듯이 부처님이 보고 깨달음을 얻었다는 ‘그 별’은 행성인 금성이거나 정말 별인 시리우스 중 하나일 것이 거의 분명하다. 어쨌든 새벽 하늘에서 눈부시게 빛나는 ‘명성’을 본 그 순간, 부처님은 이 광대무변한 우주를 문득 체득하고, 무시무종(無始無終)의 영겁을 깊이 체감하고는, 별과 나, 세계와 나는 하나이며, 그렇다면 인간은 어떻게 살아야 하는가를 깨치지 않았을까 싶다. 이는 현대 천문학 이론에도 합이 맞는 사상이다. 여기서 부처님의 큰 가르침 ‘살아 있는 모든 중생을 사랑하라’는 대자대비(大慈大悲)가 나오지 않았을까? 불교에서 말하는 자비, 이것은 바로 사랑이 시작되는 지점이다. 감히 인류를 사랑한다고 말할 배짱은 없을지라도, 바로 당신 옆의 사람들을 따뜻하게 아끼고 사랑하며 살아가라는 게 우주가 우리에게 주는 가르침이라고 생각한다. ​이 어마무시하게 광막한 우주에 한낱 별먼지로 이루어진 인간이 맞설 수 있는 단 하나의 무기가 있다고 한다면, 그것은 ‘사랑’이 아니까? 사랑만이 생과 사, 시공을 초월하는 유일한 거니까. 몇 해 전 우주로 떠난 휠체어의 물리학자 스티븐 호킹은 다음과 같이 말했다. “당신이 사랑하는 사람들이 살고 있는 곳이 아니라면, 우주도 별 의미가 없을 것이다(It would not be much of a universe if it wasn‘t home to the people you love)”
  • 낸시 그레이스 로먼 망원경, 빅뱅에서 남은 작은 블랙홀 탐색한다 [이광식의 천문학+]

    낸시 그레이스 로먼 망원경, 빅뱅에서 남은 작은 블랙홀 탐색한다 [이광식의 천문학+]

    “만약 우리가 그것들을 발견한다면 이론물리학 분야를 뒤흔드는 대사건이 될 것이다.” ​블랙홀 주간이 본격화되고 있으며, 이를 축하하기 위해 미 항공우주국(NASA)은 차세대 주요 천문 장비인 낸시 그레이스 로먼 우주망원경이 빅뱅으로 거슬러 올라가는 작은 블랙홀을 어떻게 찾아낼 것인지에 대해 설명했다. ​낸시 그레이스 로먼 우주망원경은 2026년 발사 예정인 우주망원경으로, 관측 파장은 가시광선과 적외선이다. 약 2.4m의 주경을 장착하고 있으며, 288 메가 픽셀의 사진을 찍을 수 있는데, 이는 허블 망원경 뛰어넘는 수준이다. 초점도 허블 망원경보다 더 잘 맞추어진다. 하지만 구경 크기는 2.4m으로 똑같다. ​블랙홀에 대해 생각할 때 우리는 태양 질량의 수십에서 수백 배에 달하는 항성 질량 블랙홀과 같은 거대한 우주 괴물을 상상하는 경향이 있다. 우리는 태양 질량의 수백만 배(심지어 수십억 배)에 달하는 초대질량 블랙홀이 은하 중심부에 자리잡고 그 주변을 지배하는 모습을 상상해볼 수도 있다. ​그러나 과학자들은 우주에는 지구 정도의 질량을 가진 깃털처럼 가벼운 블랙홀이 존재할 수도 있다는 이론을 내세운다. 이 블랙홀은 잠재적으로 큰 소행성만큼 작은 질량을 가질 수 있다. 과학자들은 또한 그러한 블랙홀이 약 138억 년 전 태초부터 존재했을 것이라고 제안한다. ​‘원시 블랙홀’이라고 명명된 이 블랙홀은 지금까진 순전히 이론상의 존재이긴 하지만, 2026년 말 발사 예정인 로먼 망원경이 이를 극적으로 바꿀 수 있을 것으로 기대되고 있다. ​“지구 질량의 원시 블랙홀 집단을 탐지하는 것은 천문학과 입자물리학 모두에 놀라운 진전이 될 것이다. 왜냐하면 이러한 물체는 알려진 물리적 과정에 의해 형성될 수 없기 때문”이라고 윌리엄 드로코 캘리포니아 대 산타크루즈 박사후 연구원은 설명한다. 팀을 이끌었던 그는 로먼이 이 고대의 작은 블랙홀 사냥에 나선 것에 대해 성명에서 “만약 우리가 그것을 발견한다면 이론물리학 분야를 뒤흔들 것”이라고 강조했다. 사건 지평선에는 질량이 중요하다 지금까지 존재하는 것으로 확인된 가장 작은 블랙홀은 항성질량 블랙홀로, 거대한 별의 핵융합에 필요한 연료가 고갈될 때 생성된다. 이러한 융합이 중단되면 별들은 자체 중력으로 붕괴된다. 일반적으로 별이 항성질량 블랙홀을 남기는 데 필요한 최소 질량은 태양 질량의 8배다. 더 가벼우면 별은 중성자별이나 그을린 백색왜성으로 일생을 마감하게 된다. ​그러나 우주 탄생 당시의 조건은 현재의 조건과 매우 달랐다. 우주가 뜨겁고 밀도가 높으며 격동적인 상태에 있었을 때 훨씬 더 작은 물질 덩어리가 붕괴되어 블랙홀이 탄생했을 수도 있다. ​모든 블랙홀은 ‘사건 지평선’이라고 불리는 외부 경계에서 ‘시작’된다. 이 지점을 넘어서면 빛조차도 중력의 영향을 벗어날 수 없다. 곧, 빛도 탈출할 수 없다는 뜻이다. 사건 지평선이 블랙홀의 중심 특이점, 즉 모든 물리법칙이 무너지는 무한 밀도 지점으로부터의 거리는 블랙홀의 질량에 의해 결정된다. ​즉, 질량이 태양의 약 24억 배에 달하는 초대질량 블랙홀 M87*의 사건 지평선은 지름이 약 248억km인 반면, 태양 30개의 질량인 항성질량 블랙홀은 폭이 약 177km에 불과한 사건 지평선을 갖게 된다. 반면에 지구 질량의 원시 블랙홀은 사건의 지평선이 동전보다 크지 않을 것이다. 소행성 질량을 지닌 원시 블랙홀은 양성자보다 폭이 작은 사건 지평선을 갖게 된다.원시 블랙홀의 개념을 지지하는 과학자들은 우주가 빅뱅이라고 부르는 초기 인플레이션을 겪으면서 원시 블랙홀이 탄생했을 것이라고 생각한다. 우주가 빛보다 빠른 속도로 질주하면서(우주에서는 빛보다 빠른 것은 아무것도 없지만 공간 자체는 그럴 수 있다), 과학자들은 주변보다 밀도가 높은 지역이 붕괴되어 소질량 블랙홀이 탄생했을 수 있다고 제안한다. ​그러나 많은 연구자들이 현재 우주에 존재하는 원시 블랙홀의 개념을 지지하지 않는데, 이는 스티븐 호킹 때문이다. 블랙홀도 죽는가? 스티븐 호킹의 가장 혁명적인 이론 중 하나는 블랙홀도 영원히 지속될 수 없음을 시사했다는 점이다. 이 위대한 물리학자는 블랙홀이 열 복사의 한 형태로 질량을 블랙홀 외부로 ‘누출’한다고 생각했는데, 이 개념은 나중에 그의 이름을 따서 ‘호킹 복사’라고 명명되었다. ​블랙홀은 호킹 복사를 누출하면서 질량을 잃고 결국 폭발한다. 블랙홀의 질량이 작을수록 호킹 복사가 더 빨리 일어난다. 이는 초대질량 블랙홀의 경우 이 과정이 우주의 수명보다 오래 걸릴 것임을 의미한다. 그러나 작은 블랙홀은 훨씬 더 빠르게 누출되므로 훨씬 더 빨리 죽어야 한다. ​따라서 원시 블랙홀이 어떻게 “펑” 하지 않고 138억 년 동안 떠돌 수 있었는지 설명하는 것은 어려운 일이다. 로먼이 만약 이러한 우주 화석을 발견한다면 물리학의 많은 부분이 뒤바뀌게 될 것이다.​이번 연구에 참여하지 않은 볼티모어 우주망원경과학연구소의 천문학자 카일라시 사후는 성명에서 “은하 형성부터 우주의 암흑물질 함량, 우주 역사에 이르기까지 모든 것에 영향을 미칠 것”이라고 전망하면서 “그들의 신원을 확인하는 것은 어려운 작업이 될 것이며, 천문학자들에게는 많은 설득력이 필요하지만 그만한 가치가 있을 것”이라고 덧붙였다. ​원시 블랙홀을 탐지하는 것도 결코 쉬운 일이 아니다. 다른 블랙홀과 마찬가지로 이 구역은 사건 지평선에 둘러싸여 있으며, 빛을 방출하거나 반사하지 않는다. 즉, 이를 탐지하는 유일한 방법은 알베르트 아인슈타인이 1915년에 발표한 일반 상대성 이론으로 알려진 중력이론에서 개발한 원리를 사용하는 길뿐이다. 아인슈타인에게 도움 받기 일반 상대성 이론은 질량을 가진 모든 물체는 ‘시공간’이라고 불리는 하나의 4차원 실체로 통합된 공간과 시간의 구조 자체에 곡률을 일으킨다고 예측한다. 배경 광원의 빛이 왜곡된 시공간을 통과하면 경로가 구부러진다. 빛이 통과하는 렌즈 물체에 가까울수록 경로가 더 많이 구부러진다. 이는 동일한 물체의 빛이 서로 다른 시간에 망원경에 도달할 수 있음을 의미한다. 이러한 현상을 중력렌즈라고 한다. ​중력렌즈의 영향을 받는 물체가 은하처럼 엄청나게 거대할 때 배경 소스는 겉보기 위치로 이동하는 것처럼 보이거나 심지어 동일한 이미지의 여러 위치에 나타날 수도 있다. 렌즈 효과를 받는 물체가 원시 블랙홀처럼 질량이 더 작다면 렌즈 효과는 더 작아지지만, 감지할 수 있는 배경 광원이 밝아지는 원인이 될 수 있다. 이것이 바로 마이크로 렌즈(Microlensing)라는 효과다.​현재 마이크로 렌즈는 떠돌이 행성이나 모항성 없이 은하수를 떠다니는 천체를 탐지하는 데 큰 효과를 거두고 있다. 이것은 이론상보다 더 많은 지구 질량의 떠돌이 천체들의 개수를 파악하고 있다. 모델은 실제로 예측한다. 이 패턴을 통해 과학자들은 로먼이 지구 질량의 떠돌이 행성에 대한 탐지를 10배 증가시킬 것이라고 예측한다. ​이러한 물체가 풍부하게 존재한다는 사실은 지구 질량 천체 중 일부가 실제로 원시 블랙홀일 수도 있다는 추측으로 이어졌다. 드로코는 “사례별로 지구 질량 블랙홀과 악성 행성을 구분할 방법이 없다”라고 말하면서 “로먼은 통계적으로 두 가지를 구별하는 데 매우 강력할 것”이라고 예측한다. ​사후는 “이것은 로먼이 행성을 검색하면서 이미 얻게 될 데이터를 사용하여 추가 과학자들이 할 수 있는 일의 흥미로운 예”라고 설명하면서 “과학자들이 지구 질량 블랙홀이 존재한다는 증거를 찾든 못 찾든 그 결과는 흥미롭다. 두 경우 모두 우주에 대한 우리의 이해를 증진시킬 것”이라고 덧붙였다. ​팀의 연구는 지난 1월 ‘물리학 리뷰 D’에 게재되었다.
  • [책꽂이]

    [책꽂이]

    알고리즘에 갇힌 자기 계발(마크 코켈버그 지음, 연아람 옮김, 민음사) 외모를 가꾸고 마음마저 다잡아야 하는 시대다. 온 사회가 자기 계발에 열중하라고 강요한다. 책은 자기 계발 문화를 형성한 근원을 진단하고자 고대 그리스부터 기독교 전통, 루소와 근대 인문주의, 실존주의까지 그 뿌리가 되는 사상을 탐구한다. 현대 들어 돈, 기술과 결합하며 더 독해진 자기 착취 실태를 분석했다. 특히 최근 열풍이 부는 인공지능(AI) 기술이 자기 계발에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 탐구한다. 200쪽. 1만 5000원.우리가 동물의 꿈을 볼 수 있다면(데이비드 M 페냐구즈만 지음, 김지원 옮김, 위즈덤하우스) 반려견이 자다가 움찔하는 모습을 본다면 동물도 꿈을 꾸는지 궁금해진다. 과학철학자인 저자는 유명한 여러 실험 결과로 동물도 꿈을 꿀 수 있다면서, 이를 의식과 상상력의 증거로 볼 수 있다고 주장한다. 이를 철학적으로 바라보고, 꿈이 가진 ‘도덕적 힘’으로 연결해 동물 윤리를 돌아보자고 제안한다. 논리적으로 확장해 나가는 저자의 주장을 읽다 보면 동물에 대한 인식도 달라질 법하다. 296쪽. 1만 9800원.김범준의 물리 장난감(김범준 지음, 이김) 부리를 손가락 위에 올려놓으면 까딱까딱 움직이면서 스스로 중심을 잡는 장난감이 있다. 1906년 미국 존 N 화이트하우스가 특허를 신청한 ‘중심 잡는 새’이다. 이 귀여운 장난감으로 ‘무게중심’에 대한 이론을 배울 수 있다. 대학에서 학생을 가르치는 저자가 오랜 기간 모아온 21개의 장난감으로 물리학 이론을 소개한다. 신기한 장난감을 구경하는 재미와 함께 어렵게 느껴졌던 물리학 원리를 일상에서 자연스레 익히는 즐거움을 느낄 수 있다. 288쪽. 1만 9800원.비이성적 암호화폐(제크 포크스 지음, 장진영 옮김, 알에이치코리아) 블룸버그 탐사 전문 기자인 저자가 2021년부터 2년간 암호화폐 세계를 밀착 취재했다. 암호화폐 거래소 FTX를 창업하고 ‘가상화폐의 제왕’이 된 샘 뱅크먼프리드를 직접 인터뷰하고 그 실태를 폭로하기까지를 생생하게 담았다. 권도형의 루나 사기 범죄, 성형외과 의사가 만든 테더의 수상한 거래 등을 고발한다. 이를 목격한 저자는 암호화폐를 ‘금융의 미래’라 하기엔 위험하며, 모든 게 사기일 수 있다고 경고한다. 508쪽. 3만 2000원.
  • “적의 적은 나의 친구?”… 수학적으로 입증됐다[유용하 기자의 사이언스 톡]

    “적의 적은 나의 친구?”… 수학적으로 입증됐다[유용하 기자의 사이언스 톡]

    “적의 적은 나의 친구”라는 말을 한 번 정도 들어본 적이 있을 것입니다. 이는 1946년 오스트리아 심리학자 프리츠 하이더가 ‘심리학 저널’에 발표한 ‘사회적 균형 이론’을 대표하는 문장입니다. 사회적 균형 이론은 기본적으로 인간의 인지와 태도는 심리적 요소와 상호작용에 영향을 받는다는 것을 가정합니다. 이 이론에 따르면 적의 적은 친구, 친구의 친구는 친구, 친구의 적은 적, 적의 친구는 적이라는 네 가지 규칙이 인간관계의 기본 틀을 이룬다는 것입니다. 미국 노스웨스턴대 물리·천문학과, 노스웨스턴 복잡계 연구소, 응용수학·공학과 공동 연구팀이 ‘적의 적은 나의 친구’로 대표되는 사회적 균형 이론을 통계 물리학과 수학적 방법으로 입증했습니다. 이 연구 결과는 기초 과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 5월 4일자에 실렸습니다. ‘사회적 균형 이론’은 세 사람으로 구성된 집단을 가정해 인간이 편안하고 조화로운 관계를 위해 노력한다고 설명합니다. 균형 잡힌 관계에서는 모든 사람이 서로를 좋아하거나 한 사람이 두 사람을 싫어하더라도 그 두 사람은 친구가 됩니다. 불균형 관계에서는 세 사람 모두 서로를 싫어하거나 한 사람이 서로 싫어하는 두 사람을 좋아해 불안과 긴장을 유발할 때 생겨납니다. 이런 불균형 시스템을 연구한 이탈리아의 이론 물리학자이자 복잡계 과학자인 조르조 파리시는 2021년에 노벨 물리학상을 공동 수상했습니다. 게임이론의 확장처럼 보이는 사회적 균형 이론은 수학적으로 쉽게 설명될 것 같지만 그동안 모든 연구가 실패로 돌아갔습니다. 대부분의 시도가 사회적 균형에 영향을 미치는 인간관계를 지나치게 단순하게 가정했기 때문입니다. 그래서 사회적 균형 이론에 어긋나는 일관성 없는 결과로 이어졌던 것입니다. 연구팀은 소셜 뉴스 사이트 ‘슬래시닷’의 사용자 평가 댓글, 하원의원들 간의 의회 내 교류, 비트코인 거래자 간의 상호작용, 소비자 리뷰 사이트 ‘에피니온스’의 제품 리뷰 등 4개의 대규모 네트워크 서비스 세트를 활용해 하이더 이론을 검증했습니다. 연구팀은 그래프 이론에 따라 데이터 분석을 위해 네트워크 속 각 개인을 노드로 정하고, 노드와 노드를 연결하는 연결선(에지)은 개인 간 관계로 표시했습니다. 노드가 친구가 아닐 때 에지는 음수값을, 친구일 때는 양수값을 할당한 다음 관계를 계산한 결과 세 명 이상의 관계에서는 하이더의 사회적 균형 이론과 정확히 일치하는 결과가 나타났습니다. 연구팀에 따르면 어떤 사람들은 다른 사람들보다 더 친하고, 친한 사람들끼리는 긍정적 상호작용을 더 많이 하고 적대적인 상호작용은 더 적게 할 가능성이 큰 것으로 확인됐습니다. 이스트반 코바스 교수(복잡계과학)는 “사회적 균형 이론을 설명하기 위해 이번에 개발한 네트워크 모형은 정치적 양극화, 국제 관계 등 사회적 역학뿐 아니라 신경망이나 약물 조합과 같이 긍정적, 부정적 상호작용이 혼합된 모든 시스템을 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있을 것”이라고 설명했습니다.
  • 맥주는 차게, 청주는 데워서… 온도 차이, 술맛 바꾼다 [과학계는 지금]

    중국 물리학·화학 기술연구소, 중국과학원대 미래 기술학부 공동 연구팀은 온도에 따라 술의 맛과 농도가 차이를 보인다고 밝혔다. 이 연구 결과는 재료과학 분야 국제 학술지 ‘물질’(Matter) 5월 2일 자에 실렸다. 맥주, 화이트 와인은 차갑게, 레드 와인은 상온에서, 청주나 백주는 따뜻하게 마시는 등 술마다 맛있게 마실 수 있는 최적 온도가 있다. 이에 연구팀은 온도에 따른 알코올의 분자구조와 접촉각을 적외선 분광법(IR), 수소 자기공명영상(NMR)으로 분석했다. 접촉각은 보통 액체와 고체가 접촉할 때 생기는 각도로 물과 친한지(친수성), 물을 밀어내는지(소수성)를 파악하고 물질 표면에너지와 물질의 특성을 알아내는 데 중요하다. 유리 표면에서 물은 접촉각이 작아 물방울이 구슬 모양이지만 알코올 농도가 높아질수록 접촉각이 더 커지며 평평하게 퍼지는 식이다. 분석 결과 알코올 농도가 낮을 때는 에탄올이 물 분자 주위에 피라미드 모양의 구조를 형성하지만 알코올 농도가 높아지면 에탄올이 사슬 모양으로 배열되는 것으로 나타났다. 또 에탄올 농도가 같더라도 온도에 따라 분자 배열 구조가 달라지는 것으로 확인됐다. 저온에서 피라미드 모양의 구조가 감소하는 것으로 나타났다. 맥주와 비슷한 5%, 11% 에탄올 용액은 5도에서 사슬 모양 구조가 늘어나는데 이때 고유한 맛과 향이 가장 강해진다고 연구팀은 설명했다. 레이 장 중국과학원대 박사는 “같은 농도의 에탄올이라도 온도에 따라 분자 결합 구조가 달라지면서 1% 정도 농도 변화를 보이는데 술맛을 완전히 다르게 한다”고 말했다.
  • 맥주 시원해야 제 맛인 이유, 알고 보니[과학계는 지금]

    맥주 시원해야 제 맛인 이유, 알고 보니[과학계는 지금]

    중국 물리학·화학 기술연구소, 중국과학원대 미래 기술학부 공동 연구팀은 온도에 따라 술의 맛과 농도가 차이를 보인다고 밝혔다. 이 연구 결과는 재료과학 분야 국제 학술지 ‘물질’(Matter) 5월 2일 자에 실렸다. 맥주, 화이트 와인은 차갑게, 레드 와인은 상온에서, 청주나 백주는 따뜻하게 마시는 등 술마다 맛있게 마실 수 있는 최적 온도가 있다. 이에 연구팀은 온도에 따른 알코올의 분자구조와 접촉각을 적외선 분광법(IR), 수소 자기공명영상(NMR)으로 분석했다. 접촉각은 보통 액체와 고체가 접촉할 때 생기는 각도로 물과 친한지(친수성), 물을 밀어내는지(소수성)를 파악하고 물질 표면에너지와 물질의 특성을 알아내는 데 중요하다. 유리 표면에서 물은 접촉각이 작아 물방울이 구슬 모양이지만 알코올 농도가 높아질수록 접촉각이 더 커지며 평평하게 퍼지는 식이다. 분석 결과 알코올 농도가 낮을 때는 에탄올이 물 분자 주위에 피라미드 모양의 구조를 형성하지만 알코올 농도가 높아지면 에탄올이 사슬 모양으로 배열되는 것으로 나타났다. 또 에탄올 농도가 같더라도 온도에 따라 분자 배열 구조가 달라지는 것으로 확인됐다. 저온에서 피라미드 모양의 구조가 감소하는 것으로 나타났다. 맥주와 비슷한 5%, 11% 에탄올 용액은 5도에서 사슬 모양 구조가 늘어나는데 이때 고유한 맛과 향이 가장 강해진다고 연구팀은 설명했다. 레이 장 중국과학원대 박사는 “같은 농도의 에탄올이라도 온도에 따라 분자 결합 구조가 달라지면서 1% 정도의 농도 변화를 보이는데 술맛을 완전히 다르게 한다”고 말했다.
  • 아주대-캘리포니아대 어바인, 대학간 파트너십 교류 강화키로

    아주대-캘리포니아대 어바인, 대학간 파트너십 교류 강화키로

    아주대학교와 ‘미국 캘리포니아주립대 어바인(이하 UC 어바인)’이 연구 등 분야에서 포괄적 파트너십을 강화하기로 뜻을 모았다. 25일 아주대는 최근 하워드 길만(Howard Gillman) UC 어바인 총장과 법과대학·인문대학 학장을 포함한 9명의 방문단은 아주대를 찾아 두 대학 간 교류·협력 확대 방안을 논의했다고 밝혔다. 두 학교는 지난해 1월 업무협약을 맺고 연구와 교육 등 분야에서 협력 논의를 이어왔다. 특히 아주대는 세계적 수준의 해외 대학 재학생들이 참여하는 ABC프로그램(Ajou Bespoke Program)을 공개하고, 올 여름방학부터 진행할 예정인데, 이 프로그램에 대한 소개와 협의도 진행됐다. 최기주 아주대 총장은 “이번 만남을 통해 두 대학 연구진 간의 글로벌 공동·협력 연구와 학생 교류 프로그램 등에서 다양한 차원의 협력 방안이 도출될 것으로 기대한다”고 말했다. 한편 UC 어바인은 캘리포니아 오렌지카운티 어바인에 위치한 명문 주립대학으로 성장세를 이어가고 있다. 캘리포니아 주 정부 산하의 UCLA, UC 버클리 등 10개 주립대학 중 하나가 UC 어바인으로, 이 대학은 지난 1965년 설립됐다. UC 어바인은 그동안 5명의 노벨상 수상자(노벨화학상 4회, 노벨물리학상 1회)를 배출했고, 현재 3만 6000여명의 학생들이 재학하고 있다. 하워드 길만 UC 어바인 총장 일행은 이번 방한 일정 중 아주대와 서울대, 성균관대, 고려대, 포항공대를 방문했다.
  • [씨줄날줄] 비트코인 반감기

    [씨줄날줄] 비트코인 반감기

    반감기는 원래 방사능과 관련된 용어로, 어떤 물질의 양이 초기 값의 절반이 되는 데 걸리는 시간을 말한다. 방사성 원소의 반감기라는 용어를 처음 사용한 인물은 영국의 물리학자 어니스트 러더퍼드(1871~1937)다. 1904년에 러더퍼드는 방사성 원소인 토륨과 우라늄이 어떻게 정해진 비율로 붕괴해 시간이 지나면서 다른 원소들로 바뀌고 결국 납 형태로 안정화되는지 알아냈다. 이 기간을 방사성 원소의 반감기라 불렀다. 그는 1929년 우라늄의 반감기를 활용해 지구 나이를 34억년으로 제시하기도 했다. 현재 과학자들은 지구 나이를 46억년으로 추정한다. 반감기라는 용어는 여러 분야에서 활용된다. 특히 비트코인 반감기라는 용어가 요즈음 가장 빈번하게 쓰인다. 비트코인 반감기는 비트코인의 채굴 보상이 약 4년마다 절반으로 줄어드는 현상이다. 비트코인의 창시자인 사토시 나카모토는 비트코인을 채굴해 블록을 최종적으로 생성하는 채굴자에 대한 유인책으로 보상이라는 개념을 추가했다. 블록 생성이라는 노동에 비트코인이라는 보상을 부여한 것이다. 비트코인 채굴량이 많아지면 가치가 떨어질 수 있다고 본 사토시는 비트코인 전체 발행량을 2100만개로 제한하고 4년마다 반감기를 도입했다. 비트코인이 처음 출시된 2009년에는 채굴 보상이 50비트코인(BTC)이었다. 하지만 4년 뒤인 2012년 첫 번째 반감기엔 25BTC, 2016년 12.5BTC, 2020년 6.25BTC, 2024년 3.125BTC로 줄었다. 2040년에는 채굴이 종료된다. 반감기가 완료된다는 것은 채굴 보상이 절반으로 줄어든다는 것으로, 호재로 작용해 왔다. 첫 번째 반감기 때는 반감기 당일(2012년 11월 28일) 가격 대비 약 93배 올랐고, 2016년에는 30배, 2020년에는 8배 상승했다. 지난 20일 네 번째 반감기가 종료됐다. 지난달 11일 반감기를 앞두고 1개당 1억원을 돌파한 비트코인 시세는 하락세를 이어 가다가 반감기가 종료된 뒤에도 즉각 영향을 미치지 못하고 소폭 하락한 상태다. 다만 앞선 반감기에도 짧게는 두 달, 길게는 다섯 달 정도 횡보 기간이 있었던 만큼 상승에 대한 기대감은 존재한다. 그렇지만 최고점 기록 이후에는 긴 하락장이 나타난 전례가 있어 투기 광풍은 주의해야겠다.
  • 별과 우주와 시간…시공간의 비밀 풀어주는 책들 눈길

    별과 우주와 시간…시공간의 비밀 풀어주는 책들 눈길

    가슴이 답답할 때 눈이 시리도록 푸른 하늘이나 별이 가득한 밤하늘을 보면 뻥 뚫리는 느낌이 든다. 하늘을 보는 것만으로도 답답한 마음이 풀리지 않을 때는 시간을 거꾸로 돌려 과거로 돌아가 잘못을 되돌리고 싶은 마음이 들기도 한다. 하늘, 별, 달, 그리고 시간은 고대인들부터 항상 궁금해했던 것들이다. 물리학에서도 중요한 연구 대상이기도 하다. 4월 과학의 달을 맞아 우주와 시간의 과학에 대해 재미있게 풀어낸 대중 과학서들이 잇따라 출간되면서 서점을 찾은 독자들을 유혹하고 있다.‘시간의 물리학’(휴머니스트)에서 천체물리학자인 저자는 허버트 조지 웰스, 아서 클라크, 아이작 아시모프 등 SF 작가들의 소설 속 시간여행 가능성을 분석한다. 시간여행이라는 아이디어에 담긴 과학적 실체를 탐색하고 이를 아인슈타인, 칼 세이건, 미치오 카쿠 등이 탐구한 상대성이론, 블랙홀, 멀티버스 등에 관한 연구와 비교한다. 이를 통해 시간에 관한 9단계 사고 실험을 보여주며, 멀티버스 속에서라면 각종 타임 패러독스가 발생하지 않는다고 말한다. 저자는 “SF 작가들이 제시한 시간여행은 과학 논문이 콕 집어내지 못한 과학적 진실을 부각한 경우도 드물지 않다”고 말한다.‘시간은 되돌릴 수 있을까’(북라이프)는 시간에 관해 좀 더 진지하게 접근한다. 스티븐 호킹의 마지막 제자로 양자 중력 이론을 전공한 저자는 시간의 역행 가능성을 대담하게 설명한다. 시간의 방향과 속도는 무엇이 결정하는지, 시간의 역행 가능성을 암시하는 시간의 양자화, 수축과 팽창을 반복하는 순환 우주까지 현대 과학 최전선에서 일어나는 흥미로운 연구 성과에 상상력을 더해 설명한다. 엔트로피 증가 법칙에 따르면 자연계 모든 물질은 한 방향의 성질만을 갖기 때문에 시간의 역행이 일어나기는 어렵지만, 양자역학 관점에서 시간이 소립자로 구성돼 있다고 한다면 소립자의 움직임은 불확정성 상태이기 때문에 시간이 거꾸로 가는 것도 가능하다. 이 때문에 현재도 시간의 방향성에 대해서 과학계는 여전히 논쟁 중이다.그런가 하면, ‘우주의 수학’(플루토)은 우주가 놀라울 정도로 수학적 법칙으로 지배된다는 사실을 보여준다. 행성의 운동을 설명하는 케플러 법칙과 물체의 운동을 정확하게 설명한 뉴턴의 만유인력 법칙, 아주 작은 원자 세계부터 우주에서 발생하는 폭발까지 모든 종류의 에너지 변환에 대한 지식을 보여주는 아인슈타인 방정식의 아름다움을 어렵지 않게 설명한다. 우주가 믿기 어려울 정도로 수학적 법칙을 따른다는 것을 여러 사례를 만난다면 우주와 법칙, 수학 사이의 신비로움을 새삼 느끼게 된다.
  • “데이터 뱅크로 저작권자 보호… 딥페이크 등 AI 범죄는 가중처벌”[K이슈 플랫폼]

    “데이터 뱅크로 저작권자 보호… 딥페이크 등 AI 범죄는 가중처벌”[K이슈 플랫폼]

    K이슈플랫폼은 사단법인 싱크탱크인 K정책플랫폼(이사장 전광우, 공동원장 정태용·박진)이 개최하는 월례 토론회이다. 다툼만 있고 해결이 없는 우리 사회에 합의를 통한 정책 방향을 제시한다는 목표로 기획됐다.의제: 인공지능(AI)에 대한 규제 수준규제론: 최은창 아밀라(Armilla) AI, AI 정책총괄자율론: 김윤희 법무법인 세종 파트너 변호사사회: 이경전 K정책플랫폼 이머징이슈위원장 (경희대 교수)원고: 박진 K정책플랫폼 공동원장 (KDI대학원 교수)기원전(BC)이 ‘Before 챗GPT’라 할 정도로 AI는 인류 문명에 엄청난 변화를 줄 것으로 기대를 모으고 있다. 그러나 이미 2014년에 영국의 물리학자 고 스티븐 호킹 박사는 “AI 발전이 인류의 생존에 중대한 위협이 될 수 있다”는 경고를 한 바 있다. 지난달 유엔총회는 안전한 AI 개발을 촉구하는 결의문을 채택했고 다음달에는 한국에서 AI 안전성 정상회의가 개최되는 등 AI 규제에 대한 국제적 논의가 활발해지고 있다. 정부도 AI 기본법안을 발의하는 등 나름의 대응을 보이고 있다. 그러나 글로벌 IT 공룡기업들 속에서 생존 여부조차 의문시되는 한국 AI 업계를 과도하게 규제해선 안 된다는 목소리도 있다. AI는 어느 정도로 규제돼야 하는가?1. 데이터 저작권 정책 저작권자의 거부권을 인정하면서 저작권 위반에 대한 처벌을 완화해야 한다. [사회] 지난해 12월 오픈AI사와 마이크로소프트(MS)는 미국의 뉴욕타임스(NYT)로부터 저작권 침해 소송을 당했습니다. 수백만개의 기사를 허락 없이 AI 모델 학습에 사용해 NYT에 손해를 끼쳤다는 내용입니다. 또한 스톡 포토 전문회사 게티이미지는 스태빌리티AI사에 마찬가지로 소송을 걸었죠. 웹 크롤링(web crawling)을 통한 텍스트·데이터 마이닝(TDM) 학습을 어디까지 허용해야 할까요.[자율] 소설가 지망생이 만 권의 책을 읽고 새로운 소설을 창작하는 것이 문제가 되지 않는 것처럼 AI도 공개된 데이터를 학습하는 것은 자유로워야 합니다. [규제] 저작물은 저작권자와 라이선스를 맺고 학습 데이터로 활용해야 합니다. 언론 등이 생산한 콘텐츠를 머신러닝에 무제한 허용하면 창작 동기가 약화될 것입니다. 챗GPT가 뉴욕타임스 유료 구독자만 읽을 수 있는 기사들을 학습해 99% 동일한 콘텐츠를 답변으로 내놓는다면 이는 공정이용(fair use)은 아니라고 봅니다. 저작권자에게는 자신의 저작물이 AI에 학습되지 않도록 거부할 수 있는 옵트아웃(opt out)이 보장돼야 하죠. [자율] AI 선진국에 한참 뒤처진 우리 기업이 데이터 학습 시 일일이 저작권자에게 허락을 받아야 한다면 이는 AI 혁신을 늦출 수 있습니다. 현실적이지도 않고요. 보수적인 일본도 이미 2018년에 저작권법을 개정해 “저작권자의 이익을 부당하게 침해하는 경우를 제외하면… 어떠한 방법으로든 이용할 수 있다”고 규제를 완화했습니다. AI로 새로운 저작물을 창작한다면 저작권을 부당하게 침해하는 것은 아니지요. [규제] TDM도 일부 허용할 필요가 있지만 기계적 정보 해석 목적에 한정해야 합니다. 저작권자의 옵트아웃 권리는 대립적 이해관계의 균형을 맞추는 방안이라고 봅니다. [사회] 저작권자의 거부권을 인정하면서 대신 저작권 위반에 대한 처벌을 완화하는 방안은 어떨까요? [자율] 하긴 사소한 저작권 위반은 발견하기도 어렵고 대형 사안이 문제이니 처벌 완화가 중요하지요. 분쟁 시 형사처벌을 제외하고 민사소송으로 해결하도록 하되 저작권자의 사용금지 청구를 못 하게 한다면 동의할 수 있습니다. [규제] 그 정도가 현실적일 것 같습니다. [사회] 공개된 데이터에 대해서는 합의가 이루어졌습니다. 비공개 데이터에 대해서는 저작권 주체의 데이터를 보관하는 데이터 뱅크를 설립하고 이 뱅크들이 저작권자를 대신해 AI사와 계약을 맺는 방식은 어떨까요? [규제/자율] 위탁에 대한 자율성이 보장되는 한 데이터를 보호하는 동시에 활용을 높이는 좋은 방안이네요. 2. AI 오남용 규제 AI 개발사의 기술적 표시 의무에 대한 사회적 합의 형성과 AI 사용 범죄 가중처벌이 필요하다. [사회] 딥페이크나 음성 복제를 통한 신원 도용과 사기 피해가 발생하고 있습니다. 이를 어떻게 규제해야 할까요. [규제] AI로 최고재무책임자(CFO) 얼굴을 복제한 후 화상 회의에서 송금 지시를 내려 사취한 사례가 홍콩에서 발생했죠. 이런 비대면 사기의 추적을 위한 규제가 필요합니다. AI로 생성한 이미지나 목소리 속에 암호화된 워터마크를 넣도록 의무화해 AI 사용 여부를 기록에 남겨야 합니다. [자율] 조영남씨의 그림 대작(代作) 소송에서 무죄 판결이 난 것을 기억하시죠? 대법원은 조영남씨에게 대작 화가의 존재를 고지할 의무는 없다고 판시했습니다. 앞으로 AI를 이용한 창작이 보편화될 텐데 그러한 명시 의무는 AI를 통한 창작활동을 위축시킬 수 있습니다. [규제] 워터마크 등 기술적 조치를 이용자가 아니라 AI 개발사에 의무화할 수 있지 않을까요? [자율] 의무화에 대한 사회적 합의를 형성한다는 정도면 동의할 수 있습니다. 사실 문제는 사기나 선거 여론조작 등 나쁜 의도를 가진 AI 사용자이지요. AI 활용 범죄에 대해서는 가중처벌할 것을 제안합니다. [규제] 동의합니다.3. 알고리즘 규제 AI 전문성을 보유한 비영리단체의 감시 노력을 정부가 지원하자. [사회] 최근 유럽연합(EU)에서 인공지능 법률(EU AI Act)이 통과돼 앞으로 글로벌 인공지능 규범이 될 것으로 예상됩니다. 또한 미국에서는 알고리즘 책임법(Algorithmic Accountability Act)을 의회가 논의 중이지요. 이 법은 AI 알고리즘이 편향적 결과를 내지 않도록 기업들이 자체 감사와 보고를 하도록 요구합니다. AI 알고리즘은 어떻게 규제해야 할까요? [자율] 알고리즘의 의무적 공개는 민감한 영업비밀 등 기업의 지식재산권을 침해하는 결과를 가져옵니다. 사전 검열이 될 수도 있습니다. [규제] 경쟁이 존재하는 시장에서는 알고리즘의 편견과 차별이 스스로 교정될 수 있습니다. 그러나 경쟁이 없고 소비자와 사업자 간 엄청난 정보의 비대칭성이 있는 경우가 문제지요. 미국은 우리의 공정거래위원회에 해당하는 연방거래위원회(FTC)에서 가이드라인을 주고 있습니다. 중국에선 모든 AI 개발사들이 중앙정부에 알고리즘을 제출해야 하고 보안성 평가까지 통과해야 합니다. 중국 같은 과한 개입은 곤란하지만 그래도 알고리즘의 투명성을 위한 최소한의 조치는 필요합니다. [사회] 누군가의 감시가 필요하지만 정부의 직접 개입은 안 된다는 말씀이네요. 그렇다면 AI 전문성을 보유한 비영리단체의 감시 노력을 정부가 지원하는 정도는 어떨까요? [규제/자율] 동의합니다. [사회] 끝으로 정부의 AI정책에 대한 건의를 해 주신다면. [규제] AI 관련 위험성 감축 노력이 AI 혁신 저해로 받아들여져서는 곤란합니다. 그러나 현재 정부가 구상하는 AI 관련 법률은 모호한 윤리원칙으로 가득 차 있습니다. 이렇게 되면 법안이 의미가 없거나 아니면 너무 광범위한 규제를 할 수 있습니다. 규제는 명확해야 합니다. [자율] AI에 대한 규제는 공직선거법, 성폭력처벌법 등 개별법에서 규정하는 것이 좋다고 봅니다. 이와 관련된 사회적 합의 형성이 필요합니다. [사회] 정부는 4월 초 다양한 이해당사자들이 참여하는 AI전략 최고위협의회를 구성했습니다. 이를 통해 구체적인 규제를 최소한으로 담는 법안을 만들기 바랍니다. 오늘의 논의가 그 기본틀이 됐으면 합니다.
  • 별에서 나오는 뜨거운 바람, 행성 탄생의 비밀 품고 있다 [사이언스 브런치]

    별에서 나오는 뜨거운 바람, 행성 탄생의 비밀 품고 있다 [사이언스 브런치]

    태양에서 불어오는 플라스마 입자 흐름을 ‘태양풍’이라고 부른다. 태양풍을 구성하는 입자들은 양성자, 전자, 헬륨 원자핵 등으로 전기를 띄고 있다. 이 때문에 태양풍이 강해지면 전파를 방해해 위성통신이나 레이더 시스템에 장애가 발생하곤 한다. 태양풍은 항성(별)의 상층부 대기에서 분출되는 입자의 흐름인 항성풍(stellar wind)의 일종이다. 오스트리아 빈 대학 천체물리학과, 프랑스 소르본대, 영국 레스터대 물리·천문학과, 미국 존스홉킨스대 응용 물리학 연구실 공동 연구팀은 태양과 유사한 세 개의 항성에서 방출되는 X선을 기록해 항성풍을 직접 감지하고 별의 질량 원리를 찾아냈다고 19일 밝혔다. 이 연구 결과는 천문학 분야 국제 학술지 ‘네이처 천문학’ 4월 12일 자에 실렸다. 태양풍과 태양 자기장이 지배하는 공간인 태양권(Heliosphere)의 유사체인 항성권(Astrosphere)은 ‘항성풍 거품’이라는 별명처럼 항성풍에 의해 성간 공간으로 날아가는 매우 뜨거운 플라스마 거품이 있는 공간이다. 항성풍은 플라스마 형태로 방출되면서 별의 질량 손실을 유발하는 직접 원인이 된다. 항성풍으로 인해 주변 행성이 거주할 수 있는 세계가 되거나, 대기를 완전히 잃은 암석 덩어리 행성으로 진화하기도 한다. 이렇듯 태양과 유사한 저(低)질랑 별의 항성풍에 관한 연구는 항성과 행성의 진화를 이해하는 데 중요한 열쇠가 된다. 또 항성풍은 별과 행성의 진화에 중요한 역할을 하지만 통제 방법은 알려진 것이 없다. 연구팀은 별의 광도에 따라 구분하는 MK 분류법에 따라 태양처럼 광도가 Ⅴ단계인 주계열성(main sequence stars) 별 3개를 대상으로 X선 방출을 관측했다. 연구팀은 유럽우주국(ESA)에서 운영하는 X선 분광 우주망원경인 ‘XMM-뉴턴 우주망원경’으로 지구에서 16.6광년 떨어진 쌍성계인 ‘땅꾼자리 70’(70 Ophiuchi), 지구에서 10.5광년 떨어져 있는 에리다누스자리 엡실론, 11광년 떨어져 있는 백조자리 61(61 Cygni)을 선정해 관측했다. 연구팀은 산소 이온의 스펙트럼선을 관찰해 산소의 양, 별에서 방출되는 항성풍의 총질량을 파악했다. 세 별들의 질량 손실률은 각각 66.5±11.1배, 15.6±4.4배, 9.6±4.1배로 추정됐다. 이는 각별들에서 나오는 항성풍이 태양풍보다 훨씬 강하다는 것을 의미하고, 강한 자기 활동이 일어나고 있다는 의미다. 빈 대학 천체물리학과 수석 과학자 크리스티나 키슬리야코바 박사는 “항성풍의 산소 이온과 세 개의 주계열성 주위 중성 성간 물질, 별들에서 방출되는 X선 전하 교환이 관측된 것은 이번이 처음”이라며 “항성풍을 직접 찾아 이미지 처리하고 주변 행성과의 상호 작용을 연구하는 길을 열어줄 것”이라고 말했다.
  • 국립중앙박물관, 이건희 컬렉션 ‘고려사경’ 공개

    국립중앙박물관, 이건희 컬렉션 ‘고려사경’ 공개

    국립중앙박물관이 새봄을 맞아 전시품을 교체하고 새 단장에 나선다. 국립중앙박물관은 상설전시실 중 중·근세관(고려실·조선실·대한제국실) 전시품 일부를 교체했다고 16일 밝혔다. 국보 3점, 보물 3점을 포함해 총 전시품 44건 64점이다. 눈길을 끄는 이건희 컬렉션은 ‘감지금니대방광불화엄경’이다. 대장경을 손으로 베껴 쓰는 ‘사경’을 더 섬세하고 화려하게 꾸미는 방법인 ‘변상도’의 사례를 볼 수 있는 유물이라는 게 박물관의 설명이다. 코끼리를 탄 제석천이 군사를 이끌고 아수라의 군대를 쳐부수는 장면을 그렸다. 또 고려 충렬왕의 발원 글귀가 적힌 ‘감지은니불공견색신변진언경’(국보·이건희컬렉션)과 고려사경의 표지 형식을 잘 보여 주는 ‘감지은니묘법연화경’(국보·이건희컬렉션) 등 고려사경 4점을 배치해 불교문화 코너를 강화했다. 4점 중 3점이 이건희 회장의 기증품이다. 조선실에서는 보물로 지정된 ‘봉사조선창화시권’ 등을 선보인다. 이 유물은 1450년 조선을 방문한 명나라 사신 예겸과 집현전 학자 정인지, 성삼문, 신숙주가 주고받은 시를 모은 것이다. 또 임진왜란 후 일본과의 국교 재개 모습을 살펴볼 수 있는 ‘국서누선도’, 국보로 지정된 ‘초조본 현양성교론’, 보물로 지정된 ‘청구관해방총도’ 등도 아울러 전시된다. 대한제국실에서는 근대식 교과서인 ‘산술신서’, ‘물리학초보’ 등이 공개된다.
  • 기증 후 처음 공개되는 이건희 콜렉션…국중박에도 ‘새봄’이 와요

    기증 후 처음 공개되는 이건희 콜렉션…국중박에도 ‘새봄’이 와요

    국립중앙박물관이 새봄을 맞아 전시품을 교체하고 새 단장에 나선다. 국립중앙박물관은 상설전시실 중 중·근세관(고려실·조선실·대한제국실) 전시품 일부를 교체했다고 16일 밝혔다. 국보 3점, 보물 3점을 포함해 총 전시품 44건 64점이다. 눈길을 끄는 이건희 콜렉션은 ‘감지금니대방광불화엄경’이다. 대장경을 손으로 베껴 쓰는 ‘사경’을 더 섬세하고 화려하게 꾸미는 방법인 ‘변상도’의 사례를 볼 수 있는 유물이라는 게 박물관의 설명이다. 코끼리를 탄 제석천이 군사를 이끌고 아수라의 군대를 쳐부수는 장면을 그렸다. 이 외에도 고려 충렬왕의 발원 글귀가 적힌 ‘감지은니불공견색신변진언경’(국보·이건희콜렉션)과 고려사경의 표지 형식을 잘 보여주는 ‘감지은니묘법연화경’(국보·이건희콜렉션) 등 고려사경 4점을 배치해 불교문화 코너를 강화했다는 설명이다. 4점 중 3점이 이건희 회장의 기증품이다. 조선실에서는 보물로 지정된 ‘봉사조선창화시권’ 등을 선보인다. 이 유물은 1450년 조선을 방문한 명나라 사신 예겸과 집현전 학자 정인지, 성삼문, 신숙주가 주고받은 시를 모은 것이다. 집현전 학자들의 글씨는 물론 당대 지식인들의 문화교류 수준을 가늠할 수 있다. 또 임진왜란 이후 일본과의 국교 재개 모습을 살펴볼 수 있는 ‘국서누선도’, 국보로 지정된 ‘초조본 현양성교론’, 보물로 지정된 ‘청구관해방총도’ 등도 아울러 전시된다. 대한제국실에서는 근대식 교과서인 ‘산술신서’, ‘물리학초보’ 등이 공개된다. 이번에 교체한 전시품은 오는 9월 말까지 상설전시실에서 만나볼 수 있다.
  • “화성아 미안해”…NASA 우주선 충돌 소행성서 튀어나온 바위 ‘화성행’ [아하! 우주]

    “화성아 미안해”…NASA 우주선 충돌 소행성서 튀어나온 바위 ‘화성행’ [아하! 우주]

    지난 2022년 9월 27일 인류 역사상 최초로 소행성에 우주선을 고의 충돌시키는 마치 영화같은 실험이 성공적으로 이루어졌다. 당시 미 항공우주국(NASA)은 다트(DART) 우주선을 지구에서 1100만㎞ 떨어진 소행성 디디모스(Didymos)의 위성인 디모르포스와 고의 충돌시켰다. 이날 DART 우주선은 초속 6.1㎞로 날아가 목표했던 디모르포스와 충돌하면서 운명을 다했다. 충돌 여파로 디모르포스의 먼지와 파편이 생겼으며 이후 소행성 뒤로는 혜성같은 꼬리가 형성됐다. NASA는 우주선의 디모르포스 충돌로 인해 1000톤이 넘는 먼지와 암석이 우주공간에 흩뿌려진 것으로 분석했다. 특히 이 과정에서 소행성에 있던 바위들이 떨어져나와 우주 공간을 떠돌게 됐는데 허블우주망원경으로 확인된 숫자는 37개로 직경은 4~7m에 달했다.그렇다면 그후 우주공간으로 떨어져나온 이 바위들은 어떻게 됐을까? 최근 유럽우주국(ESA) 천문학자 마르코 페누치와 이탈리라 국립천체물리학 연구소 알비노 카르보냐니는 이에대한 흥미로운 연구결과를 내놨다. 컴퓨터 시뮬레이션 분석을 통해 이들 바위들이 행로를 예측한 것. 그 결과 모든 바위들이 지구 쪽으로 날아와 영향을 미칠 가능성은 없는 것으로 파악됐다. 그러나 연구팀은 이 바위들의 궤도가 장기적으로 화성의 궤도와 교차한다는 사실을 발견했다. 특히 이중 4개의 바위는 화성에 충돌할 정도로 가까워지는데 2개는 6000년 후, 또다른 2개는 1만 5000년 후로 예측됐다. 결과적으로 4개의 바위가 인간의 실수 아닌 실수로 화성에 떨어질 수 있는 것. 특히 아무리 작은 바위라도 화성에는 큰 타격이 될 수 있다. 화성은 대기가 희박해 지구처럼 천체로부터 거의 보호되지 않는다. 연구팀에 따르면 이 바위 하나가 수직으로 떨어지면 화성에 최대 300m의 분화구가 생길 수 있다.이에대해 연구팀은 “지금까지 이루어진 모든 관측결과 다트 우주선이 디모르포스와 충돌하면서 궤도 주기를 변경하고 지구에도 영향을 미치지 않았기 때문에 성공적인 실험으로 확인됐다”면서 “다만 소행성에서 떨어져 나온 물질이 주위 천체에 영향을 미칠 수 있기 때문에 향후 임무에 보다 신중한 접근이 필요하다는 것이 이번 연구가 시사하는 점”이라고 밝혔다. 한편 DART 우주선이 디모르포스와 충돌한 이유는 미래에 지구를 위협할 수 있는 소행성과 충돌해 그 궤도를 변경할 수 있는지를 실험하는 것이었다. 곧 미래에 지구를 위협할 수 있는 소행성의 궤도를 변경하려는 장대한 실험인 셈으로 실제로 디모르포스의 궤도 주기가 33분 가량 변경되면서 임무는 성공적으로 끝났다. DART(Double Asteroid Redirection Test)는 폭발물을 탑재하지 않은 500kg정도의 작은 우주선으로 지난 2021년 11월 24일 발사됐다. DART 우주선의 실험장이 된 디모르포스는 직경 160m의 작은 소행성이지만 만약 지구와 충돌한다면 대형 핵무기급 파괴력을 가질 수 있다.
  • ‘병력난’ 우크라 군사고문 “여성 징병제 도입해야”

    ‘병력난’ 우크라 군사고문 “여성 징병제 도입해야”

    병력난에 시달리는 우크라이나에서 이스라엘처럼 여성도 징집해야 한다는 목소리가 나오고 있다. 옥사나 그리고리에바 우크라이나 지상군 사령관의 젠더 담당 고문은 10일(현지시간) 영국 일간 더타임스와 인터뷰에서 “우리는 구식 사고방식을 버리고 여성 징병제를 도입해야 한다”고 주장했다. 그는 “우리 헌법은 조국을 지키는 것이 모든 우크라이나인의 의무라고 명시한다”며 이에 따라 “여성도 복무하는 게 옳다”고 말했다. 그는 특히 러시아를 가리켜 “우리의 북쪽 이웃은 단순히 사라지지 않을 것이다. 그들은 수백 년 동안 우리를 반복적으로 공격해 왔다”며 “이스라엘처럼 우리도 이에 대비해야 하고, 이는 남녀 모두 전쟁에 대비할 수 있도록 훈련해야 한다는 걸 의미한다”고 강조했다. 여성 물리학자로, 러시아 침공 몇 주 전 군에 입대한 그리고리에바 고문은 “우리는 입법 측면에선 많은 발전을 이뤘지만, 실제로는 여전히 구시대적인 사고방식이 남아 있다”며 “이 나라에서는 학창 시절부터 남학생은 신체 활동을 하고 여학생은 자수나 가정 경제를 배워야 한다”고 말했다. 그는 “이는 바뀌어야 한다”면서 “육체적으로나 정신적으로나 소녀들이 어릴 때부터 나라를 지킬 수 있도록 준비시켜야 한다”고 말했다.러시아에 비해 인구가 절대적으로 적은 우크라이나는 군수품 부족 외에 병력 고갈에도 시달리고 있다. 올해에만 50만명에 달하는 신병이 필요할 것으로 우크라이나 군은 추산한다. 이에 볼로디미르 젤렌스키 대통령은 최근 징집 대상 연령을 기존 27세 이상에서 25세 이상으로 낮추는 병역법 개정안에 서명했다. 젤렌스키 대통령은 그간 여성을 징집할 계획은 없다고 말해왔으나 지난해 10월 의학 학위를 소지한 여성의 모병소 등록을 요구하는 법안이 통과되면서 여성 징병의 가능성이 제기됐다. 우크라이나 정부 통계에 따르면 현재 우크라이나 군대에는 6만 5000명의 여성이 복무하고 있다. 모두 자원입대한 이들이다. 여군 숫자는 러시아의 우크라이나 침공 직전 해인 2021년 이후 40% 증가했다. 러시아의 침공 이후 여성의 입대 연령 상한을 기존 40세에서 60세로 높이고, 여성이 지원할 수 있는 보직의 폭을 넓힌 게 주효했다. 그러나 우크라이나 여성의 군대 참여율은 7.3%로, 미국(17%)이나 영국(11%) 등 북대서양조약기구(NATO·나토) 국가들보다 낮다. 군에 복무하는 여성 중에서도 전투병은 10분의 1도 안 되며 나머지는 의무병이나 정보 장교, 행정관으로 근무하고 있다.
  • ‘신의 입자’ 존재 예측해 노벨상… 물리학자 힉스 별세

    ‘신의 입자’ 존재 예측해 노벨상… 물리학자 힉스 별세

    ‘신의 입자’로 알려진 힉스 보손의 존재를 예측해 2013년 노벨물리학상을 수상한 영국의 이론물리학자 피터 힉스 에든버러대 명예교수가 지난 8일(현지시간) 별세했다. 94세. 에든버러대는 추모 성명을 내고 “힉스 교수가 노환으로 지난 8일 자택에서 평화롭게 세상을 떠났다”며 “우리를 둘러싼 세계에 대한 우리의 지식을 풍요롭게 만들고 비전과 상상력을 겸비한 진정한 재능을 가진 과학자였다”고 밝혔다. 영국 BBC도 “영국 과학의 거인을 잃었다”고 추모했다. 1929년 5월 29일 출생한 힉스 교수는 1947년 킹스 칼리지 런던 물리학과에 입학해 1950년 수석 졸업했다. 1954년 같은 학교에서 분자 진동 이론에 관한 연구로 박사 학위를 받고 1960년 에든버러대 수리물리학과 교수를 거쳐 1980년부터는 이론물리학과 교수로 재직했다. 힉스 교수는 다른 입자들에 질량을 부여하고 사라지는 입자의 존재를 이론적으로 예측하는 한 쪽 정도 분량의 논문을 1964년 물리학 분야 국제 학술지 ‘피지컬 리뷰’에 발표했다. 같은 해 벨기에 이론물리학자 프랑수아 앙글레르도 힉스 입자의 존재를 예측하는 짧은 논문을 발표했다. 이 두 사람은 2013년 노벨물리학상을 공동 수상했다. 힉스 교수가 예측한 입자가 ‘힉스 입자’로 불리게 된 것은 입자물리학자 고 이휘소(1935~1977) 박사 덕분이다. 1967년 미국에서 열린 학회에서 이 박사가 힉스 교수와 만난 뒤 ‘힉스 입자’라고 이름을 붙여 논문을 발표한 후부터 이 명칭은 일반화됐다. 힉스 입자의 예측을 모든 학자가 반긴 것은 아니다. 대표적으로 2018년 별세한 영국의 물리학자 스티븐 호킹 박사는 2000년대 초반 “힉스 입자가 절대 발견될 수 없을 것이라는 데 100달러를 걸겠다”고 장담했다. 그렇지만 호킹 박사는 2012년 유럽입자물리연구소(CERN)에서 힉스 입자의 존재를 실험으로 확인한 뒤에는 자신의 실수를 인정하고 “힉스에게 당장 노벨물리학상을 줘야 한다”고 밝히기도 했다. 박인규 서울시립대 물리학과 교수는 소셜미디어(SNS)에 힉스 교수의 별세 소식을 전하며 “이분은 내가 태어날 무렵 힉스 입자의 존재를 알아 냈고, 나는 성인이 돼서 이분의 업적이 뭔지 깨닫게 됐으며, 한참이 지나서야 힉스 입자를 발견하는 팀에 들어가 이분의 이론을 제대로 이해하기 시작해 이제는 그 내용을 수업 시간에 다루고 있으니… 피터 힉스의 이름은 내 인생에 깊이 관여돼 있다”고 추모했다.
  • 세상에 없던 ‘신의 입자’ 예측한 英 물리학자 피터 힉스 별세

    세상에 없던 ‘신의 입자’ 예측한 英 물리학자 피터 힉스 별세

    ‘신의 입자’로 알려진 힉스 보손의 존재를 예측해 2013년 노벨물리학상을 공동 수상한 영국의 이론물리학자 피터 힉스 에든버러대 명예교수가 지난 8일(현지시간) 별세했다. 94세. 에든버러대는 성명을 내고 “힉스 교수가 노환으로 지난 8일 자택에서 평화롭게 세상을 떠났다”며 “우리를 둘러싼 세계에 대한 우리의 지식을 풍요롭게 만든 비전과 상상력을 가진 진정한 재능을 가진 과학자였다”고 밝혔다. 영국 BBC도 그의 별세를 맞아 “영국 과학의 거인(giant of British science)을 잃었다”고 추모했다. 피터 힉스 교수는 1929년 5월 29일 출생해 1947년 킹스 칼리지 런던 물리학과에 입학해 1950년 수석 졸업했다. 1954년 같은 학교에서 분자 진동 이론에 관한 연구로 박사학위를 받고, 1960년 에든버러대 수리물리학과 교수를 거쳐 1980년부터 이론물리학과 교수로 재직했다. 힉스는 1964년에 물리학 분야 국제 학술지 ‘피지컬 리뷰’에 다른 입자들에 질량을 부여하고 사라지는 입자의 존재를 이론적으로 예상하는 한쪽 정도의 짧은 논문을 발표했다. 같은 해 벨기에 이론물리학자 프랑수아 앙글레르도 힉스입자의 존재를 예측하는 짧은 논문을 발표했다.힉스 교수가 예측한 뒤 반세기 정도가 지난 2012년 7월 유럽입자물리연구소(CERN)가 강입자가속기(LHC) 실험을 통해 힉스입자를 발견했다. 힉스입자 존재를 이론적으로 확립한 공로로 힉스와 앙글레르 브뤼셀 자유대 명예교수는 2013년 노벨물리학상을 공동 수상했다. 과학자들은 양자전기역학(QED)과 양자색역학을 통해 입자 16개로 세상의 구성을 설명하는 표준모델을 만들었다. 16개의 입자는 6개의 경입자, 6개의 쿼크, 전자기 상호작용에 관여하는 광자, 강한 상호작용에 관여하는 글루온, 약한 상호작용에 관여하는 2개의 보손이다. 문제는 이들 입자의 질량이 모두 제각각이어서 표준모델의 입자들 사이 대칭성이 깨진다는 점이다. 힉스는 자연의 가장 기본적 성질의 대칭성이 깨지는 이유는 다른 보손 입자와의 상호작용 때문이라고 생각하고 모든 입자에 질량을 부여한 뒤 사라지는 새로운 입자를 예측했다. 이 입자가 ‘힉스입자’로 불리게 된 것은 입자물리학자 고 이휘소 박사(1935~1977)의 덕분이다. 힉스 교수가 새로운 입자의 존재를 발표한 당시는 너무 획기적인 데다가 학계에서 명성이 높지 않아 주목받지 못했는데, 1967년 미국에서 열린 학회에서 힉스는 이휘소 박사와 만나게 됐다. 이 박사는 1972년 미국 국립가속기연구소 연구부장 시절 국제 고에너지 물리학 국제 콘퍼런스 행사장에서 “자연계에 질량을 갖게 한 근본적 입자가 있고 그 질량은 양성자 110배에 이른다”라는 추정치를 내놓으면서 ‘힉스입자’라고 이름을 붙였다. 그 이후 물리학계에서는 힉스입자라는 용어가 일반화됐다. 2018년 타계한 영국의 천체물리학자 스티븐 호킹 박사는 2000년대 초반 “힉스입자는 절대 발견될 수 없을 것이라는데 100달러를 걸겠다”라고 장담하기도 했다. 그렇지만 CERN에서 힉스입자를 실험적으로 발견한 뒤에는 자신의 실수를 인정하고 “힉스에게 당장 노벨물리학상을 줘야 한다”고 밝히기도 했다.사실 힉스입자의 존재에 대해서는 많은 과학자가 회의적이었던 점은 사실이다. 양자역학의 불확정성 원리를 발견한 하이젠베르크도 ‘쓰레기 같은 이론’이라고 비난했을 정도였다. 쉽게 발견되지 않아 1988년 노벨물리학상을 받았던 레온 레더만은 1993년 입자 관련한 책을 썼을 때 제목을 ‘빌어먹을 입자’(Goddamn Particle)로 붙였지만 출판사측의 만류로 ‘신의 입자’(God Particle)로 바뀌면서 힉스 입자의 별명이 됐다. 그렇지만 정작 무신론자이기도 한 힉스 교수는 “정말 싫어한다”고 고백하기도 했다. 박인규 서울시립대 물리학과 교수는 SNS에 힉스 교수의 타계 소식을 전하며 “이분은 내가 태어날 무렵 힉스 입자 존재를 알아내셨고, 나는 성인이 돼서 이분의 업적이 뭔지 깨닫게 됐고, 한참이 지나서야 힉스입자를 발견하는 팀에 들어가 이분의 이론을 제대로 이해하기 시작했고, 이제는 그 내용을 수업 시간에 다루고 있으니…피터 힉스의 이름은 내 인생에 깊게 관여돼있다”라며 추모하기도 했다.
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