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  • 다른 우주엔 또다른 내가 살고 있을까

    다른 우주엔 또다른 내가 살고 있을까

    1993년 개봉한 로맨스 코미디 ‘사랑의 블랙홀’, 톰 크루즈 주연의 ‘엣지 오브 투모로우’(2014), SF 최초로 1000만 관객을 돌파한 ‘인터스텔라’(2014), 그리고 마블 만화를 원작으로 한 ‘닥터 스트레인지’(2016)의 공통점은 무엇일까.우선 ‘영화’라는 점, 그리고 우리가 살고 있는 우주와는 다른 차원의 우주가 존재할 수 있다는 ‘평행우주론’을 다룬다는 것이다. 평행우주론은 과거를 바꾸면 현재의 상황이 일어나지 않는 ‘시간여행의 역설’이 발생하지 않기 때문에 SF에서 선호하는 과학 주제다. 영화 ‘백 투 더 퓨처’에서 과거로 간 주인공에게 젊은 시절 어머니가 사랑을 느끼기 시작하자 이를 피하기 위해 고군분투하는 모습은 시간여행의 역설을 잘 묘사한다. 만약 어머니가 주인공을 사랑하게 된다면 자신은 존재할 수 없는 논리적 오류에 빠진다. 평행우주론에서는 과거로 돌아가 어떤 영향을 줬다고 하더라도 그 우주와 관계 없는 우주가 평행으로 진행되기 때문에 이런 오류가 성립하지 않는다. 2000년대 들어 과학계는 평행우주를 다양한 다중우주가설로 재정립하고 있다. 브라이언 그린 미국 컬럼비아대 수학·물리학과 교수의 ‘멀티 유니버스’, 리사 랜들 하버드대 물리학과 교수의 ‘숨겨진 우주’ 등의 책으로 대중에 알려졌다. 최근에는 다중우주론의 거장 맥스 테그마크 MIT 물리학과 교수의 ‘우리의 수학적 우주’라는 책이 번역되면서 다중우주에 대한 대중의 관심이 높아지고 있다.●테그마크 교수 4단계 분류법 유명 아직 관측되지 않았기 때문에 학자들마다 예측하는 다중우주의 구조는 다르다. 일반적으로 평행우주와 다중우주를 섞어 쓰지만, 엄격하게 구분하자면 평행우주는 다중우주의 하위 개념에 속한다. 실제로 다중우주에 관한 가설들은 매우 다양하다. 이 때문에 이들을 체계적으로 분류하려는 노력이 있었는데 현재 가장 널리 알려진 분류법은 바로 테그마크 교수가 2003년 1월 ‘평행우주’라는 논문을 통해 제안한 4단계 분류법이다. 1단계는 관측 범위 밖에 독립 우주들이 존재하며 우리는 각각의 우주를 관측하지 못하고 있다는 개념이다. 개별 우주에서 적용되는 물리법칙들은 현재 우리가 알고 있는 것과 같다. 2단계는 인플레이션 우주론과 관계된 것으로 우리 우주와는 전혀 다른 물리법칙이 적용되는 우주들이 있다는 것이다. 끈이론과 관련한 다중우주이론이 여기에 속한다. 3단계 다중우주는 양자역학적 다중우주론이다. ‘슈뢰딩거의 고양이’ 역설처럼 확률론적 결정에 따라 무수히 많은 우주들이 존재할 수 있다는 가설로 우리는 여러 가지 우주 중 단 하나의 우주만 보고 있을 뿐이라는 설명이다. 4단계는 테그마크 교수의 독자적 아이디어로 수학 속에서 존재하는 우주다. 물질을 구성하는 입자와 입자가 만들어 내는 장(field)을 방정식과 함수로 표현할 수 있으므로 ‘물리적 우주와 수학은 같다’고 주장한다. 3단계 다중우주까지는 많은 학자들이 동의하고 있지만 4단계 다중우주론에 대해서는 이견이 있다. 남순건 경희대 물리학과 교수는 “영화나 소설에서 나오는 다중우주는 상상력의 산물”이라며 “양자역학적 평행우주론의 경우 확률에 의해 순간적으로 여러 개의 우주로 갈라지는데 완전히 서로 다른 우주이기 때문에 SF에서처럼 넘나들기 힘들다”고 설명했다. ●“검증·관측 어려워 상상력의 영역” 남 교수는 “물리학자들은 4차원 시공간을 넘어선 5차원 방향에 우리가 생각지 못한 우주가 존재할 수 있다고 생각한다”며 “만약 다중우주가 있다면 이 세상에서 수행하는 각종 실험 연구 결과에도 영향을 미칠 수 있기 때문에 연구자들이 다중우주론에 관심을 갖는 것”이라고 말했다. 그러나 일부에서는 ‘관측할 수 없는 것이 존재한다고 주장하는 것은 어불성설’이라며 다중우주론을 여전히 상상력의 한 부분으로 취급하기도 한다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 다른 우주 속에 또다른 내가 있을까?

     1993년 개봉한 로맨스 코미디 ‘사랑의 블랙홀’, 톰 크루즈 주연의 ‘엣지 오브 투모로우’(2014), SF 최초로 1000만 관객을 돌파한 ‘인터스텔라’(2014), 그리고 마블 만화를 원작으로 한 ‘닥터 스트레인지’(2016)의 공통점은 무엇일까.  물론 ‘영화’라는 점, 그리고 우리가 살고 있는 우주와는 다른 차원의 우주가 존재할 수 있다는 ‘평행우주론’을 다룬다는 것이다. 평행우주론은 현재의 상황이 일어날 수 없도록 과거를 바꿔서 발생하는 ‘시간여행의 역설’이 일어나지 않기 때문에 SF에서 선호하는 과학 주제다. 영화 ‘백 투 더 퓨처’에서 과거로 간 주인공에게 젊은 시절 어머니가 사랑을 느끼기 시작하자 이를 피하기 위해 고군분투하는 모습은 시간여행의 역설을 잘 묘사한다. 만약 어머니가 주인공을 사랑하게 된다면 자신은 존재할 수 없는 논리적 오류에 빠진다. 평행우주론에서는 과거로 돌아가 어떤 영향을 줬다고 하더라도 그 우주와 관계 없는 우주가 평행으로 진행되기 때문에 이런 오류가 성립하지 않는다.  2000년대 들어 과학계는 평행우주를 다양한 다중우주가설로 재정립하고 있다. 일반인들에게는 브라이언 그린 미국 컬럼비아대 수학·물리학과 교수의 ‘멀티 유니버스’, 리사 랜들 하버드대 물리학과 교수의 ‘숨겨진 우주’ 등의 책으로 알려졌다. 최근에는 다중우주론의 거장 맥스 테그마크 MIT 물리학과 교수의 ‘우리의 수학적 우주’라는 책이 번역되면서 다중우주에 대한 일반인들의 관심이 높아지고 있다.  아직 관측되지 않았기 때문에 학자들마다 예측하는 다중우주의 구조는 다르다. 일반적으로 평행우주와 다중우주를 섞어 쓰지만, 엄격하게 구분하자면 평행우주는 다중우주의 하위 개념에 속한다.  실제로 다중우주에 관한 가설들은 매우 다양하다. 이 때문에 이들을 체계적으로 분류하려는 노력이 있었는데 현재 가장 널리 알려진 분류법은 바로 테그마크 교수가 2003년 1월 ‘평행우주’라는 논문을 통해 제안한 4단계 분류법이다.  1단계는 관측 범위 밖에 독립 우주들이 존재하며 우리는 각각의 우주를 관측하지 못하고 있다는 개념이다. 개별 우주에서 적용되는 물리법칙들은 현재 우리가 알고 있는 것과 같다.  2단계는 인플레이션 우주론과 관계된 것으로 우리 우주와는 전혀 다른 물리법칙이 적용되는 우주들이 있다는 것이다. 끈이론과 관련한 다중우주이론이 여기에 속한다.  3단계 다중우주는 양자역학적 다중우주론이다. ‘슈뢰딩거의 고양이’ 역설처럼 확률론적 결정에 따라 무수히 많은 우주들이 존재할 수 있다는 가설로 우리는 여러 가지 우주 중 단 하나의 우주만 보고 있을 뿐이라는 설명이다.  4단계는 테그마크 교수의 독자적 아이디어로 수학 속에서 존재하는 우주다. 물질을 구성하는 입자와 입자가 만들어 내는 장(field)을 방정식과 함수로 표현할 수 있으므로 ‘물리적 우주와 수학은 같다’고 주장한다. 3단계 다중우주까지는 많은 학자들이 동의하고 있지만 4단계 다중우주론에 대해서는 이견이 있다.  남순건 경희대 물리학과 교수는 “영화나 소설에서 나오는 다중우주는 상상력의 산물”이라며 “양자역학적 평행우주론의 경우 확률에 의해 순간적으로 여러 개의 우주로 갈라지는데 완전히 서로 다른 우주이기 때문에 SF에서처럼 넘나들기 힘들다”고 설명했다. 남 교수는 “물리학자들은 4차원 시공간을 넘어선 5차원 방향에 우리가 생각지 못한 우주가 존재할 수 있다고 생각한다”며 “만약 다중우주가 있다면 이 세상에서 수행하는 각종 실험 연구 결과에도 영향을 미칠 수 있기 때문에 연구자들이 다중우주론에 관심을 갖는 것”이라고 말했다.  그러나 일부에서는 ‘관측할 수 없는 것이 존재한다고 주장하는 것은 어불성설’이라며 다중우주론을 여전히 상상력의 한 부분으로 취급하기도 한다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [우주를 보다] 블랙홀의 불규칙한 맥박을 보다

    [우주를 보다] 블랙홀의 불규칙한 맥박을 보다

    은하 중심에는 대부분 거대한 질량을 지닌 블랙홀이 존재한다. 우리 은하의 경우에도 태양 질량의 400만 배에 달하는 거대 질량 블랙홀이 있다. 이 블랙홀은 단순히 무엇이든지 빨아들이는 괴물이 아니라 은하의 진화와 성장에 매우 중요한 역할을 하는 천체다. 블랙홀이라는 이름과는 달리 사실 은하 중심에 있는 블랙홀은 제트(jet)의 형태로 많은 물질을 방출한다. 방출되는 물질은 흡수되는 물질의 양에 비례하는 데, 보통 항상 일정한 양이 아니라 한꺼번에 많은 물질이 흡수되었다가 다시 한동안 물질 흡수가 감소하는 현상이 나타난다. 지구에서 1억 4500만 광년 떨어진 은하인 NGC 4696은 대형 타원 은하로 그 중심에는 강력한 에너지와 물질을 방출하는 블랙홀이 존재한다. 과학자들은 미 항공우주국(NASA)의 찬드라 X선 관측 위성과 미 국립과학재단(NSF)의 칼 G. 잔스키 전파 망원경(Karl G. Jansky Very Large Array)을 이용해서 그 과정을 연구했다. 사진에서 붉은색으로 보이는 것은 찬드라 X선 위성이 관측한 뜨거운 가스로 부정맥과 같은 불규칙한 가스 방출로 인해 왼쪽에 거품 같은 구조가 보인다. 파란색은 칼 G. 잔스키 전파 망원경 관측 결과로 블랙홀 주변의 고에너지 입자의 분포다. 과학자들은 가스와 고에너지 입자의 분포를 통해서 이 블랙홀이 500만~1,000만 년 주기로 불규칙하게 대규모로 물질을 방출한다는 것을 알아냈다. NASA는 이 사진에 ‘블랙홀 심장의 부정맥'(The Arrhythmic Beating of a Black Hole Heart)이라는 제목을 붙였다. 제목처럼 비록 심장 박동과는 비교할 수 없을 만큼 길지만, 블랙홀의 불규칙한 맥박을 볼 수 있다. 심장이 우리 몸에 피를 공급하듯이 블랙홀의 박동 역시 은하에 물질을 공급한다. 그래서 은하계 내부 물질 순환에도 도움을 주지만, 심장과 피가 세포를 키우는 것과 반대로 블랙홀의 맥박은 별의 생성을 억제한다. 은하계의 가스 온도를 올려 가스가 뭉치는 것을 방해하기 때문이다. 비록 그 과정은 영겁의 세월 동안 천천히 진행되지만, 찰나에 불과한 삶을 가진 인간도 최신의 관측 기술로 그 과정을 이해할 수 있다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com 
  • 文측, 송민순 檢고발… 宋 “태양을 태양이라 해도 안 통해”

    文측, 송민순 檢고발… 宋 “태양을 태양이라 해도 안 통해”

    회의록 열람 국회 동의하면 가능… 공개 땐 대선 블랙홀 될 가능성 宋, 북한대학원대학 총장 사퇴… “자료 추가 공개 필요성 못 느껴” 文측도 진실공방 응전 자제할 듯 문재인 더불어민주당 대선 후보 측은 2007년 유엔 북한인권결의안 표결 기권 결정에 앞서 참여정부가 북에 의견을 물었고 이 과정에서 문 후보가 주된 역할을 했다는 취지의 주장을 한 송민순 전 외교통상부 장관을 명예훼손 등의 혐의로 검찰에 고발했다.문 후보 측 유은혜 수석대변인은 24일 “대선을 앞두고 특정 후보에게 부정적 영향을 미칠 수 있는 사안을, 팩트에 근거를 두지 않고 주장하는 것은 정치적으로도, 도의적으로도 맞지 않다”고 강조했다. 문 후보 측은 출판물에 의한 명예훼손, 후보자 비방, 공직선거법 위반, 대통령기록물 관리법 위반 및 공무상 비밀누설 등의 혐의로 서울중앙지검에 송 전 장관에 대한 고발장을 제출했다. 이날 송 전 장관은 북한대학원대 총장직에서 물러났다. 사직서를 제출한 뒤 기자들과 만나 “내가 정치 논쟁의 한복판에 들어가 있다”며 “총장 직책을 가지고 있으면 학교도 정치적 의미와 연결되는 것 같다. 학교도, 저도 좋지 않은 것 같아 그만두기로 했다”고 설명했다. 이어 “지금은 제가 태양을 태양이라고 해도 낮에 뜬 달이라고 하고 넘어갈 상황”이라며 자신의 주장을 뒷받침할 자료의 추가 공개 필요성을 못 느낀다고 말했다.문 후보 측은 검찰 고발을 끝으로 송 전 장관과의 진실 공방에 대한 응전을 자제하기로 했다. 2007년 11월 당시 노무현 대통령이 참석한 회의 자료 등 꺼내 보일 수 있는 ‘패’를 모두 공개한 터라 추가 공방은 소모적이란 판단에서다. 이로써 이제 실체적 진실은 검찰의 손으로 넘어갔다. 남겨진 3가지 의문은 참여정부의 북한인권결의안 기권 결정 시기 및 사전 문의 여부, 북에 문의를 제안한 당사자, 남북 사이에 오간 전통문으로 요약된다. 문 후보 측은 11월 16일 기권을 결정했다고 주장하며 “이번에는 기권하는 것으로 하자”는 노 전 대통령 발언이 담긴 배석자 기록을 공개했다. 16일과 18일 서별관회의에 모두 참석한 이재정 당시 통일부 장관 등 송 전 장관을 제외한 모든 참석자는 16일 결정됐다고 증언했다. 송 전 장관만 16일 이후에도 논의가 계속됐고, 20일 결정이 났다고 주장하는 상황이다.같은 달 21일 새벽, 한국이 표결에 기권하기 위해 북의 반응을 떠보는 작업은 이뤄진 것으로 보인다. 문 후보 측은 기권 결정 후 북에 통보하기 위해 19일 ‘우리가 어떤 입장을 취하든지 남북 관계에는 영향을 미치지 않을 것임’이란 내용의 대북 전화통지문을 보냈다고 밝혔다. 결정한 이후이니 ‘사후 통보’며, 송 전 장관이 북한의 반응을 떠보자고 해서 보낸 것이라고 주장했다. 반면 송 전 장관은 표결 직전까지 문 후보 관여하에 논의가 이어졌고, 20일 문 후보가 ‘남북채널의 반응이 중요하니 함께 보고 결정하자’고 해서 그날 북으로부터 ‘인권결의안 찬성은 북남선언 위반’이란 메시지를 받았으며, 노 전 대통령이 최종 기권 결정을 내린 것이라고 반박했다. 진위를 가리려면 11월 16·18일 전체 회의록을 보면 된다. 재적의원 3분의2 이상 찬성으로 회의록 열람이 가능하나 대선 이슈를 빨아들이고 실체는 없었던 2012년 당시 서해 북방한계선(NLL) 논란의 재판이 될 가능성이 크다. 민주당은 반대한다는 입장을 분명히 밝혔다. TV 토론 등에서 이어지는 문 후보와 구 여권 후보(홍준표 자유한국당·유승민 바른정당 후보)의 공방은 결이 다르다. 보수 후보들은 진실보다는 문 후보의 말 바꾸기를 부각시키는 모양새다. ‘믿을 수 없는 지도자’란 프레임을 씌우려는 의도로 풀이된다. 자유한국당과 바른정당은 “문 후보가 사전 결재 의혹을 해명하는 과정에서 4번이나 말을 바꿨다”며 맹공을 폈다. 임일영 기자 argus@seoul.co.kr 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr
  • [사설] 어제 토론서도 설전, 新북풍 블랙홀에 빠진 대선

    19대 대선 후보들이 어제 외교·안보 및 대북 정책분야 TV 토론에서 유엔 북한 인권결의안 기권을 북한에 물어보고 결정했는지를 두고 충돌했다. 주적 논란에 이어 송민순 전 외교통상부 장관이 2007년 11월 유엔의 북한 인권결의안 표결과 관련, 더불어민주당 문재인 후보를 공격하는 추가 자료를 공개하면서 재점화된 안보 논쟁이 이날 대선 후보 TV 토론장에서 난타전으로 비화된 것이다. 대통령이란 자리는 국민으로부터 통치권을 위임받은 자리다. 정책이 옳고 그름을 따지는 토론의 장이 되어야 하지 구태의연한 색깔론을 덧씌우는 것은 곤란하다. 이른바 ‘송민순 파문’은 송 전 장관이 지난해 11월 출간한 회고록 ‘빙하는 움직인다’를 통해 북한 인권결의안 기권에 문 후보 개입설을 주장한 이후 자신의 회고록에 쓰지 않은 당시의 자필 기록 메모 등을 지난 21일 공개하면서 다시 촉발됐다. 송 전 장관은 2007년 11월 20일 아세안+3 회의차 싱가포르를 방문 중이던 노무현 당시 대통령이 자신을 저녁에 숙소로 불러 “묻지는 말았어야 했는데 문 실장이 물어보자고 해서”라고 했다는 것이다. 이에 대해 문 후보 측은 “11월 18일 회의에 배석한 당시 국가안보전략비서관이 사실관계를 밝혔다”며 거짓말 논란을 부추기는 것은 실망스럽다는 입장을 나타냈다. 북한 인권결의안 기권을 사전에 문의했는지, 결정 후에 통보했는지는 서로 주장이 상반되는 만큼 국정원 전통문을 공개하면 풀릴 문제다. 문 후보도 “전통문이 국정원에 있을 테니 그것을 제시하면 증명될 것”이라고 말했다. 북한의 핵과 미사일 발사 등으로 불거진 한반도 위기 상황에서 안보 이슈가 대선의 핵심 이슈가 되는 것은 당연하다. 더구나 유력 대선 후보가 어떤 안보관을 가졌는지는 매우 중요하며, 이에 대한 철저한 검증은 불가피하다고 본다. 하지만 지금처럼 ‘주적이냐 아니냐’, ‘인권결의안 기권을 북에 물어보고 했느냐 안 했느냐’에 답하라는 식의 단순히 오(O)·엑스(X)를 묻는 요구가 대선 후보의 안보관을 정확히 파악하고 이해하는 데 도움이 될지에 대해서는 의문이 드는 것이 사실이다. 군사적으로 볼 때 북한은 우리의 분명한 적이자 주적이다. 그럼에도 불구하고 북한은 우리의 평화통일 대상이다. 헌법 4조에도 ‘대한민국은 통일을 지향하며 자유민주적 기본 질서에 입각한 평화적 통일정책을 수립하고 이를 추진한다’라고 돼 있다. 군사적 관점에서의 주적과 별개로 정치·외교적으로는 끊임없이 대화해야 하는 상대인 것이다. 그런 까닭에 북한은 무조건 적으로만 규정할 수 없는 특수관계다. 후보들이 북풍으로 몰아가려는 시대착오적인 행태를 버리고 창의적인 안보전략으로 치열한 논쟁을 벌여야 하는 이유다. 모든 이슈를 빨아들이는 저급한 북풍 블랙홀로 검증조차 제대로 하지 못한 채 흑색 비방으로 선거가 끝난다면 국가와 국민 모두에게 불행이다.
  • [정준모의 영화속 그림 이야기] 가짜 같은 진짜, 진짜 같은 가짜의 진실

    [정준모의 영화속 그림 이야기] 가짜 같은 진짜, 진짜 같은 가짜의 진실

    세상에는 가짜 아니면 진짜라는 이분법적인 사고가 대종을 이룬다. 사랑도 그렇고, 사람도 그렇고 미술품도 예외는 아니다. 특히 미술품 진위 문제는 원본도 보지 못한 채 진위를 말하는 자칭 전문가들까지 나타나 사람들을 블랙홀로 빨아들인다. 이런 세태 속에서 그림 감정을 업으로 살아온 버질(제프리 러시)이 정체 모를 여인 클레어(실비아 휙스)를 만나 미스터리한 밀고 당기기 끝에 사랑에 골인한다. 하지만 행복도 잠시. 자신이 평생을 모아온 미술관을 능가하는 그림들을 모두 잃고 마는 영화 ‘베스트 오퍼’(2013)는 진짜와 가짜란 모두 자신의 믿음에 달렸다는 사실을 일깨워 주는 수작이다. 영화 제목인 베스트 오퍼는 경매에서 진정 마음에 드는 물건이나 작품을 만났을 때 그것을 손에 넣기 위해 지불할 수 있는 최고가를 부르는 것을 의미한다. 글쎄 세상 사람 중 몇이나 평생에 이런 기회를 가질 수 있을지 모르지만 생각만 해도 기분이 좋아지는 것도 사실이다. 버질은 미술에 대해 해박한 지식과 감식안으로 감정 분야의 독보적 존재이자 세기의 경매진행사이다. 결벽증이 있는 버질의 유일한 취미는 아마추어 화가이자 친구인 빌리(도널드 서덜랜드)를 시켜 경매를 통해 여성의 초상화를 낙찰받아 자신만의 비밀스러운 방에 모셔두고 혼자 즐기는 것이다. 그의 컬렉션은 초상화미술관을 능가한다. 페트루스 크리스투스의 ‘어린 소녀의 초상’, 프랑스 아카데미즘을 대표하는 윌리엄 아돌프 부그로의 ‘비너스의 탄생’, 보카치오 보카치노의 ‘집시소녀’, 알브레히트 뒤러의 ‘엘스베트 투허의 초상’을 비롯해 라파엘, 티치아노, 브론치노, 모딜리아니, 르누아르 등이 망라돼 사조별로 각각 여성들을 어떻게 표현했는지 비교가 가능할 정도이다. 이런 세기의 명화들은 영화를 통해 예술품의 진위를 사랑과 대비시키려는 감독의 속셈의 산물이다. 감독은 그림과 오늘날 로봇의 전신이라 할 18세기 자동인형 ‘오토마톤’을 등장시켜 사랑과 예술 그리고 인생에 대한 절묘한 비유를 통해 제아무리 뛰어난 눈을 가졌다 할지라도 볼 수 없고 알 수 없는 것이 있음을 보여준다.그림에 등장하는 많은 초상화들도 사실은 ‘눈속임 그림’에 지나지 않는다. 이런 류의 그림은 인간의 눈의 한계를 최대한 이용한다. 매우 정밀하게 그려져 실제로 사물이 있는 것처럼 현혹시킨다. 관객들은 진짜인 줄 알았다가 속았다는 사실을 아는 순간 즐거움을 느끼게 된다. 요즘 난무하는 트릭아트도 이런 류다. 하지만 장 보드리야르 같은 이는 눈속임 그림을 ‘낯설음’이며, ‘아이러니한 모조물’이라고 보았다. 그저 사물과 똑같이 그려서 즐거운 것이 아니라, 그 그림이 전에는 보지 못한 것이기 때문에 즐거운 것이라는 말이다. 과거 재현의 시각으로 본 눈속임이 아니라, 사물이 가지고 있는 관념을 뒤집을 수 있는 방법으로서의 눈속임 회화에 주목하고 있음을 알 수 있다.타인과의 관계를 애써 무시했던 버질에게 클레어는 유산으로 받은 오래된 빌라와 그곳의 가구, 미술품, 조각상 등을 경매에 위탁하겠다며 접근한다. 어릴 때부터 은둔했다는 클레어에게 버질은 묘한 동질감을 느끼고, 서로 같은 듯 다른 두 외톨이는 교감한다. 두 사람의 사랑이 절정을 향해 달릴 즈음 친구 빌리는 경매에서 놓쳤던 페트루스 크리스투스의 ‘어린 소녀의 초상’을 되찾아온다. 북유럽 르네상스 시대 인물화의 대표작으로 미술사학자 조엘 업턴이 “검은 벨벳 쿠션 위에 놓인 유백색의 진주를 닮았다”고 평한 작품이다. 주인공이 관객을 바라보는 특이한 초상이다. 어느 날 클레어는 스스로를 감금했던 자신의 집을 보여주고 버질은 여기서 나오라고 말한다. 하지만 클레어는 마치 풀리지 않는 거미줄에 걸린 것 같다고 답한다. 물론 영화의 결말을 보면 버질이 거미줄에 걸린 셈이지만. 그 후 버질은 경매를 진행해야 하는 일정에도 불구하고 반지를 사들고 클레어의 집을 찾지만 그녀는 집에 없다. 부랴부랴 경매장으로 돌아와 실수를 연발하며 경매를 마친 버질은 사라진 클레어를 찾으려고 백방으로 뛴다. 그 와중에 빌리에게 자신의 사랑을 고백한다. 이에 빌리는 “인간의 감정은 예술과 같아 위조할 수 있지. 보기엔 진품과 똑같아. 하지만 위조이고, 모두를 속일 수 있지. 기쁨, 고통, 증오, 병, 회복, 심지어 사랑도”라고 귀띔(?)한다. 사라진 클레어 걱정에 여인의 초상화가 걸린 방에서 상념에 잠겨 있던 버질은 클레어가 집안 비밀의 방에 있을지 모른다는 전화를 받는다. 버질은 집으로 뛰어가 클레어를 발견하고 처음으로 서로의 사랑을 확인한다. 그리고 다음날 다시 그녀를 찾았다가 괴한들로부터 테러를 당하고 클레어의 도움으로 병원으로 실려가 살아난다. 이 사건을 계기로 클레어는 세상 밖으로 나오고, 버질은 클레어를 초대해 자신의 결벽증을 고백하면서 그동안 바보처럼 살았다며 평생 모은 여인들의 초상화로 가득한 비밀의 방으로 안내한다. 클레어 빌라의 경매 도록이 만들어지고 경매일을 기다릴 무렵 돌연 클레어가 경매를 취소한다. 은퇴를 결심한 버질의 마지막 경매에서 빌리가 인사를 건네며 그림을 한 점 선물한다. 기쁘고 홀가분한 마음으로 집에 돌아오지만 클레어는 친구들과 외출한 상태. 빌리가 선물한 그림을 가져다 두려고 비밀의 방으로 간 버질은 텅 빈 방을 발견한다. “모든 위조품에는 진품의 미덕이 숨어 있다. 전적으로 동의해요. 당신이 그리울 거예요”라는 기계음만 반복되는 오토마톤만 남아 있다. 급하게 클레어의 집으로 향하지만 아무도 없다. 집 앞 카페의 왜소증환자는 자신의 이름이 클레어라며 저 집은 오랫동안 비어 있던 집이라고 말한다. 영화는 이렇게 끝에 가서야 또 다른 복선을 드러낸다. 클레어는 흔적도 없이 사라졌고, 빌리가 준 그림에서 그의 사인을 발견하면서 그제야 속았음을 알아챈다. 버질은 신고를 위해 경찰서를 찾지만 곧 돌아서서 클레어와의 행복했던 날들을 회상하며 프라하로 떠난다. 전에 그녀가 말했던 카페에서 그녀를 기다릴 심산으로. 우리는 빌리처럼 가짜라고 알지만 진짜이길 원하는 마음이 워낙 커 알면서도 스스로 속는 경우가 허다하다. 마치 눈속임 그림처럼. 그래서 사기당할 사람은 당할 준비가 되어 있다고 하는 모양이다. 이번 대선엔 이런 과도한 믿음에서 벗어나 후보를 감정해 보자.
  • 거대 블랙홀 사상 첫 촬영…마지막 작업만 남았다

    거대 블랙홀 사상 첫 촬영…마지막 작업만 남았다

    전 세계 9곳에 설치된 초대형 전파망원경을 연결해 거대한 블랙홀을 직접 관측하는 ‘이벤트 호라이즌 망원경’(EHT). 이 국제적인 프로젝트에 참가한 천문학자들이 12일(현지시간) 블랙홀 촬영에 사상 처음 성공했을 가능성이 있다고 밝혔다. 데이터를 조합해 실물 이미지를 만드는 데는 몇 달이 걸릴 예정이지만 성공한다면 우주의 조성과 탄생에 관한 수수께끼의 해명에 도움이 될 것이다. 천문학자들이 관측 중인 거대질량 블랙홀은 지구에서 약 2만6000광년 떨어진 우리 은하 중심부에 있는 ‘궁수자리 A별’(Sagittarius A* 혹은 Sgr A*). 질량은 태양의 400만 배다. 관측에는 미국 하와이에서 남극, 스페인까지 전 세계의 전파망원경이 이용되고 있다. 프로젝트 책임자인 유럽 국제 전파천문학연구소(IRAM)의 천문학자 마이클 브레머는 “거대한 망원경을 만들어도 무게를 견디지 못해 자괴해 버릴 가능성이 크기 때문에, 그 대신 8개의 망원경을 거대한 렌즈처럼 결합했다”면서 “이렇게 해서 지름 약 1만 ㎞로 지구와 비슷한 크기의 가상 망원경을 사용할 수 있었다”고 말했다. 망원경은 클수록 해상도가 올라 대상물을 세세한 부분까지 관찰할 수 있다. 브레머는 “우리는 사상 처음으로 블랙홀을 상세하게 관측할 수있는 기술력을 갖고 있다”고 지적했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • ‘준비된 문재인’ 통했다… 안희정·이재명 지지층 흡수 과제로

    ‘준비된 문재인’ 통했다… 안희정·이재명 지지층 흡수 과제로

    조직력 내세워 대세론 탄력 민주 후보 중 캠프 1호 발족 전문가 몰려 ‘작은 청와대’ 방불 호남 장년층 反文 정서 넘어야 아들 특혜 논란 ‘꼬리표’ 될 수도이변은 없었다. 대세론은 ‘진짜’였다. 박근혜 전 대통령의 탄핵이란 초유의 사태로 예정보다 5개월여 앞당겨진 더불어민주당 대선후보 경선이 문재인 전 대표의 압승으로 마무리됐다. 3일 서울 고척스카이돔에서 열린 민주당의 수도권·강원·제주 선출대회를 포함해 4차례의 권역별 순회경선에서 문 후보는 누적 득표율 57.0%로 결선투표 없이 본선에 직행했다. ‘준비된 대통령 후보’란 메시지와 대세론과 맞물린 압도적 조직력, 박근혜 전 대통령 탄핵에 따른 조기 대선이 어우러진 승리였다. 민주당 대선 주자 가운데 가장 먼저 캠프 조직을 갖췄고, 각계 전문가를 블랙홀처럼 흡수했다. 싱크탱크인 ‘국민성장 정책공감’에는 줄잡아 1000여명의 교수들이 몰려 문전성시를 이뤘고, 국민의정부와 참여정부 출신 관료들이 힘을 보탠 ‘10년의 힘’ 위원회 등 각종 자문그룹이 뒤를 받쳤다. 캠프 자체가 ‘작은 청와대’를 방불케 한다는 평가가 나올 정도였다. 경선과정에서 안희정·이재명 후보 등은 문 후보 캠프를 ‘기득권 연합’이라고 비판했지만, 조기 대선으로 새 정부를 준비할 인수위 기간이 충분치 않은 상황에서 매머드급 캠프는 국정 공백 피로감에 젖어 있는 선거인단에게 안정감을 줬다는 분석이 나온다. ‘문재인 대세론’, ‘준비된 대통령 후보’를 캐치프레이즈로 내세운 전략도 조기 대선 국면에서 통했다. 문 후보는 “인수위 없이 곧바로 대통령을 할 수 있는 준비된 사람”이라고 강조했다. 정상적으로 대선이 치러져 다른 후보들이 준비기간을 좀 더 확보할 수 있었다면 좀 더 박빙의 승부가 전개됐을 가능성이 높았지만, ‘천운’은 문 후보의 몫이었다. 지난해부터 다져진 조직력도 결정적 요인으로 작용했다. 안희정 지사는 ‘안방’인 충청에서도 문 후보의 조직력에 밀린 건 상징적 장면이다. 안 지사와 이재명 시장은 수도권에서의 반전을 노렸지만, 조직력과 대세론을 뛰어넘기에는 역부족이었다. 문 후보는 이제 안 지사와 이 시장 지지자들을 끌어안아 부동층으로의 유출 없이 정권교체를 완수해야 하는 숙제를 안게 됐다. 이 시장 지지층은 선명한 진보, 안 지사 지지층은 중도 성향이 강했다는 점에서 경선이 끝났다고 문 후보에게 저절로 수렴되지 않는다. 이미 안 지사 지지층의 국민의당 안철수 전 대표로의 유출 정황이 포착되고 있다. 문 후보가 수락연설에서 “안희정의 통합 정신, 이재명의 정의로운 가치는 이제 저의 공약이자 우리의 기치”라며 ‘통합’을 강조한 것도 같은 맥락이다. 문 후보는 경선과정에서 깊어진 후보 간, 그리고 지지자 간 감정의 골을 메우는 일부터 시작해야 할 것으로 보인다. 앞서 안 지사는 문 후보를 향해 “질린다”고 표현할 정도로 반감이 격화된 상태다. 여전한 호남 50대, 60대 이상의 반문(反文) 정서, 비민주당 후보 간에 모색되는 ‘반문연대’ 또한 넘어야 할 산이다. 명쾌하게 해명하지 않는다면 아들 준용씨의 특혜 취업 논란도 대선 내내 따라붙을 것으로 보인다. ‘정유라 트라우마’를 겪은 유권자들에게 자칫 ‘강자의 기득권 지키기’로 비치면 치명타를 입을 수 있다. 자유한국당은 ‘아들 특혜 의혹’을 연일 제기하며 청문회 개최를 요구하고, 국민의당 박지원 대표는 ‘제2의 정유라가 이제 문(文)유라가 됐다’며 프레임을 만들고 있다. 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 블랙홀의 바람, 별을 만들다

    [아하! 우주] 블랙홀의 바람, 별을 만들다

    처음 그 존재가 이론적으로 제시되었을 때, 블랙홀은 SF 소설 작가에게나 큰 인기를 끌 법한 소재였다. 한동안 과학자들은 실제로 블랙홀이 존재한다는 사실을 인정하지 않았지만, 20세기 후반에 들어 블랙홀의 존재를 입증하는 많은 증거가 발견되었다. 더 나아가 우리 은하를 비롯한 은하의 중심에는 거대한 질량을 지닌 블랙홀이 있다는 사실과 이 블랙홀이 은하의 진화에 결정적인 역할을 한다는 것이 알려지면서 블랙홀은 천체 물리학에서 가장 흥미롭고 중요한 천체가 되었다. 블랙홀의 가장 아이러니한 점은 우주에서 가장 빠른 속도로 물질을 방출한다는 점이다. 블랙홀로 빨려 들어가는 물질은 상당 부분은 '사상의 지평면'이라고 부르는 블랙홀의 표면으로 들어간 후 영원히 사라지지만, 일부 물질은 블랙홀 자전축의 양방향으로 방출되는데 이를 제트(jet)라고 부른다. 과학자들은 초고온의 물질 분출은 제트가 은하 진화에서 수행하는 매우 중요한 역할로 보고 있다. 이렇게 빠져나온 물질에 의해 가스의 밀도가 높아지면서 새로운 별이 형성되기 때문이다. 다만 이론적으로 예측은 쉬워도 이를 실제로 관측하기는 쉽지 않았다. 영국 케임브리지대학의 연구팀이 이끄는 유럽 천문학자팀은 세계에서 가장 강력한 망원경 가운데 하나인 유럽 남방 천문대(ESO)의 VLT에 설치된 MUSE 및 X-Shooter라는 새로운 장치를 이용해서 이 과정을 밝혀냈다. 연구팀은 지구에서 6억 광년 떨어진 충돌 은하인 IRAS F23128-5919을 관측해 이론적으로 예상되었던 별의 형성을 실제로 관측하는 데 성공했다. 두 개의 은하가 충돌하면 은하 중심 블랙홀로 많은 양의 가스가 흘러들어가 블랙홀이 방출하는 제트 역시 강력해진다. 이렇게 블랙홀에서 나오는 강력한 바람은 주변 가스의 밀도를 높여 새로운 별의 탄생을 촉진한다. 연구팀은 새로운 별에서 나오는 특징적인 빛을 연구해서 블랙홀의 바람이 별을 만드는 과정을 조사했다. 이론적으로 예상했던 내용을 실제 관측으로 증명한 것이다. 파괴의 상징처럼 여겨지는 블랙홀이 새로운 별의 탄생에 관여한다는 사실은 그 자체로 흥미롭다. 더 흥미로운 부분은 우리 은하 역시 30억 년 이후에 안드로메다은하와 충돌하면서 같은 과정을 겪을 가능성이 있다는 것이다. 비록 우리는 그 장면을 보지 못하겠지만, 먼 미래 우리 은하에도 무수히 많은 젊은 별이 탄생할지 모른다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com
  • 문재인, 대구서 지지호소 “TK 정권이 삶 해결해 주지 않아”

    문재인, 대구서 지지호소 “TK 정권이 삶 해결해 주지 않아”

    더불어민주당 대선주자인 문재인 전 대표는 26일 대구를 찾아 “TK(대구·경북) 정권이라고 해서 대구·경북의 삶을 해결해 주는 것은 아니었다”며 지지를 호소했다. 문 전 대표는 이날 대구광역시의회에서 개최한 ‘문재인의 대구·경북 비전’ 기자회견에서 “이제는 대구·경북이 균형발전과 지방분권으로의 변화를 선택해야 한다. 대구·경북의 자부심으로 새로운 시대에 동행해 달라”며 이같이 말했다. 문 전 대표는 “대구·경북이 어렵다. 대통령 파면으로 무너져 내린 자부심 때문만이 아니고 먹고 사는 일이 너무 어렵다”며 “대구는 1인당 지역내총생산이 24년 연속 전국 꼴찌며, 경북은 한 달 새 실업자가 2만 6000명이나 늘었다”고 말했다. 이어 “경제지표에 담기지 않는 고단한 생활도 있었다. 그런데도 그동안 이득을 본 사람은 ‘영포회’부터 최순실까지 따로 있었다”면서 “대구·경북이 느끼는 허탈함은 대구경북 시민들의 책임이 아니다”라고 강조했다. 문 전 대표는 “지역 곳간을 채우고 지역을 잘 살게 하는 것은 지역 출신 대통령이 아니다”라며 “블랙홀처럼 돈도, 사람도, 기업도 모두 빨아들이는 수도권 집중을 막지 못하면 어느 지역인들 살기가 어렵다”고 지적했다. 문 전 대표는 “국가균형발전과 지방분권의 국정 철학을 가진 정부만이 지방을 살릴 수 있다”며 “지금 대구·경북에 필요한 것은 변화이자 균형발전 전략이다. 대구는 지난 총선에서 김부겸 의원과 홍의락 의원을 당선시켜 변화의 염원을 보여줬다. 이제는 대구·경북이 선택해야 한다”고 목소리를 높였다. 문 전 대표는 “경북도민들이 ‘추풍령을 폭파해서라도 수도권과 거리를 좁히고 싶다’고 한탄하는 것을 들었고, 이에 응답하고 해결할 준비가 돼 있다”며 “청년들이 대구·경북을 떠날 필요가 없도록 일자리로 보답하겠다”고 덧붙였다. 문 전 대표는 구체적 공약으로 ▲대구경북 첨단 의료복합단지의 국가 첨단의료 허브 육성 ▲대구권 광역철도 사업 지원 ▲대구공항 이전사업 지원 및 지역거점 공항 육성 등을 내걸었다. 대구 맞춤형 공약으로는 ▲서대구 역세권 개발 지원 ▲대구의 물 산업 허브도시 육성 ▲섬유산업·안경산업 지원으로 뿌리산업 혁신 지원을 약속했다. 경북 지역에는 ▲김천 혁신도시 지원 ▲친환경 신재생 에너지 클러스터 조성 ▲신규원전 건설 중단 및 수명 만료 원전 가동 중단 등 지진과 원전 안전대책 강화 공약을 제시했다. 문 전 대표는 “힘든 시간을 보냈지만 한 모퉁이를 돌면 다시 새로운 길”이라며 “새로운 시대에 동행하자는 저의 요청을 대구·경북이 받아달라. 정권교체와 새로운 시대를 저 문재인과 함께 해달라”라고 거듭 강조했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] 죽음의 나선…블랙홀로 다가간 별의 마지막

    [아하! 우주] 죽음의 나선…블랙홀로 다가간 별의 마지막

    블랙홀은 모든 것을 빨아들이는 우주의 검은 구멍이다. SF 영화에서는 주인공이 탄 우주선 이외에는 무엇이든지 흡수하는 단순무식한 괴물로 그려지곤 한다. 블랙홀로 물질이 흡수되는 과정은 생각보다 복잡하다. 예를 들어 태양 같은 별이 블랙홀로 흡수되는 상황을 생각해보자. 블랙홀의 표면에 해당하는 사상의 지평면은 별보다 훨씬 크기가 작아서 온전한 상태로 별이 흡수되기 어렵다. 동시에 블랙홀의 반지름이 매우 작으므로 블랙홀에 가까운 쪽과 먼 쪽의 중력 차이가 매우 커져 양쪽으로 잡아 당겨지는 상황이 된다. 이로 인해 블랙홀에 접근하는 별은 길쭉하게 늘어나 마치 국수처럼 가스가 늘어지게 된다. 그런데 이 가스도 바로 블랙홀로 흡수되는 것이 아니라 주변에 강착 원반이라는 물질의 고리에서 먼저 초고온으로 가열된 후 블랙홀로 조금씩 흡수되게 된다. 이를 조석파괴사건(TDE·Tidal disruption event)이라고 한다. 과학자들은 관측 데이터와 이론적인 연구를 통해서 이 사실을 알고 있지만, 대부분 매우 먼 거리에 있어 이를 관측하기 쉽지 않았다. 특히 별이 거대 질량 블랙홀에 잡아먹히는 조석파괴사건은 흔하게 발생하는 일이 아니라서 더 관측이 어렵다. 그런데 운 좋게도 2014년 과학자들은 지구에서 2억9000만 광년 떨어진 은하 중심 블랙홀이 별을 흡수하는 과정을 목격했다. 'ASASSN-14li'라고 명명된 조석파괴사건은 이후 집중적인 연구가 이뤄졌다. 최근 MIT의 과학자들은 나사의 스위프트 X선 위성과 다른 관측 데이터를 분석해서 이 과정을 지도로 그리는 데 성공했다. 대략 태양질량의 1만 배가 넘는 별 주변으로 끌려간 별은 자체 중력으로 가스를 잡아둘 수 없어 결국 길쭉하게 늘어난 후 나선 모양으로 블랙홀로 빨려 들어간다. 그리고 그 과정에서 강한 에너지를 방출해 고리 모양으로 빛난다. 이번 연구에서는 이 죽음의 나선(Death spiral)이 선명하게 드러났다. (사진) 죽음의 나선은 블랙홀의 중력이 만든 별의 마지막 춤사위라고 할 수 있다. 이후 별을 이뤘던 가스에게 남은 운명은 사상의 지평면 아래로 흡수되어 블랙홀로 들어가거나 혹은 초고속 제트의 형태로 분출되는 것이다. 과학자들은 최신 관측 위성과 망원경의 도움으로 이 과정을 이론적으로 예측할 뿐 아니라 실제로 확인할 수 있게 되었다. 물론 아직도 모르는 것이 많지만, 블랙홀이 단순히 검은 구멍만이 아니라는 사실은 확실하게 입증한 셈이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com
  • [아하! 우주] 별에 들러붙어 야금야금 빨아먹는 블랙홀 포착

    [아하! 우주] 별에 들러붙어 야금야금 빨아먹는 블랙홀 포착

    블랙홀은 주변에 물질이 있다면 계속해서 질량을 흡수하면서 점차 커진다. 대표적인 것은 은하 중심 블랙홀이다. 은하 중심부는 은하에서 가장 물질 밀도가 높은 장소이므로 은하 중심에는 태양 질량의 수백만 배에 달하는 거대한 블랙홀이 존재한다. 하지만 은하 중심 이외의 장소에도 동반성에서 물질을 뺏으면서 커지는 항성 질량 블랙홀이 존재한다. 최근 국제 천문학자팀은 나사의 찬드라 X선 망원경과 누스타(NuSTAR) 위성, 그리고 호주의 전파 망원경인 ATCA(Australia Telescope Compact Array)를 통해 지구에서 1만 4800광년 떨어진 X선 천체인 X9를 관측했다. 과학자들은 이전부터 이 천체가 28분 주기로 밝기가 변한다는 사실을 알고 있었지만, 그 이유에 대해서는 몰랐다. 이번 관측에서 밝혀진 바에 의하면 이 밝기 변화의 원인은 블랙홀과 그 동반성의 공전에 의한 것일 가능성이 가장 크다. 블랙홀과 별이 불과 28분 주기로 서로의 주변을 공전하는 것이다. 둘 사이의 거리는 지구-달 거리의 2.5배 수준에 지나지 않는다. 동시에 찬드라 X선 망원경은 여기서 많은 양의 산소를 찾아냈다. 이 관측결과를 종합하면 블랙홀의 동반성은 일반적인 별이 아니라 산소가 풍부한 백색왜성이 가능성이 크다. 연구팀이 생각하는 시나리오는 이렇다. 본래 두 개의 별로 이뤄진 쌍성계가 있었는데, 질량이 큰 쪽이 먼저 초신성 폭발을 일으키고 남은 부분은 블랙홀이 되었다. 그 후 동반성 역시 적색거성이 되었는데, 가까운 거리 때문에 블랙홀이 동반성의 가스를 대거 흡수한 것으로 보인다. 결국, 동반성은 수소를 대부분 빼앗기고 남은 부분이 모여 백색왜성이 된 것으로 추정된다. 이 백색왜성의 운명은 확실치 않지만, 현재 많은 물질을 빼앗기고 있어서 결국 미래에는 완전히 블랙홀에 흡수될 가능성이 크다. 과학자들이 목격한 것은 블랙홀이 동반성을 조금씩 뜯어먹고 있는 장면인 셈이다. 우리 관점에서 보면 블랙홀이 괴물처럼 보일 수 있지만, 사실 모든 것은 중력의 법칙에 따른 자연의 섭리일 뿐이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com
  • 별 곁에 들러붙어 야금야금 빨아먹는 블랙홀 포착

    별 곁에 들러붙어 야금야금 빨아먹는 블랙홀 포착

    블랙홀은 주변에 물질이 있다면 계속해서 질량을 흡수하면서 점차 커진다. 대표적인 것은 은하 중심 블랙홀이다. 은하 중심부는 은하에서 가장 물질 밀도가 높은 장소이므로 은하 중심에는 태양 질량의 수백만 배에 달하는 거대한 블랙홀이 존재한다. 하지만 은하 중심 이외의 장소에도 동반성에서 물질을 뺏으면서 커지는 항성 질량 블랙홀이 존재한다. 최근 국제 천문학자팀은 나사의 찬드라 X선 망원경과 누스타(NuSTAR) 위성, 그리고 호주의 전파 망원경인 ATCA(Australia Telescope Compact Array)를 통해 지구에서 1만 4800광년 떨어진 X선 천체인 X9를 관측했다. 과학자들은 이전부터 이 천체가 28분 주기로 밝기가 변한다는 사실을 알고 있었지만, 그 이유에 대해서는 몰랐다. 이번 관측에서 밝혀진 바에 의하면 이 밝기 변화의 원인은 블랙홀과 그 동반성의 공전에 의한 것일 가능성이 가장 크다. 블랙홀과 별이 불과 28분 주기로 서로의 주변을 공전하는 것이다. 둘 사이의 거리는 지구-달 거리의 2.5배 수준에 지나지 않는다. 동시에 찬드라 X선 망원경은 여기서 많은 양의 산소를 찾아냈다. 이 관측결과를 종합하면 블랙홀의 동반성은 일반적인 별이 아니라 산소가 풍부한 백색왜성이 가능성이 크다. 연구팀이 생각하는 시나리오는 이렇다. 본래 두 개의 별로 이뤄진 쌍성계가 있었는데, 질량이 큰 쪽이 먼저 초신성 폭발을 일으키고 남은 부분은 블랙홀이 되었다. 그 후 동반성 역시 적색거성이 되었는데, 가까운 거리 때문에 블랙홀이 동반성의 가스를 대거 흡수한 것으로 보인다. 결국, 동반성은 수소를 대부분 빼앗기고 남은 부분이 모여 백색왜성이 된 것으로 추정된다. 이 백색왜성의 운명은 확실치 않지만, 현재 많은 물질을 빼앗기고 있어서 결국 미래에는 완전히 블랙홀에 흡수될 가능성이 크다. 과학자들이 목격한 것은 블랙홀이 동반성을 조금씩 뜯어먹고 있는 장면인 셈이다. 우리 관점에서 보면 블랙홀이 괴물처럼 보일 수 있지만, 사실 모든 것은 중력의 법칙에 따른 자연의 섭리일 뿐이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com
  • [3·10 탄핵 이후] “북핵을 소녀상 갈등 해결할 고리로 삼자”

    위안부 갈등은 오만이 빚은 참사 특정 이슈가 현안 블랙홀 안 돼 역사와 안보 분리… 협상 여지를 부산 일본총영사관 앞 소녀상 설치에 반발, 주한 일본대사가 본국으로 귀국한 지 두 달이 넘었다. 2015년 12월 말 일본군 위안부 관련 합의로 정상화된 한·일 관계는 일년여 만에 원점으로 돌아갔다. 위안부 할머니들이나 국민 동의 없이 일본군 위안부 문제를 최종적·불가역적으로 마무리하려 한 박근혜 정부의 ‘오만’이 빚은 외교 참사라 할 만하다. 한·일 관계는 위안부·교과서·독도 문제가 하나라도 제기되면 요동을 칠 수밖에 없는 구조다. 교과서 문제가 잠잠해졌는가 하면 독도 망언이 튀어나오고, 독도 문제가 수면 아래로 잦아드는가 싶으면 역사 교과서 왜곡 문제가 튀어나오는 악순환의 외교 관계라고 할 수 있다. 하지만 한·일 관계가 언제까지나 과거에 얽매여 있어야 하느냐는 근본적 질문이 역대 정부 출범 때마다 있어 왔던 것도 사실이다. 새 정부도 깊은 고민에 휩싸일 것이 분명하다. 게다가 우리는 북한의 핵 등 안보 요인에서는 일본의 협력을 구해야 할 처지다. 박근혜 정부가 다소 무리하게 위안부 합의에 나선 것도 지역안보 강화를 위해 한·미·일 3각동맹을 복원하려던 미국의 압박에서 비롯됐다는 관측도 제기된 바 있다. 중국의 외교 수사(修辭) 중 ‘구동존이’(求同存異·공통점은 구하고, 차이점 놔둔다)라는 말이 있다. 서로 다른 점은 인정하면서 공동의 이익을 추구하자는 것이다. 김열수 성신여대 국제정치학과 교수는 한·일 관계에서는 ‘역안(역사와 안보) 분리’가 필요하다고 주장한다. 북핵 등 논의해야 할 사안이 많은데 어느 한 이슈가 블랙홀이 돼서는 안 된다는 것이다. 신각수 전 주일대사도 “북한 문제가 관계의 연결 고리”라고 말했다. 그러자면 결국 일방적으로 우리 입장만 강변할 수 없다. 소녀상 문제 등은 새 정부의 부담으로 넘어가게 될 것이다. 김 교수는 “협상의 여지를 둬야 한·일 관계가 한 걸음이라도 나아갈 수 있을 것”이라면서 “한·일 간 문제에서 대선 후보로서 언급하는 것과 대통령이 된 뒤 정책을 집행하는 것은 조금 달라질 필요가 있다”고 말했다. 박홍환 전문기자 stinger@seoul.co.kr
  • [아하! 우주] ‘은하 렌즈’ 둘러싼 4개의 퀘이사

    [아하! 우주] ‘은하 렌즈’ 둘러싼 4개의 퀘이사

    지난달 27일 NASA에서 운영하는 '오늘의 천문사진(APOD)에 게시된 한 장의 사진이 우주 마니아들의 관심을 끌었다. 사진 중앙에 묘한 불빛들이 모여 있는 게 보인다. 무슨 신호등처럼 보이는 저 4개의 불빛은 사실 하나의 퀘이사(Quasar)다. 퀘이사란 'Quas i-stellar Object(준항성체)'의 준말로, 블랙홀이 주변 물질을 집어삼키는 에너지에 의해 형성되는 거대 발광체를 말한다. 하나의 퀘이사가 4개로 보이는 것은 전경을 이루는 은하가 중력 렌즈 역할을 하여 빛을 굴절시키기 때문이다. 이 중력 렌즈 현상은 약 100년 전 아인슈타인의 일반 상대성 이론에서 예측되었던 것이다. 거대한 질량의 물체는 중력으로 빛을 구부릴 수 있다고 예언했고, 이는 1919년 영국의 천문학자 에딩턴의 일식 관측으로 증명되었다. 이처럼 질량이 큰 천체는 주위의 시공간을 구부러지게 해서 빛의 경로를 휘게 함으로써 렌즈와 같은 역할을 하는데, 이를 일컬어 중력렌즈 현상이라 한다. 이 중력렌즈를 통해 보면, 은하 뒤에 숨어 있는 별이나 은하의 상을 볼 수 있다. 하나의 퀘이사가 4개로 보이는 중력 렌즈보다 더 기묘한 일은 저 깜박거리는 퀘이사가 우주의 팽창 속도를 알려준다는 사실이다. 퀘이사의 깜박거리는 주기를 측정하면 우주가 어떤 속도로 팽창하고 있는지를 알 수 있는데, 놀랍게도 우주의 팽창속도가 갈수록 빨라지고 있다는 관측결과가 나왔다. 말하자면 우주는 지금 가속 팽창을 하고 있는 중이다. 우주의 팽창이 가속되고 있다는 사실을 밝혀낸 브라이언 P. 슈미트 등 세 사람의 과학자들은 2011년 노벨 물리학상을 받았다. 우주의 팽창에 가속 패달을 밟고 있는 것이 무엇인지는 아직 아무도 모른다. 일부에서는 암흑물질이라고도 하고, 또 다른 이들은 중력의 알 수 없는 작용이라거나, 아니면 전혀 다른 어떤 원인이 있을 거라는 주장들이 난무할 뿐이다. 위와 같이 은하 렌즈가 비춰주는 퀘이사에 대해 더 세밀한 관측과 깊은 연구가 무엇이 우주 팽창의 가속 패달을 밟아대고 있는지를 알려줄 것이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com
  • [아하! 우주] 주위 별을 집어 삼키는 ‘먹보 블랙홀’ 발견

    [아하! 우주] 주위 별을 집어 삼키는 ‘먹보 블랙홀’ 발견

    은하 중심에는 거대 질량 블랙홀이 있다. 태양 질량의 수백만 배 이상 거대한 질량을 지닌 이 블랙홀은 별이라도 그대로 집어삼킬 수 있을 만큼 강력한 중력을 지니고 있다. 블랙홀의 중력에 의해 끌려간 별은 중력에 의해 산산조각이 난 후 블랙홀로 빨려 들어가는 데, 이를 TDE(Tidal Distruption Event)라고 부른다.(개념도 참조) 과학자들은 블랙홀이 갑자기 밝아지는 플레어 현상을 관측해서 이를 알 수 있다. 다행히 블랙홀이 별을 집어삼키는 일은 1만 년이나 10만 년에 한 번 정도로 자주 발생하는 일은 아니다. 따라서 아무리 먹성 좋은 블랙홀도 은하의 있는 모든 별을 집어삼키는 경우는 드물다. 예외적인 경우는 은하가 다른 은하와 충돌할 때다. 이때는 수많은 별이 블랙홀 주변부로 쏟아지면서 블랙홀에 흡수되는 별이 많아진다. 최근 과학자들은 다른 은하 중심 블랙홀보다 100배 이상 빠르게 별을 폭식하는 블랙홀을 발견했다. 셔필드 대학의 클리브 태드헌터 교수와 그 동료들은 15개의 충돌 은하를 관측해서 TDE가 생각보다 훨씬 자주 생긴다는 사실을 발견했다. 특히 지구에서 17억 광년 떨어진 은하인 F01004-2237의 경우 2010년과 2015년에 적어도 두 차례 플레어가 관측되어 아주 짧은 시간에 두 개 이상의 별이 잡아먹혔다는 사실이 밝혀졌다. 이는 통상적인 블랙홀과 비교했을 때 그야말로 별을 폭식하는 수준이다. 흥미로운 사실은 우리 은하 역시 안드로메다 은하와 충돌 코스에 들어섰다는 사실이다. 30억 년 이후에 이 두 은하가 충돌하면 서로의 중심 블랙홀로 많은 별이 접근하면서 흡수될 것으로 생각된다. 태양 역시 가능성이 0%는 아닌데 다행히 이런 일이 발생한다고 해도 빨라야 30억 년 이후이므로 걱정할 필요는 없을 것 같다. 더구나 은하계에 있는 수많은 별을 생각할 때 가능성이 매우 낮아 다음 충돌에서 살아남을 가능성이 훨씬 크다. 물론 어느 쪽이든 우리는 목격할 수 없는 일이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com  
  • [아하! 우주] 태양보다 100만 배 밝은 초신성

    [아하! 우주] 태양보다 100만 배 밝은 초신성

    30년 전 발견된 놀라운 초신성 하나가 허블 망원경을 포함한 손꼽히는 망원경들을 사로잡았다. 찬드라 X선 우주망원경과 칠레 아타카마 사막의 알마 전파망원경(ALMA·Atacama Large Millimetre/submillimetre Array)도 문제의 초신성을 끈질기게 관측했다. SN 1987A로 불리는 이 초신성은 대마젤란은하 부근에 위치하는데, 이는 “수백 년래 발견된 초신성 중 가장 가까운 거리에 있는 것”이라고 미국항공우주국(NASA) 측은 밝혔다. ‘타이태닉’이란 별명을 가진 이 초신성은 1987년 2월 23일에 발견된 것으로, 태양 밝기의 100만 배나 되는데, 이는 400년래 발견된 초신성 중 가장 밝은 것이다. 초신성이란 거대 질량의 별이 항성 진화의 마지막 단계에서 대폭발로 생을 마치는 것으로, 새로운 별이 탄생한 것이 아니라, 늙은 별의 죽음이다. 초신성이란 별이 없던 곳에서 엄청 밝은 별이 나타난 것처럼 보여 붙여진 이름일 뿐이다. 미국 하버드 스미스소니언 천체물리학센터의 로버트 커시너 연구원은 “SN 1987A는 30년 동안 관측할 만한 가치가 있는 천체인데, 별의 진화에서 최종 단계를 보여주는 귀중한 사례이기 때문”이라고 밝혔다. 천문학자들은 관측 데이터를 분석한 끝에 이 초신성의 충격파가 별이 폭발하기 전 방출한 가스 고리 너머로 진출하는 중요한 단계를 막 넘어섰다는 결론을 내렸다. 이 같은 현상은 별에서 방출된 고속의 항성풍이 그전 적색거성 단계에서 나온 느린 항성풍과 충돌할 때 발생하는 것이다. 그러나 가스 고리 바깥으로 무엇이 있는지에 대해서는 아직 알려진 바가 없다. 미국 펜실베이니아주립대의 카리 프랭크 박사는 “이 변화에 관한 자세한 과정은 종말에 이른 별이 어떻게 별의 생애를 끝내게 되는가에 대해 많은 것들을 알려주리라 기대된다”고 설명했다. 그는 찬드라 망원경으로 진행된 SN 1987A 연구를 이끈 대표 저자다. 이 같은 초신성 폭발은 다른 별과 행성의 생성으로 이어질 수 있는데, 별이 폭발하기 전 중심부의 핵융합으로 생명 기본 구성물질인 탄소, 산소, 질소, 철 같은 원소들을 벼려서 켜켜이 내부에 쌓아둔 것을 폭발과 함께 우주 공간으로 흩뿌린다. 이러한 잔해들이 다른 별과 지구 같은 행성들을 만드는 재료로 사용되며, 여기에서 생명이 싹튼 것이다. 초신성에 관한 연구는 이러한 별과 생명의 진화과정을 이해하는 실마리를 얻을 수 있다고 연구자들은 믿고 있다. 허블 망원경은 여러 해에 걸친 관측으로 1987A 초신성의 가스 고리가 가시광선을 방출하면서 빛나며, 그 지름이 무려 1광년이나 된다는 사실을 알아냈다. 이 가스 고리는 적어도 별이 폭발하기 이전부터 약 2만 년 동안 존재해온 것으로, 폭발에서 나온 자외선으로 몇십 년간 에너지를 공급받아 빛나기 시작한 것이다. 현재 가스 고리 속의 중심 구조는 지름이 반 광년 정도로 팽창되었으며, 중앙에 보이는 두 잔해 덩어리는 시간당 3000만 km의 속도로 서로 멀어져가고 있다. 1999~2013년의 찬드라 데이터는 X선을 방출하면서 확장하는 가스 고리가 더욱 밝아지고 있음을 보여준다. 이는 최초의 폭발에서 나온 충격파가 고리에 에너지를 공급했기 때문이다. 그러나 지난 몇 년간 관측에서 이 가스 고리는 더는 밝아지지 않고 있는데, 고리의 저에너지 X선 에너지 총량은 유지되고 있는 것으로 알려졌다. 위 사진의 좌측 하단에 있는 고리는 흐릿해지기 시작하고 있다. 천문학자들은 폭발의 충격파가 가스 고리의 얇은 부분을 지우고 있기 때문으로 보고 있는데, 이 같은 과정이 계속 진행되면 이윽고 고리의 시대는 마감된다. 2012년부터 시작된 ALMA의 관측 데이터는 초신성 잔해가 선대의 별이 남긴 물질로 새로운 우주먼지를 만들고 있을 보여준다. 이 발견은 초기 우주에서 이와 비슷한 경로로 우주먼지가 생성되었음을 시사하는 것이다. 연구진은 이 초신성 폭발에서 중성미자를 발견하고, 중성자별이나 블랙홀이 혹시 없을까 싶어 고리 중심부를 뒤지고 있는 중이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com
  • [아하! 우주] 우주에서 가장 밝고 먼 ‘펄서’ 발견

    [아하! 우주] 우주에서 가장 밝고 먼 ‘펄서’ 발견

    유럽우주국(ESA)의 XMM-뉴턴 우주망원경이 기존에 예측되던 펄서 밝기에 비해 1000배나 더 밝은 펄서를 발견했다고 ESA가 지난 17일(현지시간) 발표했다. 펄서란 거대 질량의 별이 붕괴하고 남긴 중성자별로, 빠른 속도로 자전하면서 규칙적인 전파를 방출하는 전파 천체이다. 이번에 발견된 펄서는 지금까지 발견된 펄서 중 가장 먼 거리의 것으로, 무려 5000만 광년 떨어진 거리에 있다. 강한 자기장을 갖고 빠른 속도로 회전하는 중성자별은 일정주기로 펄스상(狀) 전파를 양방향으로 대칭 방사한다. 방출 빔이 지구를 향할 때만 펄서의 복사 활동을 관측할 수 있는데, 마치 등대가 깜박이는 듯한 이러한 펄서의 활동을 '등대효과'라고 한다. ​펄서는 거대 질량의 별이 별의 일생 마지막 단계에 초신성(超新星) 폭발에 의해서 바깥층이 날아가버리고, 별의 중심핵이 수축되어 만들어진 중성자별로, 질량은 태양과 비슷하지만 지름은 약 10km로 매우 작은 고밀도 천체이다. 이 X선 방출원인 펄서는 이제껏 발견된 가장 밝은 펄서에 비해 10배 정도 더 밝은 것으로 밝혀졌는데, 1초 동안 방출하는 에너지 양이 태양이 3.5년 동안 방출하는 것과 맞먹는다. XMM-뉴턴 망원경은 지난 13년 동안 조직적인 펄서 탐색작업을 벌인 결과 1.13초 간격으로 X선을 방출하는 이 펄서를 발견하게 된 것이다. 펄스 신호는 미항공우주국(NASA)의 누스타(Nustar) 저장 데이터에서도 확인되어 추가적인 정보를 얻을 수 있었다. 지안 루카 이스라엘 박사는 "종전에는 동반성을 다 잡아먹은 블랙홀이 태양 질량의 10배 이상 될 때만이 그 같은 에너지를 방출할 수 있는 것으로 믿어졌지만, 이 X선 방출원의 빠른 자전속도와 규칙적인 맥동이 바로 블랙홀이 아니라 중성자별임을 확인해주는 증거물"이라고 말했다. 지안 박사는 이탈리아 로마에 있는 INAF-천문대 소속으로, 관련된 연구논문은 이번 주 '사이언스'지에 발표되었다. 그는 “이번에 발견된 펄서는 고광도의 별에 있어서 물질의 '강착' 과정에 관한 우리의 지식을 크게 확장해줄 사례가 되리라 본다"면서 "보통 중성자별의 물질 강착으로 방출되는 최대 에너지에 비해 무려 1000배나 방출하는 이 펄서는 기존의 우리 중성자별 이론 모델로는 설명되지 않는 만큼 모델에 다른 요소들이 추가되어야 할 것으로 본다"고 전망했다. 과학자들은 이 중성자별의 표면 가까이에 강력한 자기장이 형성되어 있을 것으로 믿고 있다. 이 자기장이 물질강착을 추동하여 그처럼 강력한 X선 방출을 가능게 하는 것으로 보고 있다. “이 특이한 펄서의 발견은 거리와 광도, 자전속도 등에서 ESA 신기록을 수립했습니다. 그리고 기존 펄서에 관한 우리의 지식을 크게 바꾸어놓고 있습니다." ESA XMM-뉴턴 프로젝트 과학자인 노베르트 샤르텔의 소감이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com
  • [별별 이야기] 블랙홀 사냥꾼의 열정이 바꾼 세상/손봉원 한국천문연구원 전파천문본부 선임연구원

    [별별 이야기] 블랙홀 사냥꾼의 열정이 바꾼 세상/손봉원 한국천문연구원 전파천문본부 선임연구원

    1970년대 영국의 물리학자 스티븐 호킹은 크기가 원자만큼 작은 ‘미니 블랙홀’들이 우주에 존재하고 이들이 짧은 순간이지만 밝게 빛난다는 이론을 발표했다. 호킹은 이런 작은 블랙홀이 우주를 탄생시킨 ‘빅뱅’ 과정에서만 만들어질 수 있다고 주장했다. 따라서 미니 블랙홀의 존재 여부는 우주 탄생 과정이 어떠했는지를 알려 주는 중요한 증거가 된다. 빅뱅과 블랙홀은 젊은 과학도들의 피를 끓게 만드는 주제다. 호주 출신의 젊고 재능 있는 과학자 존 오설리번 박사도 ‘미니 블랙홀’을 발견하기 위한 연구에 집중했다. 천체물리학자 마틴 리즈가 제안한 ‘미니 블랙홀은 전파 신호를 낼 수 있을 것’이란 이론에 착안해 전자공학과 전파천문학을 전공했던 오설리번과 동료들은 이 전파 신호를 찾기 위한 연구에 온 열정을 바쳤다. 아쉽게도 그들의 관측 시도는 실패했고 미니 블랙홀이 내는 전파 신호는 관측 가능성이 제기된 지 40년가량 지난 지금까지도 발견되지 않고 있다. 사실 미니 블랙홀이 있다 하더라도 이들이 내는 전파신호를 잡아내기에는 현재 전파망원경들의 크기가 턱없이 작다. 그렇기 때문에 우주의 수많은 잡음 속에서 미니 블랙홀이 보낸 신호를 찾는다는 것은 쉽지 않다. 오설리번 박사팀은 미니 블랙홀이 우주에서 보내오는 신호를 찾아내기 위해서 전파신호를 주파수에 따라 잘게 쪼갠 뒤 잡음 속에서 블랙홀의 신호를 걸러 내는 처리 기법을 개발했다. 본래 목적이었던 미니 블랙홀의 신호를 찾아내지는 못했지만 실생활에서 활용할 수 있는 방법을 발견했다. 1990년대에 그들의 신호 처리 기법을 바탕으로 오늘날 무선랜 기술의 표준으로 자리잡은 와이파이의 핵심 특허를 등록한 것이다. 무선랜 기술 개발에 뛰어든 연구자들은 많았지만 가장 먼저 제대로 작동하는 무선랜 칩을 개발한 것은 그들이 유일했다. ‘순수한 열정’에 대한 보상이었을까. 인류가 사용 중인 50억개 이상의 무선랜 기기가 오설리번 박사의 열정과 성실한 실패에서 파생된 특허를 사용하고 있다. 오설리번 박사가 소속된 호주 연방과학원(CSIRO)은 와이파이 특허사용료로 지금까지 5억 달러 이상의 수입을 얻었다고 한다. 수입의 상당 부분은 CSIRO의 ‘미래 연구를 위한 펀드’ 조성에 사용되고 있다. 오설리번 박사는 와이파이 기술 개발을 위해 잠시 CSIRO를 떠났다가 최근 다시 복귀해 태양계로부터 50광년 떨어진 행성의 공항 레이더 신호까지도 찾아낼 수 있다고 하는 초대형 전파망원경(SKA) 개발에 매진하고 있다. 40여년 전 그를 사로잡았던 미니 블랙홀 발견도 SKA의 주요 목적 중 하나이다. 머지않아 그의 열정에 대한 또 하나의 큰 보상을 받게 될지도 모르겠다.
  • [아하! 우주] 현대천문학 최대 화두 블랙홀…팩트와 픽션

    [아하! 우주] 현대천문학 최대 화두 블랙홀…팩트와 픽션

    우주전문 사이트 스페이스닷컴에 지난 17일자(현지시간)로 호주 스윈번 공과대학의 앨리스터 그레이엄 천문학 교수가 블랙홀에 관한 흥미로운 칼럼을 게재했다. 칼럼 내용을 약간 가공해 소개한다.​ 블랙홀에 대한 지식이 ​커갈수록 우주 마니아들의 블랙홀 사랑도 덩달아 커가고 있다. 블랙홀에 관한 최근 뉴스는 블랙홀 가족 중에도 아주 낯선 존재인 '중간질량 블랙홀'의 발견에 관한 것이다. 우리는 블랙홀 중에는 태양 질량의 수십억 배에 이르는 초질량 블랙홀이 있는가 하면, 태양 질량의 몇 배밖에 되지 않는 블랙홀도 있다는 사실을 알고 있다. 그런데 태양 질량의 2200배 정도 되는 중간 질량의 블랙홀이 발견되어 과학자들을 깜짝 놀라게 만들었다. 이 블랙홀은 큰부리새자리47(47 Tucanae) 구상성단 안에서 발견되었는데, 중간 질량의 불랙홀로서 희귀한 사례에 속한다. 큰부리새자리는 남반구에 있기 때문에 한국에서는 볼 수가 없다. 그러나 구상성단 자체는 겉보기 등급 +4.91로 맨눈으로 흐릿하게 보인다. 지구로부터 약 1만 6700 광년 떨어져 있으며, 성단의 지름은 무려 120 광년에 달한다. 가까이 접근하는 모든 물체를 가리지 않고 게걸스럽게 집어삼키는 중력의 감옥, 블랙홀. 모든 연령층, 모든 직업군을 아우르면서 블랙홀에 대해 크나큰 관심을 불러일으키고 상상력을 자극하는 것은 대체 무엇 때문일까? '검은 별(Dark stars)' 질량이 너무 커서 빛조차 탈출할 수 없는 중력을 가진 존재에 대한 개념은 1783년까지 거슬러올라간다. 18세기 영국의 과학자 존 미첼은 다음과 같은 글을 남겼다. "만약 태양과 같은 밀도를 가진 어떤 구체의 반지름이 태양의 500분의 1로 줄어든다면, 무한한 높이에서 그 구체로 낙하하는 물체는 표면에서 빛의 속도보다 빠른 속도를 얻게 될 것이다. 따라서 빛이 다른 물체들과 마찬가지로 관성량에 비례하는 인력을 받게 된다면, 그러한 구체에서 방출되는 모든 빛은 구체의 자체 중력으로 인해 구체로 되돌아가게 될 것이다." 뉴턴 역학의 얼개 안에서 그러한 개념의 천체는 검은 별 또는 암흑성(dark stars)으로 불렸다. 그러나 이 암흑성 개념은 19세기 이전까지 거의 무시되었는데, 질량이 없는 파동인 빛이 중력의 영향을 받을 것이라고는 생각하기 힘들었기 때문이다. 1915년 아인슈타인이 우주를 기술하는 뉴턴 역학을 대체하여 시간과 공간이 하나로 얽혀 있음을 보인 일반 상대성이론을 발표한 직후, 암흑성 개념은 새로운 활력을 얻어 재등장했다. 독일의 카를 슈바르츠실트와 요하네스 드로스터가 각기 독립적으로 점질량에 대한 동일한 방정식의 답을 구했다. 이 풀이는 아인슈타인 방정식의 일부 항이 무한대가 되는 특이점을 가지는 특이행동을 보이는데, 이것을 오늘날 '슈바르츠실트 반지름'이라고 부른다. 이는 어떤 물체가 블랙홀이 되려면 얼마만한 반지름까지 압축되어야 하는가를 내타내는 반지름 한계점이다. 그러나 이 슈바르츠실트의 방정식은 당시 하나의 수학적인 해석에 지나지 않았고, 그뒤 핵물리학이 발전하여 충분한 질량을 지닌 천체가 자체 중력으로 붕괴한다면 블랙홀이 될 수 있다는 예측을 내놓았다. 이 같은 예측은 결국 강력한 망원경으로 무장한 천문학자들에 의해 관측으로 입증되었고, 충돌하는 블랙홀이 만들어낸 중력파가 미국의 LIGO에 의해 검출됨으로써 오랜 블랙홀 논쟁에 마침표를 찍게 되었다. 초밀도의 천체들 초밀도의 물체는 사람을 경악시키는 바가 있다. 예컨대 태양이 블랙홀이 되려면 얼마나 밀도가 높아야 할까? 슈바르츠실트 반지름의 풀이 공식으로 구해보면, 태양 질량을 그대로 지닌 채 70만km인 반지름이 3km까지 축소되어야 하며, 지구가 블랙홀이 되려면 반지름이 0.9cm로 작아져야 한다. 그러면 밀도는 자그마치 1cm^3에 200억 톤의 질량이 된다는 뜻이다. 각설탕 하나 크기가 그만한 무게가 나간다는 얘기다. 물질이란 게 이렇게까지 압축될 수 있다는 사실이 참으로 놀랍다고 하겠다. 만약 당신이 그러한 초질량의 물체가 다가간다면 끔찍한 상황이 기다리고 있다. 지구에서는 중력의 크기가 당신의 지금 키만큼 유지되게 해주고 있는 정도지만, 블랙홀 안으로 떨어지면 사정은 좀 달라진다. 블랙홀의 강력한 기조력이 당신의 머리와 발끝에 동시에 작용하는데, 그 힘의 차이가 엄청나서 당신의 몸은 스파게티 가락처럼 사정없이 늘어나게 된다. 마치 강력한 크레인 두 대가 각각 당신의 발과 머리를 잡아당기는 형국이다. 그러면 결국 어떻게 될까? 당신의 몸은 최종적으로 원자 단위로 분해된다. 천문학자들은 이를 '스파게티화'라 한다. 1958년에 미국 물리학자 데이비드 핀켈스타인이 블랙홀의 '사건 지평선' 개념을 처음으로 선보였다. 사건 지평선이란 외부에서는 물질이나 빛이 자유롭게 안쪽으로 들어갈 수 있지만, 내부에서는 블랙홀의 중력에 대한 탈출속도가 빛의 속도보다 커서 원래의 곳으로 되돌아갈 수 없는 경계를 말한다. 말하자면 블랙홀의 일방통행 구간의 시작점이다. 블랙홀, 화이트홀 1964년, 두 명의 미국인인 작가 앤 어윙과 이론 물리학자 존 휠러가 최초로 '블랙홀'이라는 단어를 대중에게 선보였다. 이어서 1965년, 러시아의 이론 천체물리학자 이고르 노비코프가 블랙홀의 반대 개념인 '화이트홀'이라는 용어를 들고나왔다. 만약 블랙홀이 모든 것을 집어삼킨다면 언젠가 우주공간으로 토해낼 수 있는 구멍도 필요하지 않겠는가 하는 것이 이 화이트홀 가설의 근거다. 말하자면, 블랙홀은 입구가 되고 화이트홀은 출구가 된다. 이 아이디어는 부분적으로 아인슈타인-로젠의 다리로 알려진 수학적인 개념에 뿌리를 내리고 있다. 1916년에 오스트리아의 물리학자 루트비히 플램에 의해 수학적으로 발견된 후, 1935년에 아인슈타인과 미국-이스라엘 물리학자 나단 로젠에 의해 재발견되어 아인슈타인-로젠의 다리는 나중에 역시 존 휠러에 의해 '웜홀(wormhole)'이라는 이름을 얻었다. 1962년, 존 휠러와 미국 물리학자 로버트 풀러는 그러한 웜홀이 양자 하나도 통과하기 어려울 만큼 불안정하다는 사실을 이론적으로 정립했다. 블랙홀에 관한 팩트와 픽션 블랙홀의 현관 안으로 들어갔던 물질이 다른 우주의 시공간으로 다시 나타난다는 아이디어는 그다지 놀랄 만한 것은 아니지만, 여기에서 무수한 공상과학 스토리가 탄생했다. '닥터 후(Doctor Who)', '스타게이트(Stargate)', '프린지(Fringe)', '파스케이프(Farscape)' 디즈니의 '블랙홀' 등 끝이 없을 정도다. 이런 얘기들은 하나같이 등장인물들이 우리 우주와 다른 우주 또는 평행우주를 여행한다는 줄거리로 되어 있다. 그러한 우주는 수학적으로 성립되는 인공물일 뿐으로, 그 존재에 대한 증거는 아직까지 하나도 밝혀진 것이 없다. 그러나 어떤 의미에서 시간여행이 현실적으로 불가능하다는 얘기는 아니다. 만약 우리가 엄청난 속도로 여행하거나, 또는 블랙홀 안으로 떨어진다면 외부 관측자의 눈에는 시간의 흐름이 아주 느리게 보일 것이다. 이것을 중력적 시간 지연이라 한다. 이 효과에 의해 블랙홀로 낙하하는 물체는 사건의 지평선에 가까워질수록 점점 느려지는 것처럼 보이고, 사건의 지평선에 닿기까지 걸리는 시간은 무한대가 된다. 즉 사건의 지평선에 닿는 것이 외부에서는 관찰될 수 없다. 외부의 고정된 관찰자가 보기에 이 물체의 모든 과정은 느려지는 것처럼 보이기에, 물체에서 방출되는 빛도 점점 파장이 길어지고 어두워져서 결국 보이지 않게 된다. 아인슈타인의 특수 상대성 이론에 따르면, 빠르게 운동하는 시계의 시간은 느리게 간다. 2014년의 영화 '인터스텔라'는 블랙홀 근처에서 일어나는 이러한 현상을 보여주었다. 우주 비행사 쿠퍼(매튜 맥커너히 분)가 시간여행을 할 수 있었던 것은 그 때문이다. 대중에게 사랑받고 있는 '블랙홀'이란 이름은 사실 오해의 소지가 있는 명칭이다. 그것은 시공간의 구멍을 의미하는 것으로, 어떤 물체이든 그 안으로 떨어지면 더이상 물체로서 존재할 수 없이 극도의 고밀도 상태가 된다. 블랙홀의 사건 지평선 안에는 실제로 어떤 것이 있을까란 문제는 여전히 뜨거운 논쟁거리가 되고 있다. 블랙홀 내부를 이해하기 위해 끈이론, 양자 중력이론, 고리 양자중력, 거품 양자 등등 현대 물리학의 거의 모든 이론들이 참여하고 있다. 어쨌든 당분간 블랙홀은 새로운 사실들이 밝혀질 때마다 일반의 관심을 고조시키며 물리학의 화두로서 위세를 떨칠 것만은 분명해 보인다. ​ 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com
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