지난 2월 11일 최초로 중력파 검출에 성공했다는 뉴스는 지구촌 사람들을 환호하게 했다. 알베르트 아인슈타인이 일반상대성 이론에서 시공간의 주름인 중력파가 있을 거라고 예언한 지 꼭 100년 만에 중력파를 발견하게 된 이 희한한 우연을 우리는 어떻게 생각해야 할까? 왜 그처럼 환호했던 것일까? 그리고 이 난해한 파동을 발견한 LIGO는 이제 무슨 일을 하게 되는 걸까?​ 이번에 검출된 중력파는 두 개의 블랙홀이 서로의 둘레를 돌다가 마침내 충돌, 합병했을 때 발생된 것이다. 이 중력파를 잡은 것은 미국 워싱턴주와 루이지애나주에 설치된 레이저 간섭계 중력파 관측소(LIGO)로서, 지난해 9월 14일이었다. ​무엇보다 먼저 놀라운 것은 블랙홀 충돌이라는 사건이었다. 사실 과학자들은 블랙홀이 충돌하여 더 큰 블랙홀을 만들어낼 것인가에 대해서도 확신을 하지 못하던 터였다. 그런데 이제 그 물증을 확보하게 된 셈이다. 그리고 100년 전 아인슈타인이 예언했던 중력파 존재를 레이저 간섭계로 최초로 확인했다는 기쁨이 무엇보다 큰 것이다. 중력파 발견, 어떤 의미가 있는가?중력파 검출이 인류에게 있어 어떤 의미를 갖는 걸일까? 한마디로, 기념비적인 의미를 갖는다고 할 수 있다. 왜냐면, 인류가 우주를 들여다보는 전혀 다른 창을 마련한 셈이라고 과학자들은 말한다. 거대 질량의 천체들이 우주공간에서 가속 또는 감속될 때 발생시키는 중력파를 직접적으로 검출할 수 있는 능력은 귀머거리가 갑자기 소리를 들을 수 있게 된 것에 비유할 수 있다. 전혀 새로운 정보 영역이 인간의 지각 범위 안으로 편입된 것이다. "그것은 마치 갈릴레오가 처음 망원경으로 우주를 들여다본 것과 같다"고 LIGO 연구원 바실리키(비키) 칼로게라 노스웨스트 대학 천체물리학과 교수가 스페이스닷컴에 밝혔다. "우리는 말하자면 우주로부터 오는 정보를 보고 듣는 새로운 눈과 귀를 얻게 된 것입니다. 이전에는 이런 기술이 전혀 개발되지 않았죠." LIGO 책임 연구원인 데이비드 라이체 캘리포니아 공대(칼텍) 교수는 워싱턴 D.C.에서 열린 기자회견에서 "우리는 지금까지 중력파에 관한 한 귀머거리였다"면서 "앞으로의 과제는 더 많은 중력파를 잡아 우리가 기대했던 결과를 얻어내는 것이며 이전에는 결코 알 수 없었던 사실들을 알 수 있게 될 것"이라고 기대감을 나타냈다. 중력파를 검출할 수 있게 됨으로써 인류는 우주를 인식할 수 있는 또 다른 감각기관을 갖추게 된 것이다. LIGO는 블랙홀들의 충돌이나 초신성 폭발 같은 격렬한 우주적 사건에서 발생하는 중력파를 검출할 수 있는 대단히 민감한 장비이다. 중력파 관측소는 이러한 천체나 사건들이 일어나는 장소를 광학 망원경보다 먼저 파악할 수 있으며, 어떤 경우에는 그 같은 우주적 사건을 발견하고 연구할 수 있는 유일한 방법이 바로 중력파 관측이라 할 수 있다. 예컨대 이번에 발견된 블랙홀 충돌은 가시광선으로는 결코 발견할 수 없는 사건이다. 왜냐하면 블랙홀이란 이름 그대로 빛을 내지 않는 물체이기 때문이다. 이럴 경우에는 오로지 중력파로만 그 존재나 사건을 확일할 수 있을 뿐이다. 그러나 광학 망원경으로 볼 수 있는 블랙홀들이 더러는 있다. 블랙홀이 주변의 무섭게 빨아들이는 물질이 복사를 내는 경우가 있기 때문이다. 하지만 과학자들은 아직까지 복사를 내면서 합병하는 블랙홀을 관측한 사례는 없다. 이번에 LIGO가 발견한 블랙홀들은 각각 태양질량의 29배, 36배였다. 라이체 박사는 앞으로도 LIGO의 민감도 개선작업은 계속 이루어질 것이라고 밝히면서 더 먼 거리에 있는 태양질량의 100배, 200배, 또는 500배 이상의 블랙홀들도 포착할 수 있을 거라고 전망했다. "이제 우리는 우주의 창을 활짝 열어젖힌 셈이며, 멋진 발견들이 이루어질 것이다." 우주를 들여보는 새로운 창​ 각기 다른 빛의 파장을 이용한 관측 연구는 우주의 새로운 정보를 알려줄 것이라는 사실을 과학자들은 일찍부터 알고 있었다. 지난 몇 세기 동안 천문학자들은 오로지 가시광선으로 보는 광학 망원경에 의존해 우주를 들여다볼 수밖에 없었다. 비교적 최근에 이르러서야 연구자들은 X-선과 라디오파, 자외선과 감마선 등을 이용한 연구를 시작했을 따름이다. 과학자들은 이렇게 우주를 들여다보는 창들을 차례대로 확장해온 것이다. 중력파의 발견은 이처럼 확장 일로를 걸어온 우주의 창에 전혀 새로운 신기원을 연 셈이다. "만약 우리은하나 이웃 은하 안에서 초신성이 터지는 행운을 잡을 수 있다면 초신성 내부에서 어떤 다이내믹한 일들이 일어나고 있는가를 손바닥 들여다보듯이 볼 수 있을 것"이라고 LIGO의 공동 설립자인 MIT의 라이너 바이스 박사가 말했다. 빛은 성간 먼지나 가스에 의해 차단되는 수가 있지만, 중력파는 그 무엇으로도 차단할 수 없는 것이기 때문이다. ​과학자들이 이 중력파로 가장 연구하고 싶어하는 대상 중 하나는 상상을 초월할 정도로 밀도가 높은 중성자별이다. 다 타고 남은 별의 시체라 할 수 있는 이 중성자별은 별 전체를 하나의 거대한 원자핵으로 볼 수 있는 초고밀도의 존재로, 차숟갈 하나만큼의 질량이 무려 천만 톤이나 된다. 이 같은 극한의 환경 속에서 일반 물질이 어떻게 될 것인지, 과학자들은 거의 아는 것이 없다. 그러나 중력파는 중성자별의 정보를 아무런 왜곡 없이 알려줄 것으로 과학자들은 기대하고 있다. 중력파 발견이 우리 생활에 미치는 영향 중력파의 존재는 딱 100년 전인 1916년에 출판된 아인슈타인의 일반상대성 이론에서 최초로 예언되었다. 이 유명한 이론은 그후 모든 종류의 과학적 검증을 통과했다. 그러나 중력파 가설만은 미확인의 영역에 계속 남아 있었다. 극한 상황에서 발생하는 이 중력파를 현실세계에서는 검증해볼 방법이 없었기 때문이다. 엄청난 질량의 천체들이 충돌하거나 폭발하는 경우에서만 시공간의 주름인 중력파가 발생할 거라고 아인슈타인이 예언했던 것이다. "지금까지 우리는 아주 고요한 상태의 주름진 시공간만을 보아왔다. 그것은 마치 바람 없는 날 잔잔한 바다를 보는 것과 같은 상황이다." 영화 '인터스텔라'의 자문을 맡은 물리학자이자 주름진 시공간 전문가인 칼텍의 킵 손이 설명한다. "하지만 태풍이 불면 바다는 집채만한 파도를 만듭니다. 이번에 중력파를 검출한 것은 블랙홀 충돌이라는 우주의 태풍이 시공간에서 일으킨 파도를 본 것이나 같습니다. 이 중력파 검출은 아인슈타인의 중력이론을 멋지고 강력하게 입증해주었습니다. 아인슈타인은 옳았던 것이죠." ​그러나 이번 중력파 발견으로 일반상대성 이론에 대한 연구가 완결되었다고 보기는 어렵다. 여전히 질문은 남아 있다. 광자가 전자기파의 에너지를 전하는 것처럼 중력을 매개한다고 알려진 중력자의 존재는 여전히 발견되지 못하고 있다. 그래서 과학자들은 블랙홀 내부를 주시하고 있다. 그 안에서 일어나는 어떤 사건들이 이러한 의문에 답을 줄 수 있지 않을까 기대하고 있는 것이다. 그러나 LIGO와 그 연계된 장비들이 앞으로 더 많은 데이터들을 수집할 때 이러한 연구도 진척될 것으로 보이는만큼 오랜 시간이 걸리는 작업이 될 것이다. 중력파 발견이 과학계를 넘어 우리의 일상생활에 어떤 영향을 미치게 될까? 이에 대해서는 예단하기 어렵다. 100년 전 아인슈타인이 일반 상대성 이론을 확립하고, 중력이 시간에 미치는 영향을 얘기했을 때, 그것이 우리 생활에 어떤 영향을 미칠 것인가에 대해 진정으로 이해한 사람은 아무도 없었다. 그러나 그의 중력이론은 오늘날 우리에게 필수품이 되다시피한 내비게이션에 적용되고 있다. 내비게이션으로 어떤 곳의 위치를 알기 위해서는 GPS 인공위성의 시계와 지구에 있는 시계가 정확히 일치해야 한다. 특수상대성 이론에 의하면, 빠르게 움직이는 물체에게 시간은 느리게 가며, 일반상대성 이론에 의해 중력이 강한 곳에서도 시간은 느리게 간다. 위성은 지표면 위 2만km 높이에서 시속 1만 4000km 속도로 지구 주위를 돈다. 계산에 의하면 위성에서는 속도에 의해 매일 7ms(밀리초, 1ms=1,000분의 1초)씩 시간이 느려지는 반면, 약한 중력에 의해 45ms 더 빨라진다. 따라서 특수상대성 이론과 일반상대성 이론의 두 가지 효과를 같이 고려하면, 결국 위성의 원자시계는 지표면보다 38ms 빨리 가게 된다. 즉 한 달에 약 1초 이상의 오차가 생긴다. 이것을 시속 100km 속도로 움직이는 자동차에 비유한다면 원래 위치에서 약 30m 거리를 벗어나게 된다. 이 시간차를 보정해주지 않으면 내비게이션은 무용지물이 된다. 아인슈타인의 상대성 이론이 당신과 얼마나 밀접한 관련을 맺고 있는가는 이로써 알 수 있을 것이다. 물리학자 킵 손은 중력파 발견의 의미를 다음과 같이 조심스레 평가한다. "우리가 르네상스 시대를 회상하며, 그 시대 사람들이 우리에게 어떤 귀중한 것을 남겨주었나 자문해본다면, 그것은 위대한 미술과 건축, 그리고 음악이었다고 말할 수 있을 것입니다. 이와 같이 우리의 후손이 우리 시대를 회상하며 위대한 유산이 무엇인가 생각할 때, 우주의 근본 법칙과 그 법칙이 작동하는 방법, 그리고 우주에 대한 끝없는 탐구정신이라고 평가할 것이라고 믿습니다." "중력파 발견과 LIGO의 업적은 어떤 과학적 발견에 뒤지지 않는 문화적 선물입니다. 미래 세대에 남기는 우리의 유산에 대해 우리는 자부심을 느껴도 좋을 것입니다." 이광식 통신원 joand999@naver.com

지난 2월 11일 최초로 중력파 검출에 성공했다는 뉴스는 지구촌 사람들을 환호하게 했다. 알베르트 아인슈타인이 일반상대성 이론에서 시공간의 주름인 중력파가 있을 거라고 예언한 지 꼭 100년 만에 중력파를 발견하게 된 이 희한한 우연을 우리는 어떻게 생각해야 할까? ​어떤 과학적 발견도 이번처럼 떠들썩한 환호를 받은 적이 없었다. 대체 사람들은 왜 그처럼 환호했던 것일까? 그리고 이 난해한 파동을 발견한 LIGO는 이제 무슨 일을 하게 되는 걸까?​ 이번에 검출된 중력파는 두 개의 블랙홀이 서로의 둘레를 돌다가 마침내 충돌, 합병했을 때 발생된 것이다. 이 중력파를 잡은 것은 미국 워싱턴주와 루이지애나주에 설치된 레이저 간섭계 중력파 관측소(LIGO)로서, 지난해 9월 14일이었다. ​무엇보다 먼저 놀라운 것은 블랙홀 충돌이라는 사건이었다. 사실 과학자들은 블랙홀이 충돌하여 더 큰 블랙홀을 만들어낼 것인가에 대해서도 확신을 하지 못하던 터였다. 그런데 이제 그 물증을 확보하게 된 셈이다. 그리고 100년 전 아인슈타인이 예언했던 중력파 존재를 레이저 간섭계로 최초로 확인했다는 기쁨이 무엇보다 큰 것이다. 중력파 발견, 어떤 의미가 있는가?중력파 검출이 인류에게 있어 어떤 의미를 갖는 걸일까? 한마디로, 기념비적인 의미를 갖는다고 할 수 있다. 왜냐면, 인류가 우주를 들여다보는 전혀 다른 창을 마련한 셈이라고 과학자들은 말한다. 거대 질량의 천체들이 우주공간에서 가속 또는 감속될 때 발생시키는 중력파를 직접적으로 검출할 수 있는 능력은 귀머거리가 갑자기 소리를 들을 수 있게 된 것에 비유할 수 있다. 전혀 새로운 정보 영역이 인간의 지각 범위 안으로 편입된 것이다. "그것은 마치 갈릴레오가 처음 망원경으로 우주를 들여다본 것과 같다"고 LIGO 연구원 바실리키(비키) 칼로게라 노스웨스트 대학 천체물리학과 교수가 스페이스닷컴에 밝혔다. "우리는 말하자면 우주로부터 오는 정보를 보고 듣는 새로운 눈과 귀를 얻게 된 것입니다. 이전에는 이런 기술이 전혀 개발되지 않았죠." LIGO 책임 연구원인 데이비드 라이체 캘리포니아 공대(칼텍) 교수는 워싱턴 D.C.에서 열린 기자회견에서 "우리는 지금까지 중력파에 관한 한 귀머거리였다"면서 "앞으로의 과제는 더 많은 중력파를 잡아 우리가 기대했던 결과를 얻어내는 것이며 이전에는 결코 알 수 없었던 사실들을 알 수 있게 될 것"이라고 기대감을 나타냈다. 중력파를 검출할 수 있게 됨으로써 인류는 우주를 인식할 수 있는 또 다른 감각기관을 갖추게 된 것이다. LIGO는 블랙홀들의 충돌이나 초신성 폭발 같은 격렬한 우주적 사건에서 발생하는 중력파를 검출할 수 있는 대단히 민감한 장비이다. 중력파 관측소는 이러한 천체나 사건들이 일어나는 장소를 광학 망원경보다 먼저 파악할 수 있으며, 어떤 경우에는 그 같은 우주적 사건을 발견하고 연구할 수 있는 유일한 방법이 바로 중력파 관측이라 할 수 있다. 예컨대 이번에 발견된 블랙홀 충돌은 가시광선으로는 결코 발견할 수 없는 사건이다. 왜냐하면 블랙홀이란 이름 그대로 빛을 내지 않는 물체이기 때문이다. 이럴 경우에는 오로지 중력파로만 그 존재나 사건을 확일할 수 있을 뿐이다. 그러나 광학 망원경으로 볼 수 있는 블랙홀들이 더러는 있다. 블랙홀이 주변의 무섭게 빨아들이는 물질이 복사를 내는 경우가 있기 때문이다. 하지만 과학자들은 아직까지 복사를 내면서 합병하는 블랙홀을 관측한 사례는 없다. 이번에 LIGO가 발견한 블랙홀들은 각각 태양질량의 29배, 36배였다. 라이체 박사는 앞으로도 LIGO의 민감도 개선작업은 계속 이루어질 것이라고 밝히면서 더 먼 거리에 있는 태양질량의 100배, 200배, 또는 500배 이상의 블랙홀들도 포착할 수 있을 거라고 전망했다. "이제 우리는 우주의 창을 활짝 열어젖힌 셈이며, 멋진 발견들이 이루어질 것이다." 우주를 들여보는 새로운 창​ 각기 다른 빛의 파장을 이용한 관측 연구는 우주의 새로운 정보를 알려줄 것이라는 사실을 과학자들은 일찍부터 알고 있었다. 지난 몇 세기 동안 천문학자들은 오로지 가시광선으로 보는 광학 망원경에 의존해 우주를 들여다볼 수밖에 없었다. 비교적 최근에 이르러서야 연구자들은 X-선과 라디오파, 자외선과 감마선 등을 이용한 연구를 시작했을 따름이다. 과학자들은 이렇게 우주를 들여다보는 창들을 차례대로 확장해온 것이다. 중력파의 발견은 이처럼 확장 일로를 걸어온 우주의 창에 전혀 새로운 신기원을 연 셈이다. "만약 우리은하나 이웃 은하 안에서 초신성이 터지는 행운을 잡을 수 있다면 초신성 내부에서 어떤 다이내믹한 일들이 일어나고 있는가를 손바닥 들여다보듯이 볼 수 있을 것"이라고 LIGO의 공동 설립자인 MIT의 라이너 바이스 박사가 말했다. 빛은 성간 먼지나 가스에 의해 차단되는 수가 있지만, 중력파는 그 무엇으로도 차단할 수 없는 것이기 때문이다. ​과학자들이 이 중력파로 가장 연구하고 싶어하는 대상 중 하나는 상상을 초월할 정도로 밀도가 높은 중성자별이다. 다 타고 남은 별의 시체라 할 수 있는 이 중성자별은 별 전체를 하나의 거대한 원자핵으로 볼 수 있는 초고밀도의 존재로, 차숟갈 하나만큼의 질량이 무려 천만 톤이나 된다. 이 같은 극한의 환경 속에서 일반 물질이 어떻게 될 것인지, 과학자들은 거의 아는 것이 없다. 그러나 중력파는 중성자별의 정보를 아무런 왜곡 없이 알려줄 것으로 과학자들은 기대하고 있다. ​ 중력파 발견이 우리 생활에 미치는 영향 중력파의 존재는 딱 100년 전인 1916년에 출판된 아인슈타인의 일반상대성 이론에서 최초로 예언되었다. 이 유명한 이론은 그후 모든 종류의 과학적 검증을 통과했다. 그러나 중력파 가설만은 미확인의 영역에 계속 남아 있었다. 극한 상황에서 발생하는 이 중력파를 현실세계에서는 검증해볼 방법이 없었기 때문이다. 엄청난 질량의 천체들이 충돌하거나 폭발하는 경우에서만 시공간의 주름인 중력파가 발생할 거라고 아인슈타인이 예언했던 것이다. "지금까지 우리는 아주 고요한 상태의 주름진 시공간만을 보아왔다. 그것은 마치 바람 없는 날 잔잔한 바다를 보는 것과 같은 상황이다." 영화 '인터스텔라'의 자문을 맡은 물리학자이자 주름진 시공간 전문가인 칼텍의 킵 손이 설명한다. "하지만 태풍이 불면 바다는 집채만한 파도를 만듭니다. 이번에 중력파를 검출한 것은 블랙홀 충돌이라는 우주의 태풍이 시공간에서 일으킨 파도를 본 것이나 같습니다. 이 중력파 검출은 아인슈타인의 중력이론을 멋지고 강력하게 입증해주었습니다. 아인슈타인은 옳았던 것이죠." ​그러나 이번 중력파 발견으로 일반상대성 이론에 대한 연구가 완결되었다고 보기는 어렵다. 여전히 질문은 남아 있다. 광자가 전자기파의 에너지를 전하는 것처럼 중력을 매개한다고 알려진 중력자의 존재는 여전히 발견되지 못하고 있다. 그래서 과학자들은 블랙홀 내부를 주시하고 있다. 그 안에서 일어나는 어떤 사건들이 이러한 의문에 답을 줄 수 있지 않을까 기대하고 있는 것이다. 그러나 LIGO와 그 연계된 장비들이 앞으로 더 많은 데이터들을 수집할 때 이러한 연구도 진척될 것으로 보이는만큼 오랜 시간이 걸리는 작업이 될 것이다. 중력파 발견이 과학계를 넘어 우리의 일상생활에 어떤 영향을 미치게 될까? 이에 대해서는 예단하기 어렵다. 100년 전 아인슈타인이 일반 상대성 이론을 확립하고, 중력이 시간에 미치는 영향을 얘기했을 때, 그것이 우리 생활에 어떤 영향을 미칠 것인가에 대해 진정으로 이해한 사람은 아무도 없었다. 그러나 그의 중력이론은 오늘날 우리에게 필수품이 되다시피한 내비게이션에 적용되고 있다. 내비게이션으로 어떤 곳의 위치를 알기 위해서는 GPS 인공위성의 시계와 지구에 있는 시계가 정확히 일치해야 한다. 특수상대성 이론에 의하면, 빠르게 움직이는 물체에게 시간은 느리게 가며, 일반상대성 이론에 의해 중력이 강한 곳에서도 시간은 느리게 간다. 위성은 지표면 위 2만km 높이에서 시속 1만 4000km 속도로 지구 주위를 돈다. 계산에 의하면 위성에서는 속도에 의해 매일 7ms(밀리초, 1ms=1,000분의 1초)씩 시간이 느려지는 반면, 약한 중력에 의해 45ms 더 빨라진다. 따라서 특수상대성 이론과 일반상대성 이론의 두 가지 효과를 같이 고려하면, 결국 위성의 원자시계는 지표면보다 38ms 빨리 가게 된다. 즉 한 달에 약 1초 이상의 오차가 생긴다. 이것을 시속 100km 속도로 움직이는 자동차에 비유한다면 원래 위치에서 약 30m 거리를 벗어나게 된다. 이 시간차를 보정해주지 않으면 내비게이션은 무용지물이 된다. 아인슈타인의 상대성 이론이 당신과 얼마나 밀접한 관련을 맺고 있는가는 이로써 알 수 있을 것이다. 물리학자 킵 손은 중력파 발견의 의미를 다음과 같이 조심스레 평가한다. "우리가 르네상스 시대를 회상하며, 그 시대 사람들이 우리에게 어떤 귀중한 것을 남겨주었나 자문해본다면, 그것은 위대한 미술과 건축, 그리고 음악이었다고 말할 수 있을 것입니다. 이와 같이 우리의 후손이 우리 시대를 회상하며 위대한 유산이 무엇인가 생각할 때, 우주의 근본 법칙과 그 법칙이 작동하는 방법, 그리고 우주에 대한 끝없는 탐구정신이라고 평가할 것이라고 믿습니다." "중력파 발견과 LIGO의 업적은 어떤 과학적 발견에 뒤지지 않는 문화적 선물입니다. 미래 세대에 남기는 우리의 유산에 대해 우리는 자부심을 느껴도 좋을 것입니다." 이광식 통신원 joand999@naver.com

명장들의 협연…YB 출신 유병열, 김태원 등과 홍대 무대 속주 연주 대표…박영수, 이희재·문성억과 대학로 공연 가왕이 택한 그…‘조용필과 30년’ 최희선 솔로 2집 콘서트 ‘나는 기타리스트다!’ 흔치 않은 기타리스트 중심의 공연이 잇따라 열린다. 윤도현밴드(현 YB) 출신의 기타리스트 유병열은 오는 21일 서울 홍익대 앞 프리즘 홀에서 ‘기타 매거진’이라는 이름으로 라이브 공연을 연다. 1990년대 중후반 윤도현밴드의 초창기 사운드를 책임졌던 유병열은 이후 비갠후, 바스켓노트 등 밴드 활동을 이어가는 한편 기타리스트로서의 솔로 무대도 활발하게 펼치고 있다. 이번 공연은 지난해 ‘아이 엠’까지 모두 세 차례 선보였던 솔로 앨범들에 수록된 곡을 중심으로 꾸려진다. 특히 블랙홀의 기타리스트 이원재와 부활의 기타리스트 김태원이 스페셜 게스트로 나와 유병열과 협연할 예정이라 더욱 주목된다. 또 소찬휘·울랄라세션 등과 앨범 작업을 했고 현재는 수퍼내추럴이라는 밴드로 활동 중인 베테랑 강선우가 세션을 맡을 예정이라 이번 공연에선 기타리스트만 무려 네 명이 무대에 오르는 셈이다. 3만원. (070)8150-2979. 오는 26~28일 대학로 서울콘서트홀에서는 기타리스트 세 명이 뭉쳐 ‘전설을 노래하다’라는 콘서트를 연다. 지난해 10월 공식 개관한 서울콘서트홀은 연극 공연장이 넘쳐나는 대학로에서 보기 드문 음악 전문 공연장이다. 지하드의 기타리스트 박영수, 활의 기타리스트 이희재, 문선수밴드의 기타리스트 문성억이 무대에 오른다. 박영수는 이현석의 뒤를 이어 한국을 대표하는 속주 기타리스트. 이희재는 원 등 다양한 밴드에서, 문성억은 1990년대 대학가에서 큰 인기를 끌었던 천지인의 3기로 활동했던 기타리스트다. 하드록에서 블루스, 네오 클래식 메탈, 팝메탈에 이르기까지 음악 팬들에게 친숙한 1980~90년대 록 명곡들과 자작곡들을 들려준다. 김정선(기타), 이봉환(보컬)을 중심으로 활동하고 있는 관록의 송골매가 초대 손님으로 나온다. 3만원. (02)742-0161. 가왕 조용필과 30년 넘게 호흡을 맞추고 있는 밴드 ‘위대한 탄생’의 현재 리더인 기타리스트 최희선이 다음달 25~26일 서울 강남구 삼성동 백암아트홀에서 단독 공연을 갖는다. 지난달 말 발매한 솔로 2집 ‘마니악’의 수록곡들을 선보이는 자리다. 새 앨범은 12곡 모두 연주곡으로 구성됐다. 1977년 데뷔한 그는 밴드와 세션 연주자, 프로듀서 등으로 활동하다가 1993년부터 위대한탄생에 합류했다. 2013년 첫 솔로 앨범 ‘어나더 드리밍’을 전후로 솔로 활동도 본격적으로 병행하고 있다. 이번 무대는 록 마니아의 기대를 한껏 부풀리고 있다. 최희선은 “1집은 록을 기본으로 하되 처음 연주를 접하는 대중도 쉽게 받아들일 수 있는 팝적인 곡들도 일부 담았지만 이번 2집은 정말 하고 싶은 음악만으로 ‘나는 기타리스트’라는 사실을 확실하게 각인시키고 싶었다. 그야말로 마니아들이 좋아할 만한 음악만을 담았다”고 설명했다. 6만 6000원. (02)559-1333. 홍지민 기자 icarus@seoul.co.kr

연구팀, 작년 9월 14일 첫 포착 한국 연구진 수차례 분석·검증 “다중 신호 천문학 새 시대 열려” 우리나라 과학자들이 포함된 14개국 1000여명의 국제연구단이 100년 전 아인슈타인이 예측했던 ‘중력파’(重力波)를 찾아내는 데 성공했다. 미국 레이저간섭계 중력파관측소(LIGO)는 11일 오전 10시 30분(현지시간) 미국 워싱턴DC 외신기자클럽에서 기자회견을 갖고 블랙홀이나 중성자별 같이 질량이 큰 물체들이 충돌하거나 폭발할 때 발생하는 중력파를 인류 역사상 최초로 관측했다고 공식 발표했다. 이번 연구에 참여한 한국중력파연구협력단(KGWG)도 12일 오전 9시 서울 명동에서 기자회견을 갖고 ‘금세기 최고의 발견’으로 평가받는 중력파 발견의 의미를 설명했다. 이번 관측 결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스’ 11일자에 실렸다. 논문에 실린 저자는 1000여명으로, 한국인 과학자도 14명 포함돼 있다. 2014년 3월 미국 하버드·스미소니언 천체물리센터 ‘바이셉(BICEP)2’ 연구진이 남극 하늘에서 초기 우주 팽창에 따른 중력파를 최초로 발견했다고 발표했지만, 재검토 결과 ‘우주 먼지’로 인한 오류로 밝혀져 철회된 바 있다. 이 때문에 LIGO 연구팀은 지난해 9월 14일 오전 5시 51분(현지시간) 중력파를 포착한 뒤 발견 사실을 외부에는 비밀에 부친 채 데이터의 잡음을 제거하고 여러 차례 재검토를 거친 결과 ‘중력파’가 확실하다는 결론을 내렸다. KGWG에서 데이터 분석을 담당한 오정근 국가수리과학연구소 선임연구원은 “지난해 9월 14일 저녁 8시 미국 LIGO 연구단에서 ‘매우 흥미로운 사건!’(Very Interesting Event!)이라는 제목의 이메일을 받았는데 중력파를 발견했다는 내용이었다”며 “메일을 받은 뒤 처음에는 잘못된 신호를 잡은 것이 아닐까 하는 의구심이 있었지만 수많은 분석과 검증으로 중력파라는 확신을 갖게 됐다”고 말했다. KGWG 단장인 이형목 서울대 물리천문학부 교수는 “이번 발견은 최초의 중력파 검출이라는 것뿐만 아니라 중력파 관측을 통해 천체를 탐구하는 ‘중력파 천문학’의 문을 열었다는 데 큰 의미가 있다”며 “중력파 천문학이 발달하면 질량이 큰 별의 생성과 진화, 초기 우주 생성 등 지금까지 인류가 알 수 없었던 문제들이 풀리게 될 것”이라고 설명했다. 김정리 연세대 천문대 박사는 “이번 중력파 발견으로 천체 현상을 더욱 정밀하고 정확하게 관찰·분석할 수 있는 ‘다중 신호 천문학’이 가능해질 것”이라고 기대감을 드러냈다. 이를테면 은하에서 초신성이 폭발할 경우 LIGO는 중력파를, 지난해 노벨물리학상을 받게 해 준 일본 슈퍼카미오칸데는 중성미자를, 전 세계에 있는 광학망원경과 전파망원경은 초신성을 동시에 관측함으로써 기존에 비해 훨씬 방대한 데이터를 얻을 수 있게 된다는 뜻이다. 이번 발견으로 올해 노벨물리학상이 1980년대에 중력파 검출 수단으로 LIGO를 처음 제안한 미국 MIT 물리학과 라이너 와이스 명예교수, 캘리포니아공대(칼텍) 물리학과 킵 손 명예교수, 로널드 드레버 명예교수 등에게 주어질 것으로 점쳐지고 있다. 특히 킵 손 교수는 2014년 개봉한 영화 ‘인터스텔라’의 과학총괄자문을 맡기도 했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr 아인슈타인이 중력파를 예측한 지 100년 만에 그 실체가 확인됐다. 태양의 질량보다 큰 블랙홀(검은 원) 2개가 근접해 돌면서 중력파를 만들어 내고 있는 가상도. 작은 사진은 11일 오전 10시 30분(현지시간) 미국 워싱턴DC에서 열린 중력파 발견 공식발표 기자회견. 모니터에 중력파 파장이 나타나 있다. 네이처 제공·워싱턴 EPA 연합뉴스

은하계는 수천억 개의 별이 모인 거대한 집단이다. 사실 별 이외에도 많은 가스와 우리 눈에는 보이지 않는 암흑 물질이 모두 모여 하나의 은하를 이룬다. 보통 은하는 서서히 회전하지만, 때에 따라서는 은하 내부에 강력한 은하풍(Galactic wind 혹은 superwind)가 발생하는 경우가 있다. 바로 두 개의 은하가 서로 충돌하는 경우이다. 최근 히로시마 대학이 이끄는 국제 과학자팀이 8.2m 구경의 스바루 망원경을 이용해서 30만 광년의 거대한 크기의 충돌 은하인 NGC 6240의 내부 구조를 밝히는 데 성공했다. NGC 6240은 지구에서 3억5000만 광년 떨어진 은하로 두 개의 대형 은하가 서로 충돌해서 만들어진 은하이다. 이 충돌로 인해 NGC 6240은 매우 불규칙한 모습을 하고 있다. 연구팀은 스바루 망원경을 이용해서 다양한 파장대에서 은하의 구조를 관측했다. 그 결과 은하 내부에는 충돌에 의한 강력한 은하풍이 발생했으며 이에 의해 여러 지역에서 소용돌이치는 가스의 흐름이 생성된 것이 관측됐다. 이 은하는 매우 복잡한 내부 구조와 아직 합쳐지지 않은 두 개의 거대 질량 블랙홀을 가지고 있다. 그중에는 거대한 이온화 가스의 모임인 H-알파 성운(H-alpha nebula)이 있는데, 이 가스들은 밀도가 충분히 올라가서 새로운 별을 대거 탄생시키고 있었다. 사실 은하끼리의 충돌은 이런 식으로 수소 가스의 밀도를 올리게 된다. 그러면 수소 가스가 자체 중력으로 밀집하여 새로운 별이 탄생하는 것이다. NGC 6240은 5억 광년 이내에 존재하는 은하 가운데 가장 활발히 새로운 별을 탄생시키는 은하이기도 하다. 이 은하의 별 생성 속도(star formation rate (SFR))는 우리 은하의 25~80배에 달한다. 은하끼리의 충돌은 우주에서 가장 큰 대형 충돌사고이다. 하지만 동시에 수많은 별을 탄생시키는 합체 과정이기도 하다. 우리 은하 역시 앞으로 30~40억 년 후에는 안드로메다은하와 충돌할 가능성이 크다. 아마 그때도 지금 NGC 6240처럼 수많은 새로운 별이 탄생하게 될 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

지구로부터 수 억 광년 떨어진 곳의 은하단에서 태양 질량의 수십 억 배에 달하는 거대한 블랙홀의 이미지가 최초로 공개됐다. 2011년 미국 버클리 캘리포티아대학연구진이 처음 존재의 가능성을 인정한 이 블랙홀은 지구에서 3억 3500만 광년 이상 떨어진 사자자리 은하단 내의 가장 밝은 은하인 NGC 4889 중심부에서 발견한 것이다. 대부분의 은하들은 중심부에 거대한 질량을 자랑하는 블랙홀을 보유하고 있는 것으로 알려져 있지만, 특히 NGC4889 은하 중심의 블랙홀은 관측사상 가장 거대한 것으로 알려져 학계의 관심을 한 몸에 받은 바 있다. 이 블랙홀의 질량은 태양계 중심부 블랙홀의 2500배, 태양계 전체의 10배, 태양의 210억 배에 달하며, 지름은 1300억㎞로 엄청난 규모를 자랑한다. 미국항공우주국(NASA)과 유럽우주기구(ESA) 소속 천문학자들의 최근 관측결과에 따르면 이 블랙홀은 더 이상 가스 및 주변 에너지의 공급을 받지 못해 일시적으로 활동을 멈춘 휴면기에 속해 있는 것으로 보인다. 만약 이 블랙홀이 다시 활동을 시작한다면 가스나 우주먼지, 우주에너지 파편 등이 블랙홀에 빨려들면서 응축원반(Accretion disk·별 주변에 가스나 먼지들로 이뤄진 원반)을 만들어낼 것으로 천문학자들은 예측한다. 관측 역사상 가장 거대한 블랙홀이 간접적으로나마 모습을 드러낼 수 있었던 것은 미국 하와이 마우나키 화산에 있는 제미니 노스 망원경(Gemini North Telescope)과 세계 최대 광학천체망원경인 지름 10ｍ의 하와이 케크(Keck) 망원경 덕분이다. 천문학자들은 “이들 망원경을 이용해 블랙홀이 위치한 NGC2889 은하 주변의 별의 이동 속도를 관측하고, 이를 통해 블랙홀의 규모를 추측해낼 수 있었다”면서 “빛과 중력, 거리의 문제 때문에 블랙홀의 직접적인 이미지를 관측하는 것은 아직 불가능하지만, 대략적인 규모와 형태를 파악할 수 있었다”고 전했다. 가장 거대한 블랙홀의 이미지는 미국 온라인 과학매체인 ‘phys.org’에 소개됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

내가 예견했던 수많은 현상 중 100년 동안 유일하게 수수께끼로 남아 있던 ‘중력파’(重力波)가 드디어 발견됐다지? 나는 알베르트 아인슈타인일세.●NSF 공식 발표… 한국 연구진도 참여 미국과학재단(NSF)이 11일 오전 10시 30분(현지시간) 중력파 발견을 공식화했더군. 이번에 중력파를 발견한 연구진은 미국과 한국, 독일, 영국, 이탈리아, 프랑스 등 15개국 83개 연구소 과학자 1006명이 참여한 대규모 연구 집단이라네. 이들은 미국 루이지애나주 리빙스턴과 워싱턴주 핸퍼드에 ‘레이저 간섭계 중력파 관측소’(LIGO)를 만들어 중력파를 측정했어. LIGO는 길이가 4㎞에 이르는 진공 터널을 2개 이어 붙이고 양끝에 거울을 달아 그 사이에 레이저가 오가도록 한 장치야. 중력파가 터널을 지나가면 거울이 출렁이면서 거울이 비뚤어져 레이저의 위치가 변하게 되는 거지. 물론 변화의 폭이라고 해야 원자 하나의 100만분의 1 정도밖에는 안 되지만 말이야.●중력, 시공간의 휘어짐 때문에 발생 이번에 발견된 중력파는 각각 태양의 29배와 36배 질량을 가진 블랙홀 2개가 충돌해 새로운 블랙홀이 되면서 만들어진 것이라더군. 중력파의 존재는 내가 1915년 11월 25일 ‘프로이센 과학 아카데미’에 발표한 ‘중력장 방정식’(일반상대성이론)이란 제목의 논문 발표 때로 거슬러 올라간다네. 위대한 물리학자 아이작 뉴턴은 중력이란 두 물체 사이에 나타나는 만유인력이라는 힘 때문이고, 시공간과 물체는 아무런 영향을 주고받지 않는 것으로 봤다네. 그렇지만 일반상대성이론에 따르면 시공간은 물체의 분포로 인해 휘어지고, 중력은 시공간의 휘어짐 때문에 발생하는 것이지. 푹신한 소파를 상상해 보게. 거기에 앉거나 무거운 물건을 올려놓으면 아래로 움푹 들어가겠지. 그 주변에 조그만 구슬을 올려놓으면 휘어진 표면을 따라 구슬이 굴러가지 않겠나. 내가 생각한 우주도 마찬가지네. 크기가 크거나 중력이 큰 별 주변은 시공간이 굴절되고, 그 굴절된 시공간을 따라 물체가 움직이게 되는 거지.●블랙홀 충돌에 시공간 흔들리며 파동 별이 폭발하거나 블랙홀끼리 충돌하는 등 급격한 변화가 발생하면 시공간이 흔들리면서 파동의 형태로 퍼져 나가게 되는데 이것이 바로 중력파일세. 빛의 속도로 전달되는 중력파를 관측하면 먼 우주까지 보는 것이 가능하지만 문제는 파동의 세기가 아주 약해서 측정이 쉽지는 않다는 거야. 미국 메릴랜드대 조지프 웨버 박사가 1969년 초기 형태의 검출 장치를 만들어 중력파를 찾아 나서기 시작한 이후 지금까지 많은 연구자가 중력파란 물리학의 성배를 찾아 나섰다네. 2014년 3월에도 미국 하버드·스미스소니언 천체물리센터가 ‘바이셉2’라는 특수망원경으로 중력파 검출에 성공했다고 발표했지만 재검증 결과 ‘우주 먼지’로 판명됐지. ●‘엑스레이’처럼 우주 내부 관측 기대 어쨌든 이번 중력파 발견은 우주 깊숙한 곳에서 일어나는 일을 좀 더 잘 알 수 있는 계기가 될 것으로 기대된다네. 지금까지는 우주를 관측하는 데 주로 전자기파를 사용했는데, 전자기파로는 천체 표면에 대한 정보밖에 얻을 수 없었지. 엑스선이 사람의 몸속을 더 잘 알게 해 줬듯이 중력파는 별의 내부 사정을 잘 알 수 있게 해 줄 거라 생각하네. 만약 빅뱅 초기에 발생한 중력파를 측정할 수만 있다면 우주의 진화에 대해 더 많은 정보를 얻을 수 있겠지. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구로부터 수 억 광년 떨어진 곳의 은하단에서 태양 질량의 수십 억 배에 달하는 거대한 블랙홀의 이미지가 최초로 공개됐다. 2011년 미국 버클리 캘리포티아대학연구진이 처음 존재의 가능성을 인정한 이 블랙홀은 지구에서 3억 3500만 광년 이상 떨어진 사자자리 은하단 내의 가장 밝은 은하인 NGC 4889 중심부에서 발견한 것이다. 대부분의 은하들은 중심부에 거대한 질량을 자랑하는 블랙홀을 보유하고 있는 것으로 알려져 있지만, 특히 NGC4889 은하 중심의 블랙홀은 관측사상 가장 거대한 것으로 알려져 학계의 관심을 한 몸에 받은 바 있다. 이 블랙홀의 질량은 태양계 중심부 블랙홀의 2500배, 태양계 전체의 10배, 태양의 210억 배에 달하며, 지름은 1300억㎞로 엄청난 규모를 자랑한다. 미국항공우주국(NASA)과 유럽우주기구(ESA) 소속 천문학자들의 최근 관측결과에 따르면 이 블랙홀은 더 이상 가스 및 주변 에너지의 공급을 받지 못해 일시적으로 활동을 멈춘 휴면기에 속해 있는 것으로 보인다. 만약 이 블랙홀이 다시 활동을 시작한다면 가스나 우주먼지, 우주에너지 파편 등이 블랙홀에 빨려들면서 응축원반(Accretion disk·별 주변에 가스나 먼지들로 이뤄진 원반)을 만들어낼 것으로 천문학자들은 예측한다. 관측 역사상 가장 거대한 블랙홀이 간접적으로나마 모습을 드러낼 수 있었던 것은 미국 하와이 마우나키 화산에 있는 제미니 노스 망원경(Gemini North Telescope)과 세계 최대 광학천체망원경인 지름 10ｍ의 하와이 케크(Keck) 망원경 덕분이다. 천문학자들은 “이들 망원경을 이용해 블랙홀이 위치한 NGC2889 은하 주변의 별의 이동 속도를 관측하고, 이를 통해 블랙홀의 규모를 추측해낼 수 있었다”면서 “빛과 중력, 거리의 문제 때문에 블랙홀의 직접적인 이미지를 관측하는 것은 아직 불가능하지만, 대략적인 규모와 형태를 파악할 수 있었다”고 전했다. 가장 거대한 블랙홀의 이미지는 미국 온라인 과학매체인 ‘phys.org’에 소개됐다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

11일 발표… 우주탄생 비밀 열쇠 100년 전 알베르트 아인슈타인(1879~1955)에 의해 존재가 주장됐으나 실제로 측정된 적은 없는 중력파의 관측에 관한 주요 발표가 미국에서 11일(현지시간) 이뤄질 예정이다. 전문가들은 중력파를 최초로 발견했다는 ‘세기적 사실’이 깜짝 발표될 것으로 전망하면서 흥분하고 있다. 아인슈타인은 1916년 발표한 일반상대성이론에서 빅뱅 이후 우주 공간 전체에 전자기파가 퍼지는 과정에서 지구 등 거대한 질량을 가진 천체에 의해 중력이 변하면서 시공간도 함께 휘어진다고 주장했다. 이때 휘어진 시공간이 질량과 중력 사이에 파동을 일으키는 중력파를 만들어냈다. 중력파는 우주에서 수백만 광년을 여행하며 전자기파에 의해 어떠한 왜곡과 변화도 받지 않기 때문에 초신성 폭발 등 중력파 방출 당시의 정보를 온전히 담고 있다. 중력파가 1세기 만에 발견된다면 우리 시대의 가장 큰 과학 발견 중 하나가 될 것이며, 우주의 탄생을 이해하는 데 크게 기여할 수 있다고 AFP가 전했다. 중력파를 관측하면 ‘금세기 최고의 발견’이라거나 ‘노벨 물리학상 수상감’이라는 평가가 나온다. 미국의 국립과학재단(NSF)은 8일 성명에서 “캘리포니아공과대(칼텍), 매사추세츠공과대(MIT), 레이저간섭계중력파관측소(LIGO) 과학협력단의 과학자들이 11일 오전 10시 30분(한국시간 12일 0시 30분) 워싱턴DC에서 기자회견을 갖고 중력파 발견 활동에 대한 현황을 보고할 것”이라고 밝혔다. LIGO는 지구를 지나가는 중력파가 만드는 매우 미세한 진동을 감지하기 위해 칼텍과 MIT의 과학자들이 NSF의 지원을 받아 만든 시설로, 루이지애나주 리빙스턴과 워싱턴주 핸퍼드에 설치돼 있다. NSF가 발표한 성명은 매우 모호해 11일 어떤 내용이 발표될지 추측하기 어렵다. 하지만 LIGO가 중력파를 발견했다는 소문은 지난달부터 돌고 있었다. 지난 3일 맥매스터대의 이론물리학자 클리프 버게스는 독립된 소스를 통해 LIGO가 두 개의 블랙홀이 합쳐질 때 방출된 중력파를 발견했으며 이 발견은 네이처에 실릴 예정임을 확인했다고 밝힌 것으로 과학전문매체 사이언스가 보도했다. 박기석 기자 kisukpark@seoul.co.kr

블랙홀은 우주에서 가장 기이하고도 환상적인 천체라 할 수 있다. 물질밀도가 극도로 높은 나머지 빛마저도 빠져나갈 수 없는 엄청난 중력을 가진 존재다. ​ 이 괴이쩍은 존재를 최초로 예언한 사람은 1783년, 영국의 과학자 존 미첼이었다. 그는 뉴턴 역학을 기반으로, 충분히 무거운 별의 경우 탈출 속도가 광속보다 더 커, 빛마저도 탈출할 수 없을 것이라고 추측했다. 13년 뒤 피에르시몽 라플라스도 비슷한 제안을 한 데 이어, 그로부터 1세기를 훌쩍 뛰어넘어 1916년, 아인슈타인이 일반상대성 이론에서 블랙홀을 이론적으로 선보였다. ​일반 상대성 이론은 중력을 구부려진 시공간으로 간주하며, 질량을 가진 천체는 주변 시공간을 휘게 만든다는 이론이다. 사실 이전에는 ‘블랙홀’이란 이름조차 없었다. 그 대신 ‘얼어붙은 별’, ‘붕괴한 별’ 등의 이상한 이름으로 불려왔다. '블랙홀'이란 용어를 최초로 쓴 사람은 미국 물리학자 존 휠러로, 1967년에야 처음으로 일반에 소개되었으며, 블랙홀의 실체가 발견된 것은 1971년이었다. 그 존재가 예측된 지 거의 60년이 지나서야 이름을 얻고 실체가 발견되었으니, 그 또한 심상한 일은 아니다. 블랙홀에도 종류가 있다 그런데 이 블랙홀에도 종류가 있다는 사실을 일반 사람들은 잘 모르고 있는 듯하다. 블랙홀이라고 다 같은 것은 아니고, 세 가지 유형이 있는데, 곧 항성 블랙홀과 초대질량 블랙홀 그리고 중간질량 블랙홀이 그것들이다. ♦항성 블랙홀— 작지만 강하다 항성이 생애의 마지막에 이르러 남은 연료를 다 태우고 나면 중력붕괴를 일으킨다. 내부에서 더이상 에너지가 생성되지 않기 때문에 천체 자체의 압력을 감당하지 못해 내부로 무너지는 것이다. 이때 태양 질량의 약 3배가 못되는 별은 중성자별이 되거나 백색왜성이 된다. 하지만 그보다 덩치가 큰 별들은 중력붕괴가 극도로 진행되어 항성 블랙홀을 만든다. 개별적인 별이 중력붕괴를 일으켜 만들어지는 블랙홀은 대체로 작지만 물질밀도는 놀라울 정도로 높다. 태양질량의 3배 정도 되는 별이 한 도시 크기 로 압축된다. 이 천체의 중력은 끔찍할 정도로 강해서 주위의 모든 가스와 먼지들을 끌어당겨 삼킴으로써 덩치를 키워간다. 하버드-스미소니언 천체물리학 센터에 따르면, 우리은하에 이러한 항성 블랙홀이 수억 개 정도는 된다고 한다. ♦거대질량 블랙홀— 어떤 가설이 맞을까?작은 블랙홀들은 은하의 곳곳에 존재하지만, 거대질량 블랙홀은 은하 중심부에 자리잡고 그 은하를 중력적으로 지배한다. 그 덩치는 놀랍게도 태양 질량의 수백만 배 또는 수십억 배에 달하기도 한다. 그러나 지름의 크기는 우리 태양과 비슷하다. 어마어마한 물질 밀도를 가지고 있다는 뜻이다. 이러한 블랙홀이 거의 모든 은하의 중심부에 있는 것으로 보이며, 우리 은하의 중심부에도 똬리를 틀고 있다. 이런 거대질량의 블랙홀이 어떻게 생성되었는가에 대해서 과학자들은 아직까지 정확한 답안을 작성하지 못하고 있다. 어쨌든 이런 블랙홀이 은하 중심에 자리잡고 나면 주변에 풍부한 물질들을 닥치는 대로 탐식하고, 그 결과 엄청난 질량의 블랙홀로 성장한다는 정도만 알려져 있다. 과학자들은 이 같은 거대질량 블랙홀이 무수히 많은 작은 불랙홀들의 합병 결과물이 아닐까 하고 생각하고 있다. 또는 거대한 가스 구름이 급격한 중력붕괴를 일으켜 이런 블랙홀로 발전한 것일 수도 있다고 본다. 세번째 가능성은 성단을 이루던 별들이 한 점으로 대함몰을 일으켜 블랙홀이 되었다는 가설이다. 나라면 어떤 가설에 손을 들어줄까 생각해보는 것도 재미있는 일이다. ♦중간질량 블랙홀— 블랙홀도 中庸의 미덕이?원래 과학자들은 블랙홀이 아주 작은 것과 엄청 큰 것, 두 종류만 있다고 생각해왔다. 그런데 최근 블랙홀에도 미디엄 사이즈(IMBHs)가 있다는 사실이 발견되었다. 이런 블랙홀은 성단 안에서 별들이 연쇄충돌을 일으킨 결과 태어나는 것으로 알려졌다. 이런 블랙홀들이 같은 지역에서 여럿 만들어지면 결국에는 합병과정을 밟게 되는데, 은하 중심의 거대질량 블랙홀은 이 같은 경로를 거쳐 생성된 것으로 보고 있다. 2014년에 마침내 천문학자들은 한 나선은하의 팔에서 중간질량 블랙홀이 탄생하는 것을 발견했다. 그들의 존재는 알고 있었지만 오랫동안 물증을 찾지 못했던 천문학자들이 애타게 기다리던 발견이었다. 블랙홀 존재 — 어떻게 알 수 있나?블랙홀은 엄청난 질량을 갖고 있지만 덩치는 아주 작다. 그만큼 물질밀도가 극도로 높다는 뜻이다. 따라서 중력이 극강이어서 어떤 것도 블랙홀을 탈출할 수가 없다. ​ 지구 탈출속도는 초속 11.2km이며, 빛의 초속은 30만km다. 블랙홀의 중력이 너무나 강해 탈출속도가 30만km를 넘기 때문에 빛도 여기서 탈출할 수가 없는 것이다. 따라서 우리는 블랙홀을 볼 수가 없다. 그런데 과학자들은 블랙홀의 존재를 확인할 수가 있다. 어떻게? 블랙홀이 주변의 가스와 먼지를 강력히 빨아들일 때 방출하는 X-선 복사로 그 존재를 알 수 있는 것이다. 우리 은하 중심부에 있는 거대질량 블랙홀은 두터운 먼지와 가스로 뒤덮여 있어 X-선 방출을 막고 있다. 물질이 블랙홀로 빨려들어갈 때 블랙홀의 사건지평선 입구에서 안으로 들어가지 않고 스쳐지나가는 경우도 더러 있다. 블랙홀이 직접 보이지는 않지만, 물질이 함입될 때 발생하는 강력한 제트 분출은 아주 먼 거리에서도 볼 있다. 블랙홀은 특이점과 안팎의 사건 지평선으로 구성된다. 특이점이란 블랙홀 중심에 중력의 고유 세기가 무한대로 발산하는 시공간의 영역으로, 여기서는 물리법칙이 성립되지 않는다. 즉, 사건의 인과적 관계가 보장되지 않는다는 뜻이다. 이 특이점을 둘러싸고 있는 것이 안팎의 사건 지평선으로, 바깥 사건지평선은 물질이 탈출이 가능한 경계이지만, 안쪽의 사건 지평선은 어떤 물질이라도 탈출이 불가능한 경계다. 기존의 고전 역학에서 볼 때 빛까지도 이 중력장에서 벗어날 수가 없다는 결론을 내렸지만, 양자역학으로 오면 사정이 좀 달라진다. 블랙홀도 무언가를 조금씩 내놓을 수 있다는 것이다. '블랙홀이 완전히 검지는 않다'​ 1970년대 영국의 물리학자 스티븐 호킹은 블랙홀이 양자 요동(quantum fluctuation)으로 인해 무언가를 내놓는다는 것을 보여주는 이론을 완성했다. 양자론에 따르면, 아무것도 없는 진공에서 난데없이 입자와 반입자(antiparticle)로 이루어진 가상 입자 한 쌍이 나타날 수 있으며, 이 한 쌍은 매우 짧은 시간 존재하다가 쌍소멸된다. 대부분의 상황에서 이들 입자 쌍은 관측하기 힘들 정도로 매우 빠르게 생겼다가 소멸는데, 이를 양자 요동 또는 진공 요동이라 한다. 과학자들은 실제로 이 양자 요동의 존재를 실험적으로 확인했다. ​이 양자 요동 가운데 하나가 블랙홀의 사건 지평선 근처에서 일어난다면, 한 쌍의 입자가 사건 지평선 근처에서 생겨날 때는 블랙홀의 강한 기조력 때문에 헤어지기 쉽다. 즉, 두 입자 중 하나는 지평선을 가로질러 떨어지는 반면, 다른 하나는 밖으로 탈출하는 일이 발생할 수도 있다. 탈출한 입자는 블랙홀에서 에너지를 가지고 나간 것으로, 이 과정이 반복적으로 일어나면 외부의 관측자는 블랙홀에서 나오는 빛의 연속적인 흐름을 보게 된다. 호킹의 주장에 따르면, 이 같은 양자 요동 효과 때문에 블랙홀이 빛을 방출한다는 것이다. 이를 '블랙홀 증발'이라 하고, 이때 빠져나오는 빛을 '호킹 복사(Hawking radiation)'라 한다. 그래서 호킹은 '블랙홀이 실제로는 완전히 검지 않다'는 말로 이 상황을 표현했다. 호킹의 이론대로 블랙홀이 계속 증발한다면, 수조 년의 시간이 흐르면 블랙홀 자체가 완전히 사라질 수도 있다는 얘기가 된다. 블랙홀에는 질량과 전하, 각운동량 외에는 아무 정보도 얻을 수 없다. 그래서 흔히들 블랙홀에는 세 가닥의 털밖에 없다고 말한다. 이처럼 인류는 아직까지 블랙홀에 대해 아는 것보다 모르는 것이 더 많은만큼 블랙홀은 21세기 천문학과 물리학에서도 여전히 화두가 될 것으로 보인다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

세계적인 물리학자인 스티븐 호킹 박사가 한 프로그램 강연을 통해 ‘미니 블랙홀’과 전력생산과의 관계를 설명해 학계의 관심이 쏠렸다. 호킹 박사는 BBC 라디오 방송 ‘리스 강의(Reith Lecture)’에서 블랙홀의 입자와 성질을 고려해 봤을 때, 크기가 비교적 작은 ‘미니 블랙홀’이 존재한다면 이를 이용해 전 세계인들이 함께 이용할 수 있을 만한 전기를 생산해내는 것이 이론적으로 가능하다고 설명했다. 호킹 박사의 이론에 따르면, 일반적으로 블랙홀은 수많은 ‘가상 미립자’(Virtual praticle)로 이뤄져 있으며, 이러한 가상 미립자는 블랙홀 안팎에서 합쳐지거나 서로 소멸시키는 과정을 거치게 된다. 이러한 미립자는 육안으로 확인하거나 입자 탐지기로도 탐색이 어렵다는 단점이 있지만, 과학자들은 블랙홀에서 이 미립자들이 이동하다가 블랙홀에 의해 방사선이 방출되는 지점으로 미립자들이 빠져나가는 것으로 보고 있다. 일반적으로 블랙홀은 태양 수준의 질량을 가졌으며 매우 낮은 속도로 입자를 방출하는데, 이런 과정에서는 입자를 눈으로 관찰하는 것이 불가능하다. 하지만 호킹 박사는 “산 정도 크기의 ‘미니 블랙홀’이라면 블랙홀에서 뿜어져 나오거나 이동하는 입자와 방사선을 관측하는 것이 가능하다”고 설명했다. 그의 이론에 따르면 블랙홀이 X선과 감마선을 방출할 때 발생하는 에너지는 1000만 메가와트 정도로, 이는 전 세계에 전기를 충분히 공급할 수 있는 양이다. 다만 호킹 박사는 이처럼 미니 블랙홀을 이용해 지구에 전력을 공급하기 위해서는 엄청난 에너지를 소화할 수 있는 발전소가 있어야 하는데 현재 기술로서는 이를 감당할 만한 발전소 건립이 어려운 상황이라고 분석했다. 무엇보다도 지구를 집어삼키지 않을 정도의 소규모 블랙홀이 있어야 하는데, 아직까지 이러한 블랙홀의 흔적을 찾지 못했다는 점이 안타깝다고 밝혔다. 한편 스티븐 호킹 박사는 영국 이론물리학자로, 루게릭병에도 불구하고 블랙홀 연구 등에서 뛰어난 업적을 남긴 천재 과학자다.　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

세계적인 물리학자인 스티븐 호킹 박사가 한 프로그램 강연을 통해 ‘미니 블랙홀’과 전력생산과의 관계를 설명해 학계의 관심이 쏠렸다. 호킹 박사는 BBC 라디오 방송 ‘리스 강의(Reith Lecture)’에서 블랙홀의 입자와 성질을 고려해 봤을 때, 크기가 비교적 작은 ‘미니 블랙홀’이 존재한다면 이를 이용해 전 세계인들이 함께 이용할 수 있을 만한 전기를 생산해내는 것이 이론적으로 가능하다고 설명했다. 호킹 박사의 이론에 따르면, 일반적으로 블랙홀은 수많은 ‘가상 미립자’(Virtual praticle)로 이뤄져 있으며, 이러한 가상 미립자는 블랙홀 안팎에서 합쳐지거나 서로 소멸시키는 과정을 거치게 된다. 이러한 미립자는 육안으로 확인하거나 입자 탐지기로도 탐색이 어렵다는 단점이 있지만, 과학자들은 블랙홀에서 이 미립자들이 이동하다가 블랙홀에 의해 방사선이 방출되는 지점으로 미립자들이 빠져나가는 것으로 보고 있다. 일반적으로 블랙홀은 태양 수준의 질량을 가졌으며 매우 낮은 속도로 입자를 방출하는데, 이런 과정에서는 입자를 눈으로 관찰하는 것이 불가능하다. 하지만 호킹 박사는 “산 정도 크기의 ‘미니 블랙홀’이라면 블랙홀에서 뿜어져 나오거나 이동하는 입자와 방사선을 관측하는 것이 가능하다”고 설명했다. 그의 이론에 따르면 블랙홀이 X선과 감마선을 방출할 때 발생하는 에너지는 1000만 메가와트 정도로, 이는 전 세계에 전기를 충분히 공급할 수 있는 양이다. 다만 호킹 박사는 이처럼 미니 블랙홀을 이용해 지구에 전력을 공급하기 위해서는 엄청난 에너지를 소화할 수 있는 발전소가 있어야 하는데 현재 기술로서는 이를 감당할 만한 발전소 건립이 어려운 상황이라고 분석했다. 무엇보다도 지구를 집어삼키지 않을 정도의 소규모 블랙홀이 있어야 하는데, 아직까지 이러한 블랙홀의 흔적을 찾지 못했다는 점이 안타깝다고 밝혔다. 한편 스티븐 호킹 박사는 영국 이론물리학자로, 루게릭병에도 불구하고 블랙홀 연구 등에서 뛰어난 업적을 남긴 천재 과학자다.　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

SF영화로 접한 여러 상상이 있다. 기억과 생각을 조작하거나 유전자 검사로 발병을 예방하는 것, 나만을 위한 인공지능 로봇, 기계 인간이나 인간 복제로 영원히 사는 인간 등. 어떤 상상은 머지않아 현실이 될 것이다. 최근 영국 정부는 인간의 초기 배아를 크리스퍼 유전자 가위로 편집하는 실험을 승인했다. 이 기술이 발전하면 원하는 유전자를 빼거나 넣어서 유전병을 치료할 수 있고, 부모가 원하는 대로 태아의 유전자를 변형하거나 조작할 수도 있다. 영화 ‘인셉션’에서는 타인의 꿈에 들어가 생각을 심거나 빼낸다. ‘토탈 리콜’에서는 조작된 기억을 뇌에 심어 환상을 실제 경험으로 만든다. ‘마션’에서는 화성에서 감자를 키운다. ‘인터스텔라’에서는 웜홀을 통해 다른 은하로 이동하고 블랙홀에 빠져 5차원을 경험한다. 이런 일들 역시 더는 상상이 아닌 때가 올 것이다. 인류가 그만큼 오래 생존한다면. 영화 ‘미드나잇 인 파리’의 주인공 길은 1920년대로 시간 이동을 해서 당대의 유명 예술가들을 만난다. 1920년대의 거트루드 스타인은 2010년에 길이 쓴 소설을 읽고 ‘거의 공상과학소설’이라고 평한다. 이어 이런 말을 덧붙인다. “인간은 죽음을 두려워하고 우주에서 우리 위치를 묻죠. 예술가의 책임은 절망에 굴복하지 않고 존재의 공허함을 채워 줄 해답을 주는 거예요.” 그렇다. 인간은 죽음을 두려워한다. 그래서 각종 의료 기술을 개발하고 복제인간을 연구하며 불로장생을 꿈꾼다. 재앙에 대비해 지구를 대체할 행성을 찾거나 화성에서 감자를 키우는 상상을 한다. 우주의 수축과 팽창, 양자론과 다중우주를 연구하며 우주에서 우리의 위치를 묻는다. 그러는 한편에서 아버지는 화가 나서 아들을 때려 죽이고 아들은 보험금 때문에 아버지를 불태워 죽인다. 제 죽음은 두려워하면서 타인의 죽음에는 무서울 정도로 무감하다. 인류는 지속적으로 학살과 약탈을 일삼았다. 지금 이 순간에도 살인과 테러, 내전과 아사(餓死)가 곳곳에서 일어나고 있다. 한결같이 최첨단이며 야만적인 것이다. 전 세계를 통틀어 살인이 없는 단 하루는 과연 불가능한가? 이런 방법은 있을 것이다. 모든 사람의 뇌에서 오늘 일어난 살인에 관한 기억을 지워 버리는 것. 이와 같은 상상은 웜홀을 통과해 다른 은하로 이동한다는 상상보다 훨씬 실현 불가능하고 덧없어 보인다. 인류가 존재하는 한 평화란 불가능하다. 직접적인 폭력과 살인이 아니라도 타인을 억압하고 죽일 수 있는 수만 가지 방법을 인류는 이미 터득했다. 동서양을 막론하고 오랜 시간 여성은 사람 대접을 받지 못했다. 지금도 어떤 자들은 피부색이나 종교나 성적 취향이 다른 자, 혹은 특정 민족을 인간으로 보지 않는다. 그러니 자꾸 묻게 되는 것이다. 인간이란 무엇인가. 인간을 인간답지 않게 하는 것은 무엇인가. 명백한 인간을 인간 아닌 것으로 취급하고 억압하는 자들은 대체 왜 계속 나타난단 말인가. 과학이 예측하고 증명할 때 예술은 사건 이후에 대해 말한다. 참혹하고 절망적인 일이 일어난 후 그 불행과 공허를 껴안고도 사람은 어떻게 살아가는가에 대해. 예술은 살아 있는 존재, 살아 있던 존재, 살아갈 존재에 대한 연가이자 진혼곡이다. 과거 사람이 보기에 현대의 삶은 ‘거의 공상과학소설’이겠지만, 예술이 필요한 이유는 예나 지금이나 큰 변화가 없는 듯하다. ‘존재의 공허함을 채워 줄 해답’, 정답이 아닌 무수한 해답을 찾아야 한다.

최근 개봉된 영화 ‘스타워즈:깨어난포스’에는 강력한 슈퍼 레이저로 행성을 파괴하는 거대 우주병기 ‘데스 스타'(Death Star)가 등장한다. 지난 3일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 마치 영화 속 데스 스타가 슈퍼 레이저를 분출하는 것 같은 모습의 이미지를 공개했다. 환상적인 모습을 자랑하는 이 은하의 이름은 ‘이젤자리 A'(Pictor A). 지구에서 약 5억 광년 떨어진 곳에 위치한 이젤자리 A는 그 가운데 마치 레이저처럼 물질이 강하게 분출되는 기다란 선, 곧 '제트'가 보이는 것이 특징이다. 　 일반적으로 은하 중심에는 거대 블랙홀이 존재하는데 이를 증명하는 것이 바로 그 중심부에서 물질이 방출되는 현상인 제트(jets)다. 결과적으로 이젤자리 A 중심부에 초질량 블랙홀이 존재한다는 사실을 보여주는 증거인 셈. 사실 모든 것을 집어 삼킨다는 블랙홀이 왜 제트를 뿜어내는지 또한 그 구성 물질이 정확히 어떻게 되는지는 명확히 밝혀지지 않았다. 다만 블랙홀의 제트는 에너지가 강한 X-선과 에너지가 약한 X-선의 강도 비율과 밀접한 연관이 있을 것이라는 추측이 존재한다. 그러나 블랙홀이 인간의 머리로 상상하기 힘든 에너지를 엄청난 속도로 뿜어낸다는 것 만은 확실하다. 공개된 이미지 속에 놀라운 진실은 하나 더 숨어있다. 이 제트가 무려 30만 광년 거리까지 뻗어있다는 사실. 우리 은하의 지름이 10만 광년이라는 것과 비교하면 그 규모가 가늠조차 되지 않는다. 환상적인 이 이미지는 NASA의 찬드라 X 선 망원경이 15년 간 관측한 데이터(파란색 부분)와 호주 전파 망원경(ATCA)의 데이터(붉은색 부분)를 합성해 만든 것이다. 　 사진=X-ray: NASA/CXC/Univ. of Hertfordshire/M. Hardcastle et al.; Radio: CSIRO/ATNF/ATCA 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

머나먼 우주의 블랙홀, 초신성 등을 관측하기도 바쁜 우주망원경이 지구를 향해 카메라를 돌렸다.지난 26일(현지시간) 유럽우주국(ESA)은 인티그럴(Integral) 위성이 관측한 지구의 오로라 X선 방출 현상을 공개했다. 너풀너풀 날리는 모습때문에 ‘천상의 커튼’ 이라고도 불리는 오로라는 태양표면 폭발로 날아온 전기 입자가 지구자기(地球磁氣) 변화에 의해 고도 100∼500 km 상공에서 대기 중 산소분자와 충돌해서 생기는 방전현상이다. 지구 북반구와 남반구 고위도 지방에서 목격돼 극광(極光)이라 불리기도 하며 목성, 토성 등에서도 비슷한 현상이 나타난다. 오로라는 환상적인 모습으로만 널리 알려져 있지만 사실 강력한 X선도 방출한다. 지난 2002년 발사된 인티그럴은 우주에서 벌어지는 고에너지 파장을 관측하기 위해 개발된 위성으로 특히 감마선과 X선 관측에 일가견이 있다. 이번에 공개된 이미지는 지난해 11월 10일(현지시간) 북반구에서 일어난 오로라를 관측한 것으로 재미있는 점은 우연히 이루어졌다는 사실. 인티그럴 프로젝트 에릭 쿠을커스 박사는 "오로라는 일시적으로 일어나 그 시간을 정확히 예측할 수 없다"면서 "처음부터 계획했던 것은 아니지만 강력한 오로라 활동을 우연히 관측했다는 점에 흥분된다"고 밝혔다. 한 가지 더 흥미로운 사실은 이날 벌어진 오로라 현상을 국제우주정거장(ISS)에 머물고 있는 우주인도 목격해 사진으로 남긴 점이다. 같은 날 NASA의 우주인 스콧 켈리는 트위터에 환상적인 오로라 모습을 촬영해 사진으로 공유했다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

마치 반짝반짝 빛나는 보석을 우주에 뿌린 것처럼 보이는 환상적인 은하의 모습이 공개됐다. 지난 22일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 유럽우주국(ESA)과 공동으로 운영하는 허블우주망원경이 촬영한 NGC 5408의 모습을 사진으로 공개했다. 다양한 색채를 자랑하는 은하인 NGC 5408은 지구에서 1600만 광년 떨어진 켄타우루스자리에 위치해 있다. 인류와의 인연은 지난 1834년 영국의 천문학자 존 허셜에 의해 이루어졌으며 오랜시간 ‘행성상 성운’(planetary nebula·전체적인 모습이 행성처럼 원형으로 생긴 것)으로 잘못 알려져 있었다. 그러나 이후 NGC 5408은 완벽한 하나의 은하로 확인됐으며 일정한 모양을 갖추지 않아 불규칙 은하(irregular galaxy)로 분류됐다. 일반적으로 은하는 타원형의 모습을 갖는 타원은하(elliptical galaxy)와 나선팔을 가진 나선은하(spiral galaxy)로 분류되며 그 중간의 모습을 띤 렌즈형 은하(lenticular galaxy)도 있다. 지구가 속한 우리 은하와 안드로메다가 바로 나선은하이며 우리와 가장 가까운 이웃인 마젤란 은하가 불규칙 은하에 속한다. NGC 5408이 학계의 관심을 끄는 이유는 이곳에서 초고광도의 X선이 분출된다는 점으로 전문가들은 중간 질량 블랙홀을 그 원인으로 보고있다. 　 　 　　 사진=ESA/Hubble & NASA 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

19대 국회의 무능과 무책임이 도를 넘고 있다. 4·13 총선이 목전으로 다가올수록 정치권은 ‘선거 블랙홀’에 빠져들고 있다. 지난 11일 시작된 1월 임시국회 역시 개점휴업 상태로 전락했다. 야당의 분열과 여당의 총선 룰 갈등으로 국정 자체가 표류하면서 구제불능의 식물국회라는 비판은 더욱 거세지고 있다. 19대 국회가 식물국회로 지목받는 주요한 원인이 바로 국회선진화법일 것이다. 주요 입법을 의원 5분의3 이상의 찬성으로 통과시키는 선진화법은 대화와 타협을 통해 파행으로 얼룩진 국회를 정상화한다면 명분은 컸다. 하지만 극한 대립과 소통 부재에 익숙한 우리 정치문화 속에서 제 기능을 발휘할 수 없었고, 의회민주주의의 기본인 과반수의 룰을 스스로 깨면서 위헌의 소지를 안고 있다는 지적이 많았다. 수치만 봐도 그렇다. 19대 국회에서 발의된 법안 1만 5000여건 가운데 최종 가결된 의원 발의 법률안은 12% 정도에 불과하다. 의원입법 가결률은 16대 국회 27%, 17대 국회 21.2%, 18대 국회 13.6%로 계속 떨어져 왔다. 당장 국회에 계류 중인 노동개혁법과 서비스산업발전기본법, 테러방지법 등 쟁점 법안들 역시 여야의 견해 차이 때문에 처리되지 못했다. 국회선진화법이 제도적으로 국회의 직무 유기를 조장하고 있다는 비판이 고조되는 상황에서 정의화 국회의장이 어제 긴급 기자회견을 자청해 입법부 운영 방식의 변화를 촉구했다. 정 의장은 “국회선진화법 때문에 식물국회가 될지 모른다는 걱정이 기우가 아니었다”고 전제한 뒤 “운영 과정에서도 문제를 목격한 만큼 19대 국회가 가기 전에 법안의 신속처리 요건을 현행 60%에서 과반으로 개선해야 한다”고 밝혔다. 의장의 직권상정 요건을 완화하자는 여당의 개정안을 반대하면서 신속 안건 처리 요건을 바꿔 선진화법을 개정하자는 절충안인 것이다. 작금의 국정 운영의 난맥상은 정치권의 무책임한 행동과도 직결된다. 더불어민주당과 국민의당으로 분열된 야당은 정상적인 공당의 기능을 상실한 지 오래다. 여당 내부도 상향식 공천을 둘러싸고 계파 갈등이 증폭되면서 국정 운영의 구심점 역할을 하지 못하고 있다. 정치가 국민들에게 불신당하게 되면 대한민국의 미래는 암울하다. 19대 국회에서 드러난 제도적인 맹점을 하루속히 제거해 국회 운영의 시스템을 정비함과 동시에 총선에 매달려 국정 자체를 내팽개치고 있는 정치권의 진정한 자성이 필요한 시점이다.

천재 과학자인 스티븐 호킹 박사가 발전한 과학기술이 결국 인류를 위협하는 최대의 위험요소가 될 수 있으며, 이로 인해 지구와 인류는 1만 년 내 심각한 위기에 처할 것이라고 경고했다. 호킹 박사는 최근 녹화를 마친 영국 BBC 라디오 강연 프로그램에서 “인류는 핵무기, 유전자 조작 바이러스, 치명적인 지구온난화 등 발달한 과학기술로 인해 큰 위험에 직면할 것이다. 특히 향후 100년간은 이러한 위험이 최대가 될 것으로 보이기 때문에 매우 유의해야 한다”고 밝혔다. 이어 “1000~1만년 사이 인류의 멸망을 유발할 수 있는 대재난이 닥칠 것으로 예측되지만 인류가 지구 밖에서 자급자족할 만한 식민지를 건설하려면 최소 100년의 시간이 더 필요하다”면서 “인류는 과학기술의 발전을 멈추거나 되돌리지 않을 것이기 때문에, 결국 위험요소에 대해 인정하고 이를 제어하는 것이 중요하다”고 강조했다. 전체 강연 내용은 다음달 7일 영국 BBC 라디오에서 방송될 예정이다. 호킹 박사는 이 과정에서 다시 한 번 인류의 ‘식민지 행성’ 개발의 중요성을 피력했다. 지난 해 인류의 첫 명왕성 탐사를 축하하는 메시지에서, 우주탐사는 미래의 인류생존을 위한 ‘생명보험’과도 같다는 의미심장한 발언을 해 주목을 끈 바 있다. 또 2013년에는 “향후 1000년 내에 인류는 생존을 위해 지구를 떠나야 한다. 점점 망가져가는 지구를 떠나지 않고서는 인류의 새천년은 없다”고 주장하기도 했다. 뿐만 아니라 호킹 박사가 인류의 지나친 과학 발전이 결국 미래에 해를 끼칠 것이라고 ‘예언’한 것은 이번이 처음은 아니다. 호킹 박사는 살인기계나 다름없는 킬러 로봇이 인류의 재앙을 초래할 것이라고 경고하기도 했다. 이러한 의견에는 민간 우주업체 스페이스X를 이끄는 테슬라 모터스의 대표 앨론 머스크, 애플의 공동 창업자인 스티브 워즈니악 등도 뜻을 함께 했다. 스티븐 호킹 박사는 영국 이론물리학자로, 루게릭병에도 불구하고 블랙홀의 연구 등에서 뛰어난 업적을 남긴 천재 학자로 알려져 있다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

안녕, 난 ‘블랙홀’이야, 반가워. 요즘은 현대 물리학과 천문학 분야의 대표적인 상징으로 인정받고 있지만 출생과 성장 과정을 들어보면 그 어떤 드라마나 영화보다 재미있을 거야.내가 태어난 건 1915년 알베르트 아인슈타인 박사님이 발표한 ‘일반 상대성이론’ 덕분이야. 중력에 의해 공간이 휜다는 내용인데, 당시 상대성이론의 중력장 방정식은 물리학 역사상 가장 어려운 방정식이어서 완전히 풀어낼 수 있을지 다들 의문이었대. 내가 태어나기는 했지만 살아남을 수 있을지가 불투명했던 상황이었지. 그런데 예상보다 빨리 1916년 독일 천체물리학자 칼 슈바르츠실트 박사님이 회전하지 않는 천체의 중력장 방정식의 해답을 구했어. 그 답에 따르면 중력이 큰 태양 바로 주변에서 빛이 휘어야 한다는 것이었지. 빛은 직진한다고 알고 있던 사람들은 그 답에 반신반의했대. 그 사실이 밝혀지지 않으면 나는 실제로 태어난 것이 아니라 머릿속에서 상상으로만 태어난 아이가 되는 거였어. 그런데 1919년 영국 천문학자 아서 에딩턴 경께서 아프리카에서 발생한 개기일식 때 빛이 휘는 것을 관측하는 데 성공해서 내가 실제로 존재한다는 사실을 밝혀내셨지. 좀 부끄러운 얘기지만 1969년까지 난 이름이 없었어. 무려 54년을 이름 없이 살았던 거야. 그러다가 1969년 미국 이론물리학자 존 아치볼드 휠러 박사님께서 ‘블랙홀’이라는 멋진 이름을 지어주셨지. 그 이전까지는 ‘얼어붙은 별’, ‘빛까지 빨아들이는 지옥별’ 등으로 불렸어. 멋진 이름을 갖기는 했지만, 사람들에게 나는 모든 것을 빨아들여 파괴하는 나쁜 이미지로 각인됐지. 그런데 영국의 스티븐 호킹 박사님이 “블랙홀은 생각만큼 검지도 않고 영원한 감옥도 아니다”라고 선언하시고 “빛보다 빠르게 에너지를 방출하기도 한다”고 발표하셔서 파괴자의 이미지를 버릴 수 있게 됐어. 이제 과학계에서는 ‘블랙홀이 있나 없나’가 아니라 ‘블랙홀은 얼마나 많이, 어떻게 만들어지나’를 궁금해하고 있대. 최근에 일본 게이오대 천문학자들이 나가노의 노베아먀 전파천문대에 있는 지름 45m 전파망원경으로 우리 은하를 관측한 결과, ‘궁수자리A’ 별에서 200광년 떨어져 있는 거리에서 태양 질량보다 10만배 더 큰 블랙홀을 발견했대. 천문학 분야 국제학술지인 ‘천체 물리학 레터’ 1월호에 발표된 이번 연구결과 덕분에 천문학자들은 태양의 수백~10만배 정도의 중간 형태 블랙홀이 결합을 반복하면서 거대한 블랙홀을 만드는 과정을 이해할 수 있게 됐다고 하네. 내 얘기에 과학자들만 관심을 갖는다는 건 오해야. 우리 덕분에 ‘웜홀을 통한 시간여행’처럼 SF 작가들의 작품 소재가 훨씬 풍부해졌잖아. 사실 내 자신에 대해서 내가 모르는 이야기들은 아직도, 여전히 많아. 그게 무엇일지 궁금하지 않아? 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

천문학자들이 세계 최대의 전파 망원경인 알마(ALMA)를 이용해서 지구에서 124억 광년 떨어진 위치에 있는 은하 W2246-0526을 찾아냈다. 이 은하가 이렇게 먼 거리에서도 발견될 수 있는 이유는 적외선 영역에서 밝기가 태양의 350조 배에 달하기 때문이다. 이렇게 밝은 은하가 존재할 수 있는 이유는 은하의 진화와 연관이 있다. 124억 광년 떨어진 은하라는 것은 124억 년 전 우주 초창기의 은하라는 이야기다. 이 시기에는 별은 적고 가스는 풍부한 초기 은하들이 존재했다. 이 은하 중심에는 거대 질량 블랙홀이 존재하는데, 막대한 가스를 흡수하는 과정에서 막대한 에너지를 방출하게 된다. 블랙홀 주변에는 흡수되는 물질의 고리인 강착 원반이 형성되고 이 원반의 수직 방향으로 강력한 물질의 흐름인 제트가 방출되는데, 여기서 나오는 에너지는 매우 막대해서 은하 자체의 에너지를 능가할 수 있다. 현재는 이런 은하가 드물지만, 과거에는 이런 활동성 은하가 흔했다. 이번에 발견된 은하 역시 이런 은하 중 하나인데, 더 극단적으로 많은 에너지를 내놓는 것이 특징이다. 연구의 리더인 로베르토 아세프 교수에 의하면 중심 블랙홀에서 나오는 에너지 자체는 가스와 먼지에 가려있고 실제로 관측이 되는 것은 여기서 나온 에너지에 의해 이온화되고 가열된 성간 가스이다. 블랙홀에서 나오는 에너지가 워낙 크다 보니 은하계 전체에 있는 가스와 먼지들이 고온으로 가열되어 적외선 영역에서 에너지를 내놓는 것이다. 이 가스에서 나오는 적외선 에너지는 지구로 올 때쯤엔 밀리미터 파장으로 관측된다. 과학자들은 이 은하 중심 블랙홀의 밝기가 은하 전체 밝기의 100배에 달한다고 보고 있다. 이는 우주 초기에는 매우 활발한 블랙홀의 성장과 은하의 진화가 일어났다는 증거이다. 그러나 이 은하의 경우 그 대가로 사실상 거의 모든 성간 가스를 잃게 되었을 것이다. 연구팀은 이 은하의 성간 물질이 초속 500~600km라는 매우 빠른 속도로 소용돌이치는 증거를 발견했다. 그렇다면 지금쯤 이 은하는 가스를 대부분 잃어 거의 활동이 없는 매우 정적인 은하일 것이다. 인간 세상에서도 과거엔 잘 나가다가 어느 순간 세간의 관심에서 사라진 유명인이 존재하는 것처럼 은하 역시 지금은 잠잠하지만, 과거에는 격렬하고 화려한 과거를 가진 것들이 있다. 과학자들은 멀리 떨어진 은하를 관측해서 이렇게 과거를 들여다볼 수 있다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com