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  • 450m 전망대에서는 지상에 비해 시간이 얼마나 빨리 흐를까?

    450m 전망대에서는 지상에 비해 시간이 얼마나 빨리 흐를까?

    450m 전망대 꼭대기에서는 저 아래 지상에 비해 시간이 얼마나 빨리 흐를까? 일본의 물리학 연구팀이 도쿄의 관광명소로 유명한 스카이트리 전망대에서 아인슈타인의 일반상대성 이론을 검증하는 실험에 들어갔다. 아사히신문은 4일 “가토리 히데토시 도쿄대 교수 등으로 구성된 연구팀이 도쿄도 스미다구에 있는 스카이트리 전망대와 1층에서 일반상대성 이론을 검증하기 위한 새로운 실험을 시작했다”고 전했다. 해발고도에 따라 변화하는 미세한 중력의 차이가 시간에 얼마나 영향을 미치는지를 초고정밀시계를 통해 확인하는 작업이다.연구팀은 지상 450m 높이의 스카이트리 전망대와 1층 회의실에 ‘광격자시계’를 각각 1대씩 설치했다. 가토리 교수팀이 2005년에 만든 광격자시계는 현존 최고 수준의 정확도를 가진 정밀시계다. 그동안 연구실 내부에만 있다가 이번 실험을 위해 처음으로 외부 나들이를 했다. 광격자시계의 정확도는 기존에는 상상도 할 수 없었던 수준이다. 우주의 탄생부터 현재까지의 시간보다 더 긴 160억년간의 오차가 1초도 되지 않을 정도다. 수학적으로는 1경분(10의 16승)의1초의 정밀도를 갖는다고 한다. 이 때문에 가토리 교수는 향후 노벨 물리학상 수상 후보로 거론되고 있다. 일반상대성 이론에 따르면 중력이 강할수록 시간의 흐름은 늦어진다. 지구의 중심에서 벗어날수록, 즉 해발고도가 높아질수록 중력이 조금씩 약해지면서 시간의 흐름이 빨라진다. 미 항공우주국(NASA)이 앞서 정밀시계로 고도 1만㎞ 상공과 지상과의 시간차를 측정한 적이 있긴 했지만, 지금처럼 500m도 안되는 짧은 거리에서의 중력에 따른 시간차 측정은 처음이다. 연구팀은 2개월 후 광격자시계 2대에 발생한 차이를 비교할 계획이다. 계산상으로만 놓고보면 전망대와 지상과의 사이에는 1개월에 0.13마이크로(100만분의1)초의 차이가 나는 것으로 돼 있다. 전망대~1층 사이에 나타나는 1초의 시간차를 직접 재려면 70만년 정도가 걸리지만, 광격자시계로는 길어야 몇 개월이면 알 수있다는 게 가토리 교수의 주장이다. 도쿄 김태균 특파원 windsea@seoul.co.kr
  • [우주를 보다] ‘허블’이 잡은 놀라운 태고의 은하들

    [우주를 보다] ‘허블’이 잡은 놀라운 태고의 은하들

    -버팔로(BUFFALO) 프로젝트로 초기 은하 형성을 밝힌다 허블 우주 망원경이 우주에서 가장 멀리 떨어져 있는 은하계를 잡은 놀라운 이미지가 13일(현지시간) 우주 전문 사이트 스페이스닷컴에 소개되었다. 이 사진은 우주의 초창기에 생긴 태초의 은하계 모습을 근접 촬영한 것이다. 허블 망원경의 버팔로(BUFFALO:Beyond Ultra-Deep Frontier Fields And Legacy Observations) 프로젝트라는 새로운 미션의 일환으로 찍은 이 사진은 지구로부터 50억 광년 떨어진 아벨(Abell) 370이라는 거대한 은하단의 모습을 잡은 것이다. 이 은하단은 은하단 너머 멀리 떨어진 물체를 확대해서 보여주는 일종의 우주 돋보기 역할을 하고 있다. 허블 망원경은 아벨 370과 같은 거대한 은하단의 중력이 배경의 멀리 떨어진 물체로부터 빛을 굴절하고 상을 확대하기 때문에 아주 희미한 물체의 이미지를 잡아낼 수 있다. 이것은 한 세기 전 아인슈타인이 일반상대성 이론에서 예측한 현상으로, 중력이 큰 천체가 시공을 왜곡하여 빛을 휘게 하는 중력 렌즈 효과이다. 중력이 클수록 이 현상은 더욱 크게 나타난다. 아벨 370은 거대한 두 타원은하가 지배하고, 희미한 호가 가득한 것처럼 보인다. 중앙에서 약간 왼쪽에 보이는 인상적인 용모양 호와 산란된 푸른 호들은 아벨 370 은하단보다 약 두 배 더 먼 곳에 있는 은하들로, 아벨 은하단 같은 거대 질량체가 없다면 결코 보이지 않을 천체들이 중력 렌즈 현상으로 확대되어 이같이 보이는 것이다. 그런데 아벨 은하단의 거대한 질량은 보이지 않은 암흑물질에 의해 지배된다. 만약 이러한 암흑물질이 없다면 은하단에 속한 은하들이 다 뿔뿔이 흩어지고 말았을 것이다. 이미지의 오른쪽 아래 보이는 날카로운 푸른 별빛은 우리은하의 별이며, 그 별보다 훨씬 더 멀리 있는 아벨 370은 고래자리 에 있다. 버팔로 프로젝트의 일환으로 허블 망원경은 6개의 거대 은하단과 그 주변을 관측할 계획이다. 새로운 관측 데이터는 천문학자들이 초기 은하계의 진화에 대해 더 많은 것을 알 수 있게 해줄 것으로 기대되고 있다. 허블 망원경이 2013년부터 2017년까지 진행된 프론티어 필드 프로그램에서 중력 렌즈 효과가 강한 6​​개의 주목할 만한 은하계를 관측한 바 있는데, 버팔로 프로젝트는 이 프로그램을 계승한 것으로, 전 미션보다 10배 더 효율적으로 우주에서 가장 거대하고 오랜 은하들이 언제 어떻게 형성되었는지, 그리고 빅뱅 이후 처음 8억 년 동안 형성된 암흑물질과 은하 사이의 관계가 어떠한가를 조사할 계획이다. 버팔로 프로젝트에서 수집된 데이터는 허블 망원경을 대체하기 위해 2021년에 발사될 예정인 NASA의 제임스 웹 우주망원경과 같은 향후 미션에도 도움이 될 것으로 기대되고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com 
  • ‘실리콘밸리 노벨상’ 받은 버넬 박사…우주역사 바꾼 ‘펄서’는 무엇?

    ‘실리콘밸리 노벨상’ 받은 버넬 박사…우주역사 바꾼 ‘펄서’는 무엇?

    20세기 가장 중요한 천체 물리학 발견 중 하나인 라디오 펄서를 발견했지만 노벨상에서는 제외된 영국의 천체물리학자 조슬린 벨 버넬(75)이 기초과학 분야 최고 영예의 상인 ‘브레이크스루 상’의 특별 수상자로 선정됐다고 6일(현지시간) 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 보도했다. 브레이크스루 상은 구글의 세르게이 브린, 페이스북의 마크 저커버그 등 IT·과학 분야 거두들이 후원해 ‘실리콘밸리의 노벨상’이라는 별명으로도 불리는 상으로, 기초학문 분야 상 가운데 상금이 가장 많다. 물리, 생명과학, 수학 분야에서 매년 1~4명씩 선정하며, 물리 분야에서 이 상을 받은 학자는 올해 타계한 스티븐 호킹, 중력파를 발견해 지난해 노벨물리학상을 받은 라이고 국제협력단 등이 있다. 버넬이 받을 수상 금액은 300만 달러(한화 34억원)로 알려졌다. 올해 시상식은 11월 4일 미국에서 열릴 계획이다. 버넬은 대학원생일 때인 1967년 펄서를 최초로 발견했는데, 이 펄서의 발견으로 인해 인류는 언젠가 태양계 바깥으로 진출하는 데 필수적인 ‘은하계 위치설정 체계’를 구축할 수 있게 되었다. 버넬은 그러나 펄서를 발견하고도 1974년 펄서 발견 업적에 수여된 노벨물리학상 수상자에서는 제외되었다. 그 대신에 노벨상은 그녀의 지도교수인 케임브리지 대학의 앤터니 휴이시와 동료 마틴 라일에게 돌아갔다. 휴이시는 그녀와 함께 필요한 전파망원경을 만들었지만, 펄서를 발견한 사람은 어디까지나 벨이었다. 1974년의 노벨 물리학상 수상은 노벨상이 가장 불공정하게 수여된 사례로 비판을 받는 등, 두고두고 많은 논란을 불러일으켰다. 그러나 버넬은 실망하지 않고 과학자로서의 경력을 성공적으로 쌓아간 끝에 영국 여성 과학자로서는 처음으로 에든버러 왕립학회장을 맡고 영국물리학회장을 역임했으며, 마이클 패러데이상 등 굵직한 상을 여럿 받은 끝에 펄서 발표 50주년을 맞는 올해 브레이크스루 상을 받은 것이다. 버넬이 발견한 펄서는 맥동전파원(脈動電波源)으로 불리는 빠르게 회전하는 작은 별이다. 놀랍게도 성분이 모두 중성자로 이루어진 천체로, 보통의 항성이 폭발로 생을 마감한 후 뒤에 남겨지는 속고갱이 같은 별이다. 중성자별의 밀도는 성냥갑 하나 부피의 물질이 무려 5조 톤에 달한다. 그러나 지름은 겨우 30km 정도로, 초당 수백 회에 이르는 회전을 하면서 라디오파나 X-선 빔을 우주공간으로 쏘아댄다. 이 빔이 지구 쪽으로 향하면 우리는 비로소 펄서 존재를 확인할 수 있게 된다. 펄서는 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 테스트 할 수있는 가장 훌륭한 도구 중 하나이기도 하다. 상대성 이론은 천문학자들이 할 수있는 가장 정교한 검증을 모두 통과하여 100년 이상 건재를 과시하고 있다. 그러나 우주가 어떻게 작동하는지에 대한 우리의 가장 성공적인 이론인 양자역학과는 아귀가 잘 맞지 않는다. 과학자들은 그래서 상대성 이론의 작은 결점이라도 찾아내기 위해 분투하고 있는 중이다. 펄서는 이 문제를 풀 수 있도록 도움을 줄 수 있다고 과학자들은 믿고 있다. 지금도 천문학자들에게 날밤을 새게 하는 것은 블랙홀 주변의 궤도에서 펄서를 찾아내고자 하는 열망이다. 이것은 일반 상대성 이론을 검증할 수 있는 가장 이상적인 시스템이기 때문이다. 어쨌든 펄서의 발견은 우주에 대한 인류의 이해를 크게 바꾸었으며, 그 진정한 중요성은 여전히 미지인 채로 펼쳐져 있다고 할 수 있다. “조슬린 벨 버넬의 펄서 발견은 천문학 역사상 가장 위대한 업적 중 하나가 될 것”이라고 규정한 브레이크스루 상 선정위원회 의장 에드워드 위튼은 “발견할 그 순간까지 중성자 별이 실제로 어떻게 존재하는지를 아무도 정확히 알 수 없었지만, 펄서의 발견으로 믿을 수 없을 만큼 정확한 방법으로 이러한 물체를 관찰할 수 있게 되었고 그후 엄청난 진보가 이루어졌다”고 밝혔다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com 
  • [논설위원의 사람 이슈 다보기] 北으로 간 김기림 기념비 日에 건립… 평화 추구한 시인 재평가 되길

    [논설위원의 사람 이슈 다보기] 北으로 간 김기림 기념비 日에 건립… 평화 추구한 시인 재평가 되길

    시인 김기림(金起林)의 기념비가 일본 센다이에 있는 도호쿠대학 구내에 11월 30일 건립된다. 김기림 시비는 그가 다닌 서울 보성고(송파구 방이동)에 있으나 일본에 기념비가 건립되기는 처음이다. 일제 시대 교토의 도시샤대학을 다닌 윤동주(1917~1945) 시인의 기념비가 1995년 2월, 정지용(1902~?) 시인의 시비가 2005년 12월 도시샤대학 구내에 건립된 바 있다. 김기림이 1936년부터 1939년까지 다닌 도호쿠제국대학은 일본 제국주의의 관료 양성을 위한 도쿄·교토제국대학과는 달리 연구 중심의 대학을 표방하고 연구의 자유가 비교적 존중된 학교였다. 서울대 일본연구소의 남기정 교수에 따르면 유대인 사상가 카를 뢰비트가 1936년부터 5년간 나치스를 피해 도호쿠대학에 재직했을 정도다. 1922년에는 세계적인 물리학자 알베르트 아인슈타인이 센다이를 방문한 적이 있는데, 과학에 관심이 많았던 김기림이 도호쿠대학을 선택한 이유가 아인슈타인에 있을 것이라고 남 교수는 추정한다.기념비 건립은 몇 년씩 걸리던 윤동주, 정지용 때와는 달리 빠른 속도로 이뤄지고 있다. ‘센다이에서 김기림을 생각하는 한·일 시민 네트워크’라는 이름으로 ‘김기림 기념사업회’가 만들어진 게 지난해 11월. 남 교수를 중심으로 김기림 연구의 권위자인 김유중 서울대 국문과 교수, 이진원 서울시립대 교수, 고선규 중앙선거관리위원회 선거연수원 교수 등이 발기인으로 참가했다. 사업회가 기념비 건립준비위원회로 전환한 것은 지난 6월이다. 기념비 건립에 관심을 보인 외교부가 지원에 나서고, 도호쿠대학에서 협력 의사를 밝히면서 일사천리로 진행됐다. 준비위에 각계 참여도 늘어나고 있다. 다음은 기념비 건립위원회 한국 측 대표인 남기정 교수와의 일문일답 내용. →일본 정치 전공이다. 시인 김기림에 관심을 갖게 된 계기는. -2002년 도호쿠대학 교수로 있으면서 우연히 김기림이 영문학과를 다녔다는 사실을 알고 살짝 흥분한 적이 있다. 그의 글을 찾아 읽으면서 그가 평화를 중심으로 사고한 ‘평화주의자’임을 알게 됐다.→김기림 기념비가 윤동주 기념비, 정지용 시비와 다른 점은. -윤동주는 한국 문학사에서 주류로 자리잡은 뒤 일본에 시집이 번역됐다. 일제의 ‘치안유지법’에 희생된 시인이기 때문에 과거를 반성하는 일본 시민들이 ‘윤동주 읽기’를 전국적으로 전개했고, 평화운동의 상징적 의미로 읽혔다. 그에 비해 김기림은 일본에서는 덜 알려진 존재다. 센다이 지방에서 김기림을 일찍이 알고 공부한 아오야기 유코 같은 한국 현대문학 연구자가 김기림을 읽는 모임을 만들고 자료를 축적해 책도 냈다. 기념비는 김기림을 일본에서 발굴한다는 데 의의가 있다. 즉 윤동주, 정지용 시비는 이미 알려져 있던 한국 문학가를 일본적 맥락에서 재평가하고 기리는 뜻이었다면 김기림 기념비는 그의 일본 행적, 문학적 성과를 드러내는 출발점이다. →도호쿠대학의 협조는 어느 정도인가. -부지 제공을 비롯해 대단히 협조적이다. 우에키 도시야 부총장이 7월 11일 서울에 왔을 때 김기림 얘기를 했더니, 그 자리에서 기념비 건립까지 생각하고 지원하겠다고 했다. 그보다 3개월 전인 지난 4월 센다이총영사관에서 공공외교 차원에서 도호쿠대학을 방문했는데 그때 이미 한·일 교류에 많은 관심을 총장부터 갖고 있었다. 그래서 얘기가 빨랐다. 당시 도호쿠대학 측은 김기림의 학적부도 찾아서 보여줬다. 아쉽게도 졸업 논문은 센다이 폭격 때 불타고 없어진 듯했다. →부지는 결정됐나. -후보지 세 곳을 대학 측에서 제시했는데, 우리가 현장 답사해 보니 벚꽃 두 그루가 있는 개방적인 풀밭이 있었다. 여기가 더 좋겠다고 했더니 얼마 전 도호쿠대학 측이 “좋다”는 허가를 해줬다.→기념비 디자인은 누가 하는가. -시인 이상에 조예가 깊은 김민수 서울대 디자인학부 교수에게 상의를 했더니 관심을 보여줬다. 김 교수는 이상을 알아 봐준 김기림에 관심이 있다는데, 기념비에는 그의 정신이 담겨야 한다고 했다. →앞으로 일정은. -10월에는 기념비를 발주하고 11월 29일 센다이에서 전야제를 가진다. 30일에는 기념비 제막식에 이어 ‘김기림과 평화’라는 주제로 세미나를 열고, 센다이 시민 중심의 ‘문학의 밤’ 행사도 개최한다. 김기림이 한·일 시민사회를 가깝게 하는 상징이 되어 기념비가 세워진 뒤에도 모임을 갖고 연구가 진전이 됐으면 한다. 또한 남북 문인들이 김기림을 생각하는 기회도 마련됐으면 좋겠다. →기념비 건립의 의미라면. -김기림은 시도 시이지만, 많은 평론을 썼다. 해방 공간에서 시가 문학사에서 갖는 역할이 크지만, 김기림은 평론가로서, 경세가로서의 모습도 갖고 있다. 일본에 의해 굴절되지 않은 조선의 모더니즘을 그만큼 고민한 사람도 없었을 것이다. ‘왜 지금이냐’ 는 의미도 중요한데, 한반도의 그 시기를 살았던 지성인, 지식인에 대해 우리 사회는 극단적인 잣대로 평가한다. 이념적 잣대에 들어오지 않는 사람은 무시하거나 과도한 해석을 하는 경향이 있다. 남북이 평화 프로세스를 전개하면서 해야 할 것은 분단 정권 수립 이후 지나치게 양극단으로 가 있었던 부분들을 바로잡는 일이다. 그것이야말로 통일과 화해로 가는 길이다. 그런 점에서 양극단 사이에 난 좁은 길에서 평화를 추구했던 김기림을 평가했으면 한다. 그는 정치적 주의·주장을 떠나 민족의 안팎에서 동시에 진행되는 분열과 분단을 극복하고자 했던 인물이다. marry04@seoul.co.kr
  • 우주 수수께끼 품은 미지의 검은 에너지 ‘암흑물질’을 찾아라

    우주 수수께끼 품은 미지의 검은 에너지 ‘암흑물질’을 찾아라

    아무것도 보이지 않고 만져지지 않지만 어떤 존재가 강하게 느껴진다면 그것은 있는 것일까, 없는 것일까.빛 공해가 없는 시골에서 맑은 밤하늘을 바라보면 수많은 별들이 눈 안으로 한가득 쏟아져 들어온다. 그런데 공기가 없는 우주에서 별과 별 사이는 무엇으로 채워져 있을까. 실제 우주에는 있는 듯 없는 듯한 유령 같은 존재가 별과 별 사이를 가득 채우고 있다. 밤하늘의 별처럼 우주에서 우리 눈에 보이는 ‘일반 물질’은 약 4~5% 정도에 불과하고 나머지 95~96%는 베일에 감춰진 수수께끼 같은 존재인 암흑물질과 암흑에너지로 채워져 있다. 암흑물질의 존재 가능성은 1933년 프리츠 츠비키(1898~1974) 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 교수가 처음 제기했다. 츠비키의 주장은 당시 과학자들에게 무시돼 20년 이상 잠들어 있다가 1950년대 말 미국의 천문학자 베라 쿠퍼 루빈 박사가 애리조나 키트피크 천문대에서 은하 내부 별의 회전속도를 측정한 결과를 발표하면서 재조명됐다.은하를 이루고 있는 별들은 은하 중심을 공전하고 있는데 기존 중력 법칙에 따르면 별들의 속도가 중심에서 멀어질수록 느려져야 한다. 그런데 루빈 박사의 관측에 따르면 은하 중심부 별들과 바깥쪽 별들의 속도가 거의 같았다. 일부 과학자들은 중력 법칙을 수정해 이런 현상을 설명하려고 시도했으나 모두 실패했다. 중력 법칙을 수정하기 위해서는 기존 중력 법칙이 부분적으로라도 틀렸다는 증거가 있어야 하는데 그런 증거를 찾지 못했기 때문이다. 결국 새로운 물질의 존재를 가정할 수밖에 없었다. 그것이 바로 암흑물질과 암흑에너지다. 레이저 간섭계 중력파 관측소(라이고) 연구단이 2016년 2월 중력파 관측 성공을 선언함으로써 알베르트 아인슈타인이 1915년 발표한 일반상대성이론이 예측한 현상 중 마지막까지 남아 있던 숙제가 풀렸다. 중력파 발견 이후 과학계는 암흑물질과 암흑에너지 탐색을 위한 실험에 박차를 가하고 있다. 2012년 ‘신의 입자’라고 불리는 힉스입자를 발견한 유럽핵입자물리연구소(CERN)도 향후 연구 대상으로 암흑물질을 지목했다. 지난 3일 이탈리아 국립핵물리연구소 산하 프라스카티 국립실험실은 암흑물질 탐색을 위한 ‘파드메’(PADME) 실험을 시작했다고 밝혔다. ‘파드메’ 실험은 ‘양전자 소멸을 통한 암흑물질 실험’의 준말이다. 연구팀은 암흑물질이 현재 물리학에서 통용되고 있는 4가지 힘인 중력, 전자기력, 강한 핵력, 약한 핵력이 아닌 ‘제5의 힘’에 민감하게 작용할 것이라는 가설에서 실험을 시작했다. 제5의 힘은 ‘암흑광자’(Dark photon)에 의해 전달된다. 그렇기 때문에 암흑광자를 찾게 되면 암흑물질의 존재를 간접적으로 파악할 수 있다는 설명이다. 암흑물질의 직접 검출이 쉽지 않기 때문에 암흑물질들 사이의 힘을 매개하는 물질을 찾는 것으로 전략을 바꾼 것이라 할 수 있다. 이탈리아 사피엔자대 마우로 라지 박사는 “현대 과학으로도 우주의 90% 이상이 어떤 것으로 구성돼 있는지 정확하게 모른다”며 “우주의 90%를 좌우하는 제5의 힘을 발견한다면 우주를 보는 관점을 완전히 바꿔야 할 것”이라고 설명했다. 국내에서도 암흑물질 검출을 위해 분주하게 움직이고 있다. 기초과학연구원(IBS) 지하실험연구단은 암흑물질의 유력 후보로 알려진 중성미자 연구를 위해 강원도 정선 신동읍 한덕철광 부지 일대 지하 1100m 깊이에 2000㎡ 규모의 실험공간을 건설 중이다. 지하실험연구단은 ‘약하게 상호작용하는 무거운 입자’라는 뜻의 암흑물질인 ‘윔프’의 신호를 찾기 위해 강원도 양양 양수발전소 지하 700m에서 윔프 검출 실험도 진행 중이다. IBS 지하실험연구단 관계자는 “지하 깊숙이 들어갈수록 실험에 방해가 되는 물질이 줄어 검출기 민감도가 높아지게 되고 그렇게 되면 우주의 비밀을 간직한 물질을 예상치 못하게 발견할 가능성도 커진다”고 말했다. IBS 액시온 및 극한상호작용연구단도 CERN과 함께 또 다른 암흑물질 후보인 액시온 검출을 위한 공동 연구를 진행하고 있다. 이들은 9테슬라(자기장 세기의 단위)급의 강력한 자석을 개발 중이다. 액시온은 강한 자기장을 만나면 빛을 내는 광자로 바뀐다고 예측되고 있어 9테슬라급 자석으로 태양에서 날아오는 액시온을 검출하겠다는 것이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [유용하 기자의 사이언스 톡] 스파게티 면에도 ‘과학’이 숨어있다

    [유용하 기자의 사이언스 톡] 스파게티 면에도 ‘과학’이 숨어있다

    3조각 이상으로 부러지는 스파게티 MIT 연구팀 ‘두 조각 내는 법’ 찾아 2·3차원 재료 구조역학 통제법 얻어 광섬유·철근 구조나 배치법에 응용요즘같이 더운 날씨에는 얼음을 둥둥 띄운 동치미 국수나 겨자와 식초를 약간 뿌려 시원한 국물과 함께 면을 훌훌 넘길 수 있는 냉면 생각이 간절합니다. 면(麵)을 좋아하신다면 이탈리아의 대표적인 면요리인 파스타는 어떤가요. 파스타는 재료의 종류에 따라 160여 가지, 면의 형태에 따라 600여 가지가 넘는 요리로 만들어질 수 있다고 합니다. 대형마트에 가 보면 다양한 형태의 파스타 면을 볼 수 있습니다. 그중 가장 익숙한 것은 국수처럼 긴 파스타인 ‘스파게티’입니다. 기다란 스파게티 면에는 세계 최고의 과학자들도 골머리를 앓게 만든 ‘과학’이 숨어 있습니다. 스파게티 면으로 간단한 실험을 해 보면 알 수 있습니다. 스파게티 면을 하나 꺼내 양쪽 끝을 잡은 다음 부러질 때까지 구부려 보는 것입니다. 몇 조각으로 부러졌나요. 분명 3조각에서 10조각까지 다양할 겁니다. 재미있는 것은 절대 두 조각으로 부러지지 않는다는 것입니다. 이것이 과학계에서 유명한 ‘스파게티 미스터리’입니다. 알베르트 아인슈타인과 함께 20세기 최고의 물리학자로 평가받고 양자전기역학을 발전시킨 공로로 1965년 노벨물리학상을 받은 리처드 파인먼(1918~1988)도 밤새 스파게티 면을 부러뜨리면서 ‘왜 두 조각으로 부러지지 않는가’에 대한 이론적 설명을 찾으려고 골머리를 앓았다고 합니다. 많은 천재 과학자들을 괴롭힌 스파게티 미스터리는 2005년 프랑스 물리학자들에 의해 풀리기 시작했습니다. 프랑스 파리6대학 바질 오도리, 세바스티앙 노이히르슈 박사는 유체역학에서 탄성체의 움직임을 설명하는 ‘키르히호프 방정식’을 이용해 스파게티가 3조각 이상으로 부러지는 이유를 밝혀내고 물리학 분야 국제학술지 ‘피직스 리뷰 레터스’에 발표했습니다. 스파게티 양쪽 끝에서 정확히 똑같은 힘을 가할 수 없기 때문에 서로 다른 형태의 탄성파가 전달되면서 여러 조각으로 부러지게 된다는 것입니다. 이 연구는 기발하고 기상천외한 연구에 시상하는 ‘이그노벨상’의 2006년 물리학상 분야에 선정되기도 했습니다. 그렇다면 스파게티 면을 두 조각 내는 것은 정말 불가능한 일일까요. 미국 매사추세츠공과대학(MIT)과 코넬대, 프랑스 엑스마르세유대 수학자들이 스파게티 면을 두 조각으로 부러뜨릴 수 있는 방법을 결국 찾아내 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 8월 13일자(현지시간)에 발표했습니다. 요른 듄켈 MIT 응용수학 교수가 이끈 국제공동연구팀은 스파게티를 두 조각 내기 위해 특수한 기구까지 만들었습니다. 수백 차례에 걸친 실험 결과 스파게티 한쪽 끝을 270~360도 정도로 비튼 뒤 서서히 힘을 가해 구부려 부러뜨리면 두 조각 낼 수 있다는 것을 밝혀냈습니다. 할 일 없는 과학자들의 심심풀이 연구 같지만 스파게티 미스터리는 2차원이나 3차원 재료의 구조역학을 이해하고 통제하는 데 필요한 아이디어를 제공한다고 합니다. 탄소나노튜브의 강도를 높이거나 외부 스트레스에 오래 견디는 광섬유를 만드는 것은 물론 교량이나 건축물을 지을 때 철근이나 철골을 얼마나, 어떻게 배치해야 하는지에도 적용할 수 있는 중요한 연구라는 것입니다. 논문의 질보다는 양을, 번뜩이는 아이디어보다는 외국의 선행 연구 사례를 요구하는 한국 과학정책 현실에서 이런 독특하고 재미있는 연구를 기대하는 것은 무리가 아닐까 하는 생각이 스쳐 지나갑니다. edmondy@seoul.co.kr
  • [금요일의 서재]수학의 세계에 빠져~봅시다!

    [금요일의 서재]수학의 세계에 빠져~봅시다!

    수학을 포기한 이들을 가리켜 ‘수포자’라 한다. 우리나라 국제학업성취도평가(PISA) 수학 기초학력 미달자 비율은 2012년 9.1%에서 2015년 15.4%로 늘었다. 수학 수업을 따라가지 못하는 학생이 15%에 이른다는 뜻이다. 그러나 고교 교사들은 “절반 가까이 수학 수업 시간에 책상에 엎드린 채 잠을 잔다”면서 “수포자 문제는 알려진 것보다 더 심각하다”고 한숨을 내쉰다. 수포자 비율이 얼마나 되느냐는 정확히 알 수 없지만, 수학이 어렵고 재미없는 학문이 돼버린 것만은 분명하다. 최근 서점가로 나온 눈에 띄는 수학 신간들이 반가운 이유가 여기에 있다. 수학에 관한 생각의 폭을 넓혀주고, 수학에 흥미를 돋궈줄 수 있겠다. 폭염이 막바지 기승을 부리는 지금, ‘수학이 필요한 순간’(인플루엔셜), ‘최강의 수학 공부법’(메이트북스), ‘배우고 생각하고 연결하고’(해나무)를 읽으며 수학의 세계에 빠져보는 것은 어떨까. ◆수학적 사고는 언제 필요할까=신간 ‘수학이 필요한 순간’은 김민형 옥스퍼드대 수학과 교수의 강의를 묶은 책이다. 김 교수는 세기의 난제 ‘페르마의 마지막 정리’를 풀 수 있는 이론을 제시해 한국인 최초로 옥스퍼드 대학교 수학과 정교수로 임명된 이로 유명하다. 김 교수는 7번의 강의를 통해 논리를 바탕으로 하는 수학의 기본적인 원리부터 정보와 우주에 대한 이해, 윤리적인 판단이나 이성과의 만남 같은 사회·문화적인 주제에 이르기까지 세상 모든 순간을 이해하는 데에 바탕이 되는 ‘수학적 사고’를 설명한다. 저자는 수학에 관해 ‘우리가 모르는 것이 무엇인지 정확하게 질문 던지고, 그에 필요한 개념적 도구를 만들어가는 과정’이라 정의한다. 이 과정은 수 세기를 이어가기도 한다. 예컨대 “빛은 어떻게 이동하는가?”라는 17세기의 과학자 페르마의 질문은 몇백 년에 걸쳐 뉴턴의 운동법칙, 아인슈타인의 상대성이론으로 발전했다. 이밖에 철학과 과학, 시공간과 우주에 관한 연구에 이르기까지 수학적 사고가 어떻게 활용되는지 알려준다. 저자의 말을 차근차근 따라가다 보면, 수학이 얼마나 중요한지를 깨닫게 된다. 책 띄지에 적힌 ‘문과생들도 끝까지 읽을 수 있는 수학책’이라는 자기부정적인 문구가 거슬리긴 하지만, 어려운 이야기를 강의 듣듯 술술 읽으며 넘어가는 재미가 있다. ◆수학 공부는 어떻게 해야 하나=20년 넘게 서울 휘문중에서 수학을 가르치는 조규범 교사가 쓴 ‘최강의 수학 공부법’은 제목 그대로 효과적인 수학 공부법을 다룬다. 수학에 공포감을 느낄 중학생을 대상으로 한 책이지만, 수학의 전반적인 개념을 익히거나 과거 수포자였던 자신을 구제해보려는 성인에게도 유용하다. 저자는 수포자가 생기는 이유에 관해 입시제도, 과도한 사교육, 재미없는 수업을 들면서도 “가장 큰 문제는 자신이 수포자라고 선포해버리는 것”이라 지적한다. 그러면서 “수포자도 얼마든지 다시 시작할 수 있다”고 손을 내민다. 저자는 수학을 배우는 동기부터 우선 제대로 세우고, 효율적인 방법을 익혀 공부하라 조언한다. 수학 용어의 정확한 이해, 독해법 익히기, 자신의 수준을 이해하고 장단점을 파악하기 등이 우선해야 한다. 수학 개념의 연결고리를 이해하는 일은 특히 중요하다. 수학 개념은 한 계단 한 계단 올라가듯 이전 단계와 현재 단계가 관련성이 있고, 다음 단계로 이어진다. ‘수의 개념’과 연‘산방법’이 나무의 뿌리와 같은 것이고, 이어지는 ‘방정식’, ‘함수’, ‘도형’과 같은 분야는 나무의 가지에 해당한다. 수의 개념과 연산을 바탕으로 각각의 단원 안에서 현재 학년의 개념들을 먼저 공부하고 이전 학년이나 이후 학년의 개념도 관련성이 있으므로 함께 공부할 때 최대 효과를 낸다. 예컨대 방정식이라는 가지에는 일차방정식, 연립방정식, 이차방정식 등의 나뭇잎이 있다. 중학교 1학년부터 3학년까지 배우는 개념을 하나의 통으로 만들어 현재 학년을 중심으로 공부하면, 이전 학년의 복습과 앞으로 배울 선행학습도 수월해진다. 이밖에 정답보다 풀이과정을 더 중시하고, 문제풀이를 한 눈에 보이게 정리할 것, 노트를 자신만의 방법으로 정리하고, 날마다 문제를 풀 것 등 피가 되고 살이 되는 조언이 가득하다. ◆수학은 사는 데에 도움이 될까=‘배우고 생각하고 연결하고’는 ‘파마머리 수학자’로 유명한 박형주 아주대 총장이 쓴 인생 에세이집이다. 저자가 겪어온 일들을 돌아보며 미래를 고민하는 에세이가 담겼다. 저자는 고교 시절 아인슈타인에 반해 물리학을 전공했지만, 우연히 알게 된 프랑스 수학자 에바리스트 갈루아에 매료돼 수학 대학원으로 진학한다. 20세에 요절한 갈루아는 새로운 사고의 틀을 도입해 2000년 동안 이어지던 ‘5차 방정식에 근의 공식이 있는가’에 종지부를 찍은 수학 천재다. 저자는 자신의 유학 생활, 그리고 EBS 수학 다큐멘터리 ‘생명의 디자인’에 얽힌 이야기 등 수학자로서 인생 이야기를 풀어놓는다. 그리고 중간 중간 ‘수학 포커스’로 수학 이야기를 곁들인다. 예컨대 생명의 디자인 촬영과 관련 동물의 무늬를 설명하는 부분에서 영국 수학자 앨런 튜링이 등장한다. 그는 제2차 세계대전 중 독일군의 유보트 암호를 수학으로 풀어내 연합군의 승리를 견인했다. 튜링은 청년기에는 이론 컴퓨터 개념을 만드는 데에 몰두했지만, 말년에는 생명 현상을 수학적으로 설명하고자 노력했다. 튜링은 털 색깔을 만드는 화학물질(멜라닌)이 있다면 이를 확산하는 물질과 억제하는 물질이 있을 거라 예상하고, 반응-확산 방정식을 만들기도 했다. 저자는 자신의 경험에 비춰볼 때, 직업이 사라지면 무기력한 이가 돼버리도록 하는 지금의 교육보다, 필요한 지식을 그때그때 학습할 수 있는 능력을 갖출 수 있도록 하는 교육이 절실하다고 강조한다. 방대한 데이터에서 숨겨진 의미를 읽어내고 다른 사람과 소통할 수 있는 능력, 새로운 기술이 아니라 기존의 기술들을 연결하는 능력, 그리고 새로운 내용을 배울 때 고통이 아니라 즐거움을 느끼며 학습할 수 있는 능력을 재차 강조한다. 그는 이런 인물로 영화 ‘마션’ 주인공 마크 와트니(맷 데이먼 분)을 든다. 와트니는 화성에 홀로 남겨졌는데, 그를 살아남게 한 것은 지식의 양이 아니라 주어진 조건에 대한 정확한 판단, 종합적인 사고력, 논리적인 대응이었다. 배우고, 생각하고, 연결하려면 수학적 사고는 필수임에 틀림이 없어 보인다. 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr
  • [책꽂이]

    [책꽂이]

    핵과 인간(정욱식 지음, 서해문집 펴냄) 한반도의 핵문제와 국제 관계에서 핵무기의 역할을 규정하기 위해 1939년 당시 프랭클린 루스벨트 대통령에게 보낸 아인슈타인의 편지부터 2018년 김정은 북한 국무위원장과 도널드 트럼프 미국 대통령의 ‘세기의 담판’에 이르기까지 약 80년 동안의 핵무기 역사를 추적한다. 704쪽. 3만 2000원.나, 참 쓸모 있는 인간(김연숙 지음, 천년의상상 펴냄) 경희대 후마니타스칼리지에서 ‘고전 읽기: 박경리 ‘토지’ 읽기’를 강의한 저자가 ‘토지’에 등장하는 인물들의 삶에 대한 고민을 인간, 계급, 가족, 돈, 사랑, 욕망, 부끄러움, 이유, 국가라는 9개의 주제로 나눠 소설을 재해석했다. 276쪽. 1만 4800원.문명의 그물(조홍식 지음, 책과함께 펴냄) 과거와 현재를 연결하고 인간과 사물을 묶는 ‘그물’이라는 개념을 통해 유럽과 세계의 상호 관계에 대해 탐구한다. 언어, 종교, 음악, 대학, 지배, 전쟁, 도시, 자본, 평등, 축구 등 12가지의 키워드를 중심으로 유럽의 구조를 들여다본다. 680쪽. 2만 8000원.이슬람 테러리즘 속 이슬람(이븐 워라크 지음, 서종민 옮김, 시그마북스 펴냄) 이슬람 학자인 저자는 이슬람 테러리즘의 근본 원인이 이슬람 교리 자체에 있다고 주장한다. 이슬람 역사를 통해 이슬람 테러리즘의 근본 원인을 밝힌다. 520쪽. 2만 5000원.안토니우스와 클레오파트라 1~3권(콜린 매컬로 지음, 강선재 외 3인 옮김, 교유서가 펴냄) 세계적인 베스트셀러 ‘가시나무새’의 작가 콜린 매컬로가 30여년간 역사적 자료를 모으고 고증해 집필한 대작 ‘마스터스 오브 로마’ 시리즈의 제7부이자 마지막 작품이다. 카이사르라는 영웅이 사라진 로마에서 나약하지만 미워하기 어려운 안토니우스와 교활하지만 강한 의지를 갖춘 옥타비아누스가 10여년에 걸쳐 패권 대결을 벌이는 이야기를 담았다. 256~408쪽, 1만 3500~1만 5500원.조선셰프 서유구의 포 이야기(풍석문화재단음식연구소·서유구·곽미경·정정기 지음, 자연경실 펴냄) 조선후기 실학자 서유구가 지은 백과사전 ‘임원경제지’에 수록된 음식 가운데 고기와 해산물을 말려서 저장하는 31가지 전통포를 복원해 현대화한 음식들을 수록했다. 음식을 복원하면서 발견한 조리 방법 등을 알기 쉽게 설명한다. 250쪽. 1만 8000원.
  • 박운대 부산경찰청장 31일 취임....시민안전과 행복보호 앞장

    박운대 부산경찰청장 31일 취임....시민안전과 행복보호 앞장

    “고향인 부산의 치안을 맡게 돼 영광이지만 한편으로 막중한 책임감을 느낍니다.”. 신임 박운대(58) 부산경찰청장은 31일 오전 가진 기자간담회에서“ ‘일보다 사람이 먼저’ 라며 인간미 있는 치안활동을 펴나가겠다”고 말했다. 그는 또 “일선현장에서 승진 등 고과 평가를 위해 단속과 실적에 치중하는 등 국민보호라는 경찰 본연의 업무를 벗어나는 경우가 더러 있다”며 “ 단속 실적과 평가측정도 중요하지만, 그것이 국민이 원하는 바가 아닌 만큼 단속보다는 계도와 예방 치안에 경찰력을 집중하겠다”고 밝혔다.박 청장은 이를 위해“ 경미한 범법자에 대해서는 범죄심사위원회 등에 심사토록 해 전과자 양산을 방지하도록 하겠다”고 덧붙였다. 특히 여성과 청소년 ,노인 등 사회적 약자에 대해 세심하게 살피고 최근 급속도로 진행되는 가족 해체로 인한 범죄가 발생하지 않도록 지속적인 관심을 기울여 나가겠다”고 약속했다. 이와 함께 “경찰이 시민들의 안전을 책임지고 안심하게 생활할 수 있도록 치안활동도 강화해 나가겠다”고 말했다. 박 청장은 앞서 이날 오전 9시 부산경찰청 후문 광장에 있는 부산경찰 추모공간을 찾아 순국·순직경찰관들에 대해 참배한 후, 별도의 취임식을 생략하고 간부 등과 간담회를 하는 것으로 첫 업무를 시작했다. 그동안 부산경찰청장 취임식은 부산경찰청 1층 대강당에서 경찰관들이 참석한 가운데 열렸었다. 박 청장은 “우리가 겪는 대부분의 실패는 능력의 부족 때문이 아니라 지속성의 부족 때문”이라는 아인슈타인 박사의 말을 인용하며,“주민들을 위한 좋은 정책들을 단기간에 일희일비하지 않고 긴 호흡으로 현장에 뿌리내릴 수 있도록 부산경찰의 힘을 모아달라”고 취임사를 대신했다. 부산출신인 박 청장은 부산대 사회복지학과를 졸업했으며 1987년 경사공채로 경찰에 입문해 부산경찰 홍보담당관,부산경찰청 2부장, 경찰청 경무인사기획관, 인천지방경찰청장 등을 역임하고서 이번에 제29대 부산경찰청장으로 취임했다. 부산김정한 기자 jhkim@seoul.co.kr
  • [열린세상] 위대한 상상은 어디에서 오는가/유종필 전 관악구청장

    [열린세상] 위대한 상상은 어디에서 오는가/유종필 전 관악구청장

    아이폰을 손에 들고 있는 스티브 잡스의 모습은 강렬한 카리스마를 내뿜는다. 그가 “나의 이 작품은 과학기술과 인문학의 접합점에서 탄생했다”고 말하는 장면이다. 스마트폰은 전화기가 아니다. 컴퓨터다. 전화기 기능이 부착된 컴퓨터다. 현대인들이 밥상에서나 화장실에서나 잠잘 때나, 심지어 물놀이할 때도 옆에 두지 않으면 불안해지는, 이 작은 만능 컴퓨터에 수천, 수만 년 발달해 온 최첨단 과학기술이 들어 있다. 기계·전자·전기·통신·재료공학은 물론 항공우주공학까지 동원됐다. 그러나 제아무리 최첨단의 기술들이 있다 해도 이러한 물건을 만들 생각, 즉 인문학적 상상력이 없었다면 스마트폰은 탄생할 수 없었을 것이다.과학기술은 방향성이 없다. 가치가 배제돼 있다. 그것을 어떻게 활용할지는 인문학적 상상력의 영역이다. 세상의 진보를 가져온 모든 발명과 새로운 주의·주장·사상·학설의 시초는 상상이다. 상상이라는 씨앗이 있기에 현실의 열매가 있다. 수만 년 전부터 인간은 새처럼 하늘을 나는 상상을 했을 것이다. 그 상상이 현실화된 것이 비행기다. 심지어 자연과학도 상상의 소산이다. 가설을 세우고 그것을 입증함으로써 성립하는 것이 자연과학이다. 상상이 없다면 가설을 세울 수 없기 때문에 자연과학도 결국 상상의 소산인 셈이다. 지구가 둥글지 않을까 하는 상상이 있었기 때문에 가설을 세울 수 있었고, 가설을 입증해 지구원형설이 성립됐다. 400여년 전만 해도 지구가 태양의 둘레를 돈다고 말한 사람은 처벌받았다. 성서에 위배되는 그런 발칙한 상상이 세상의 진보를 가져왔다. 상상력의 중요성을 말한 사람은 많다. 아인슈타인은 “지식보다 중요한 것은 상상력”이라고 했다. 지식에는 한계가 있지만, 상상력에는 한계가 없다. 상상력이 없는 지식은 수원지 없는 샘물처럼 고갈되고 말 것이다. 피카소는 “나는 본 것을 그리지 않는다. 상상한 것을 그린다”고 했다. 그림을 손으로 그리는가? 아니다. 발로도 그리고, 입에 물고도 그리고, 온몸에 물감을 묻혀서도 그린다. 결국 그림은 머리로 그리는 것이다. 머릿속의 발상, 즉 상상력으로 그린다는 말이 맞는다. 미켈란젤로가 ‘천지창조’라는 천장화를 그릴 때 어떤 형태로 천지창조의 모습을 형상화할지 고민했을 것이다. 인간의 모습을 한 신이 손가락으로 아담에게 생명을 불어넣는 ‘천지창조’ 그림은 상상력에 의한 예술적 창조물이다. 그렇다면 이토록 위대한 상상은 어디에서 오는가. 깊은 산중에 홀로 들어앉아 몇 날 며칠 명상에 잠기면 상상력이 길러질 수 있을까. 아마 아닐 것이다. 상상력도 무슨 근거가 있어야 생겨날 것이 아닌가. 무(無)에서 상상력이 싹트기는 어렵다. 인간은 경험에 근거해 상상한다. 경험이라는 땅에서 상상의 새싹이 움튼다. 풍부한 경험을 쌓으려면 어떻게 해야 하나. 세계 구석구석 여행하고 세상 끝까지 가 보는 것은 좋은 경험이다. 타임머신을 이용해 세종대왕도 만나 보고, 공자와 토론하고, 소크라테스와 대화하면 이보다 좋은 경험이 없을 것이다. 스티브 잡스는 “소크라테스와 오찬을 함께 할 수 있다면 우리 회사의 기술 절반을 내놓을 용의가 있다”고 말했다. 대철학자로부터 철학적 영감, 즉 위대한 상상력을 전수해 이를 활용, 또다시 세상에 없던 획기적인 작품을 만들어 보겠다는 의미일 것이다. 그러나 무슨 수로 2300여년 전 고대 그리스인을 만난다는 말인가. 간접경험밖에 방법이 없다. 독서는 가장 효율적인 간접경험이다. 독서는 한 인간을 통째로 바꾸어 놓을 수 있는 다양한 경험을 제공한다. 역대급 천재인 레오나르도 다빈치는 청년기에 성당 벽화용 화가 오디션에서 떨어졌다. 이때부터 그는 그림 연습에 몰두하는 대신 지독한 고전 읽기를 통해 인간 개조에 성공, 위대한 예술가이자 발명가, 학자로 재탄생할 수 있었다. 학교에서 문제아로 찍혀 쫓겨난 에디슨도 엄청난 고전 독서로 잠재된 천재성이 발현됐다고 한다. 고전은 오랜 세월의 생명력을 간직한 책으로, 한 권의 고전 속에는 천재의 뇌가 오롯이 담겨 있다. 따라서 고전 독서는 천재의 뇌와 접속하는 효과가 있다. 고전 속 천재의 뇌는 접속자에게 위대한 상상력을 선사할 것이다.
  • [김초엽 작가의 과학을 펼치다] 작은 실수로 인류의 역사가 바뀐다면

    [김초엽 작가의 과학을 펼치다] 작은 실수로 인류의 역사가 바뀐다면

    개는 말할 것도 없고 1·2 코니 윌리스 지음/최용준 옮김/아작/각 권 400·416쪽/각 권 1만 4800원시간 여행은 늘 인기 있는 이야기다. 1949년 수학자 쿠르트 괴델은 아인슈타인의 방정식을 연구하다 시간 여행의 가능성을 포함하는 우주 모형을 고안해 낸다. 수십 년이 지난 이후에는 시간 여행을 진지하게 다룬 논문이 물리학 저널에 실리기도 했다. 언뜻 이상하고 불가능해 보이는 가정을 논리적으로 탐구해 나가는 일 역시 과학이기 때문일까. 과학소설에서도 시간 여행은 가장 사랑받는 소재다. 오늘도 과학소설 속 많은 주인공들이 과거로 떠나 시간모순을 바로잡느라 바쁘다.과학소설의 그랜드마스터 코니 윌리스도 여러 편의 시간 여행 소설을 썼다. 윌리스의 ‘개는 말할 것도 없고’는 ‘옥스퍼드 시간 여행 시리즈’의 두 번째 장편소설이다. 시간 여행을 통해 과거의 역사를 연구하는 옥스퍼드 역사학과 시간 여행자들의 이야기를 다루고 있다. 이 세계에서 시간 여행은 복잡한 계산과 준비 과정을 거쳐 과거의 특정 시점으로 ‘강하’하는 기술이다. 놀라운 기술이지만 현실에서나 소설 속에서나 늘 돈이 문제다. 시간모순을 허용하지 않는 자연법칙 때문에 과거에서 현재로 무언가를 가져올 수는 없다는 것이 알려지자 시간 여행의 상업적 가능성에 주목하던 기업들은 흥미를 잃는다. 가난한 역사학자와 과학자들에게는 연구비가 필요하다. 사건은 지원금을 따내기 위해 부유한 슈라프넬 여사의 ‘코번트리 성당의 완벽한 복원’ 의뢰를 수행하던 시간 여행자들이 과로에 시달린 끝에 작은 실수를 저지르며 시작된다. 그리고 그 실수 때문에 인류의 역사가 바뀔지도 모르는 위기가 발생한다. 윌리스 특유의 스타일은 독자를 당황하게 만든다. 그만큼 호불호가 갈리는 작가이기도 하다. 인물들은 끊임없이 떠들고, 주인공은 얼떨결에 사건에 휘말리며, 이야기는 종잡을 수 없는 전개로 흘러간다. 책장을 넘기는 우리는 시차증후군에 걸린 네드만큼이나 혼란스럽다. 하지만 그건 현실의 사건이 전개되는 방식과도 닮아 있다. 그러니 쏟아지는 세부사항들 속에서 굳이 핵심을 발견하려고 애쓰기보다는 생생한 역사의 사건 현장을 그냥 느긋하게 즐기는 것도 시간 여행을 즐기는 하나의 방법이다. 읽기만 해도 귀가 따가운 대화들을 쫓아가다 보면 19세기 템스강의 풍경이 눈앞에 선명히 펼쳐지고, 어느새 당신도 보트 위에서 네드와 함께 팔 아프게 노를 젓고 있을 것이다. 말마따나, ‘신은 디테일에 있으니까’.
  • [임한웅의 의공학 이야기] 사람을 살리는 광선 ‘레이저’

    [임한웅의 의공학 이야기] 사람을 살리는 광선 ‘레이저’

    1960년 7월 미국 휴스 연구소의 시어도어 메이먼 박사는 여러 과학자들과 보도진 앞에서 붉은색을 띠는 한 가닥의 빛으로 풍선을 터뜨려 보였다. ‘루비 레이저’였다. 그때부터 이 빛의 마술은 새로운 도구로서 과학사에 획기적인 한 페이지를 추가했다.레이저의 역사는 덴마크의 물리학자 닐스 보어가 가설을 발표한 1913년으로 거슬러 간다. 1917년 아인슈타인이 종합적인 레이저 이론을 정립했다. 레이저가 의학에 처음 도입된 해는 1964년으로 이스라엘의 외과의사 샤프란에 의해서다. 현재는 다양한 종류의 레이저가 개발돼 군사, 공업, 의료, 핵융합, 계측, 광통신에 이르기까지 널리 이용되고 있다. 레이저광은 단일 파장 동위상의 빛이다. 빛은 파장마다 일정한 색을 갖고 있으므로 단일 파장인 레이저광은 단일색이 된다. 레이저의 선명한 색의 비밀은 여기에 있다. 다만 레이저에 모두 색이 있는 것은 아니다. 가시광 이외의 파장을 가진 레이저광은 모양, 색깔이 없다. 또 자연광에 비해 잘 다듬어진 ‘깨끗한 물결’의 빛이라고 할 수 있다. 레이저광은 아무리 멀리 가도 빛이 퍼지지 않는다. 반면 자연광은 사방으로 흩어져 버린다. 태양광은 직경 1000분의1㎜ 크기에 모으는 것이 어렵지만 레이저광이라면 가능하다. 1㎽ 출력의 레이저라도 단위면적당 태양광의 100만배 에너지 밀도가 된다. 출력 여하에 따라서는 사람을 살상할 능력까지 지닐 수 있다. 레이저광에 공포감을 가진 이들이 ‘살인광선’이라는 달갑지 않은 이름을 붙인 것도 이해가 간다. 레이저는 1984년 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 받은 이래 널리 보급돼 진단과 치료 등 의학 전반에 걸쳐 빼놓을 수 없는 분야가 됐다. 진단 용도로는 생체 조직의 생화학적 성분조사, 청각 기능검사, 망막의 해상력 판별, 암의 조기 발견에 사용한다. 특히 필자의 분야인 안과 분야에서는 안구의 투명성을 이용해 ‘레이저 빛간섭 단층 촬영’을 해 생체 단면을 관찰하고 진단하려는 시도가 활발하다. 망막의 빛간섭 단층 촬영은 이제 안과 필수검사 중 하나가 됐다. 망막병변의 크기를 ㎚단위로 계측하며 진단, 치료 경과 추적에 유용하다. 백내장 수술 전에는 레이저 안구계측으로 최적의 수술 결과를 얻으려 노력하기도 한다. 치료 용도의 레이저는 피부 모반·혈관종·문신 제거, 치아 치료, 결석 파괴, 뇌종양·후두암 등 암의 파괴, 절개, 지혈 등 다방면에서 사용하고 있다. 현재 내시경 수술에는 대부분 레이저를 사용하고 있다. 잘 알려진 것이 ‘레이저 메스’다. 렌즈로 레이저광을 모아 생체조직을 순간적으로 증발시켜 절개하는 것이다. 출력을 100도 이하로 낮추면 조직이 응고돼 출혈이 많은 분위의 수술에 적합하다. 최근에는 다음 단계 진전도 이뤄지고 있다. ‘헤마토프로필린 유도체’라는 색소를 몸속에 주입하면 성장 속도가 빠른 암세포만 반응한다. 이때 색소에 흡수되기 쉬운 레이저를 쬐면 암세포의 발육이 억제되고 세포 노화를 일으키는 ‘프리 래디컬’이라는 물질이 생성돼 암세포를 죽이는 원리다. 의공학은 ‘공학·과학의 원리를 도입해 생물학, 의학의 문제점을 이해하고 해결하는 학문’이라는 점에서 볼 때 영역이 실로 방대하다. 레이저, 전기 신호, 초음파, 방사선, 자기공명 등 셀 수 없이 많은 공학 기술이 생명의 원리를 탐구하고 인류의 건강에 이바지하고자 지속적으로 발전해 왔다. 지금껏 적용해 온 공학기술보다 앞으로의 이야기가 더 풍부할 것으로 기대되니 의공학자들이 할 일이 나무나 많다.
  • [건강을 부탁해] 가장 편한 수면 자세 4가지…건강에도 좋을까?

    [건강을 부탁해] 가장 편한 수면 자세 4가지…건강에도 좋을까?

    사람마다 잠잘 때 편한 자세가 있겠지만, 어떤 자세는 건강에 나빠 되도록 하지 말아야 한다고 전문가들은 말한다. 영국 일간 데일리메일은 19일(현지시간) 여러 수면 전문가의 조언을 인용해 잠들기 쉬운 수면 자세 4가지와 함께 이런 자세가 건강에 어떤 영향을 끼칠 수 있는지 다음과 같이 소개했다. 1. 옆으로 누워 몸을 동그랗게 마는 자세… 호주 시드니에서 활동하는 수면 전문가 엘리나 위넬은 태아처럼 몸을 동그랗게 말고 자는 자세가 편안하게 느껴질 수도 있지만, 건강에 해로워 피하는 것이 좋다고 밝혔다. 위넬은 “우리는 신체를 투쟁-도피 반응(긴박한 위협 앞에서 자동으로 나타나는 생리적 각성 상태)과 관련한 이런 자세를 취하고 있다는 사실을 깨닫지 못할 수도 있다”면서 “만일 우리가 태아 자세로 잔다면 투쟁 도피 상태로 수면이 안전하지 못하다는 것을 신경계로 전달하는 것일 수도 있다”고 말했다. 그 대신 위넬은 깊게 숨 쉴 수 있도록 몸을 편 자세로 자는 것을 추천한다. 2. 옆으로 누운 자세 올해 초 저서 ‘덜 스트레스 받는 삶’(A Life Less Stressed: The Five Pillars of Health and Wellness)을 출간한 호주의 론 에를리히 박사는 옆으로 누워 자는 자세가 잠에 쉽게 들기 좋은 몇 가지 자세 중 하나라고 생각한다. 에를리히 박사는 이때 베개로 머리를 지지해서 옆으로 자는 것을 추천한다. 그는 “구조적으로나 신경학적으로 또는 근육 면에서는 물론 숨 쉬는 기도에도 측면 자세가 신체에 더 편안하다”면서 “또한 이 자세는 위산이 식도로 역류하는 것을 방지한다”고 말했다. 3. 엎드린 자세 위민스 헬스에 따르면, 에를리히 박사는 ‘덜 스트레스 받는 삶’에서 우리가 잘 때 해야 하거나 하지 말아야 할 자세를 밝혔다. 그는 “엎드려 자는 것은 최악이다. 이 자세는 머리와 목, 그리고 턱의 근육은 물론 턱관절에 긴장을 줘 허리와 골반이 틀어지게 할 수 있다”면서 “젖은 수건을 짜듯 근육과 관절에 압박을 가하는 것과 같다”고 설명했다. 이어 “또한 이 자세는 자는 동안 숨을 제대로 쉬지 못하게 할 수 있다”고 덧붙였다. 그의 주장은 미국의 수면의학 전문가 셸비 해리스 알베르트아인슈타인 의대 교수도 동의한다. 해리스 교수는 비즈니스인사이더와의 인터뷰에서 “엎드려 자면 전신에 압박을 가하는 것”이라면서 “감각 없이 얼얼한 상태로 깰 수 있고 근육과 관절에는 통증을 느끼고 통증을 키울 수도 있다”고 말했다. 4. 등을 대고 똑바로 누운 자세 미국 텍사스 오스틴 대학의 마크 브라운 박사를 비롯한 여러 수면 전문가는 바닥에 등을 대고 똑바로 자는 자세가 전반적으로 최상의 자세라고 생각한다고 말한다. 브라운 박사는 시카고 트리뷴과의 인터뷰에서 “사람들은 목과 머리, 위 가슴을 약간 올린 채 등을 대고 자고 싶어 한다”고 말했다. 또한 “이 자세는 어깨와 등 부분에 편안함을 느끼게 해 줄 수 있지만, 위산 역류를 도울 수 있다”면서 “속이 메스껍다면 옆으로 누워 자는 것이 더 좋다”고 설명했다. 사진=spectral / 123RF 스톡 콘텐츠 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [알쏭달쏭+] 가장 편한 수면 자세 4가지, 건강에 좋을까

    [알쏭달쏭+] 가장 편한 수면 자세 4가지, 건강에 좋을까

    사람마다 잠잘 때 편한 자세가 있겠지만, 어떤 자세는 건강에 나빠 되도록 하지 말아야 한다고 전문가들은 말한다. 영국 일간 데일리메일은 19일(현지시간) 여러 수면 전문가의 조언을 인용해 잠들기 쉬운 수면 자세 4가지와 함께 이런 자세가 건강에 어떤 영향을 끼칠 수 있는지 다음과 같이 소개했다. 1. 옆으로 누워 몸을 동그랗게 마는 자세 호주 시드니에서 활동하는 수면 전문가 엘리나 위넬은 태아처럼 몸을 동그랗게 말고 자는 자세가 편안하게 느껴질 수도 있지만, 건강에 해로워 피하는 것이 좋다고 밝혔다. 위넬은 “우리는 신체를 투쟁-도피 반응(긴박한 위협 앞에서 자동으로 나타나는 생리적 각성 상태)과 관련한 이런 자세를 취하고 있다는 사실을 깨닫지 못할 수도 있다”면서 “만일 우리가 태아 자세로 잔다면 투쟁 도피 상태로 수면이 안전하지 못하다는 것을 신경계로 전달하는 것일 수도 있다”고 말했다. 그 대신 위넬은 깊게 숨 쉴 수 있도록 몸을 편 자세로 자는 것을 추천한다. 2. 옆으로 누운 자세 올해 초 저서 ‘덜 스트레스 받는 삶’(A Life Less Stressed: The Five Pillars of Health and Wellness)을 출간한 호주의 론 에를리히 박사는 옆으로 누워 자는 자세가 잠에 쉽게 들기 좋은 몇 가지 자세 중 하나라고 생각한다. 에를리히 박사는 이때 베개로 머리를 지지해서 옆으로 자는 것을 추천한다. 그는 “구조적으로나 신경학적으로 또는 근육 면에서는 물론 숨 쉬는 기도에도 측면 자세가 신체에 더 편안하다”면서 “또한 이 자세는 위산이 식도로 역류하는 것을 방지한다”고 말했다. 3. 엎드린 자세 위민스 헬스에 따르면, 에를리히 박사는 ‘덜 스트레스 받는 삶’에서 우리가 잘 때 해야 하거나 하지 말아야 할 자세를 밝혔다. 그는 “엎드려 자는 것은 최악이다. 이 자세는 머리와 목, 그리고 턱의 근육은 물론 턱관절에 긴장을 줘 허리와 골반이 틀어지게 할 수 있다”면서 “젖은 수건을 짜듯 근육과 관절에 압박을 가하는 것과 같다”고 설명했다. 이어 “또한 이 자세는 자는 동안 숨을 제대로 쉬지 못하게 할 수 있다”고 덧붙였다. 그의 주장은 미국의 수면의학 전문가 셸비 해리스 알베르트아인슈타인 의대 교수도 동의한다. 해리스 교수는 비즈니스인사이더와의 인터뷰에서 “엎드려 자면 전신에 압박을 가하는 것”이라면서 “감각 없이 얼얼한 상태로 깰 수 있고 근육과 관절에는 통증을 느끼고 통증을 키울 수도 있다”고 말했다. 4. 등을 대고 똑바로 누운 자세 미국 텍사스 오스틴 대학의 마크 브라운 박사를 비롯한 여러 수면 전문가는 바닥에 등을 대고 똑바로 자는 자세가 전반적으로 최상의 자세라고 생각한다고 말한다. 브라운 박사는 시카고 트리뷴과의 인터뷰에서 “사람들은 목과 머리, 위 가슴을 약간 올린 채 등을 대고 자고 싶어 한다”고 말했다. 또한 “이 자세는 어깨와 등 부분에 편안함을 느끼게 해 줄 수 있지만, 위산 역류를 도울 수 있다”면서 “속이 메스껍다면 옆으로 누워 자는 것이 더 좋다”고 설명했다. 사진=spectral / 123RF 스톡 콘텐츠 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [열린세상] 평화가 시작된 해, 김기림의 평화주의를 생각한다/남기정 서울대 일본연구소 부교수

    [열린세상] 평화가 시작된 해, 김기림의 평화주의를 생각한다/남기정 서울대 일본연구소 부교수

    필자가 김기림이라는 시인을 알게 된 것은 10여년 전 일본 센다이에 있는 도호쿠대학에 재직하던 무렵이다. 문학에 문외한인 관계로 겨우 이름 석 자만 알고 있던 그가 제국대학 시절의 도호쿠대학 영문학과를 다녔다는 것을 알고 살짝 흥분했던 기억이 있다. 그리고 그의 글을 찾아 읽으면서 그가 당대 지식인들 가운데 보기 드문 ‘평화주의자’임을 알고 반가웠다. 김기림은 1908년 함경북도 성진에서 태어났다. 서울의 보성고보, 도쿄의 니혼대학 등에서 유학하고 조선일보 기자가 됐다가 도호쿠대학에서 영문학 공부를 시작한 것은 스물여덟이던 1936년이었다. 중일전쟁이 일어나고 일본에서 국가총동원법이 성립하던 시기를 센다이에서 보내고 1939년 서른하나의 나이로 돌아왔다. 그는 센다이에서 ‘모든 신념을 차례차례로 다 잃어버린 생활’을 지옥처럼 보내고(신념 있는 생활, 1939.1.), ‘공주처럼 지쳐서’ 돌아왔다(바다와 나비, 1939. 4). 국어 교과서에 실린 김기림의 대표작 ‘바다와 나비’는 센다이 생활을 마감할 무렵 쓴 시다. 센다이에서 김기림은 모국어와 영어, 일본어를 동시에 구사하면서 조선 모더니즘의 시간적 공간적 위치에 대해 고민했던 것 같다. 일본에서 총동원 체제가 등장하고, 이에 대응하듯 조선에서 민족말살 정책이 실시되던 때, 김기림이 다녔던 도호쿠제국대학은 가까스로 리버럴한 분위기를 유지하고 있었다. 도쿄제대나 교토제대가 메이지 일본의 국가 관료 양성소로 출발해서 관학의 분위기가 강했던 데 비해 같은 제국대학이면서도 도호쿠제대는 연구 중심 대학을 표방해 연구의 자유가 비교적 존중되고 있었던 것이다. 유대인 사상가 카를 뢰비트가 1936년부터 1941년까지 나치스를 피해 도호쿠대학에 재직했던 것이 이를 증명한다. 그러나 김기림의 도호쿠제대 선택에는 또 다른 이유가 있어 보인다. 1922년 12월 일본을 방문해 순회 강연 중이던 아인슈타인이 센다이를 방문했다. 당시 도호쿠제대에는 이론물리학자 이시하라 아쓰시(石原純)가 있었다. 이시하라는 상대성 이론 연구의 1인자였다. 근대 과학에 관심이 깊었던 김기림이 도호쿠제대를 선택한 데엔 이런 이유도 있었을 것으로 생각된다. 김기림이 평화주의자다운 모습을 보이는 것은 해방 공간에서 두드러졌다. 좌의 급진성도 우의 고루함도 김기림에겐 근대성의 결여로 느껴졌던 모양이다. 김기림은 좌와 우를 뛰어넘는 방법으로 ‘근대’와 ‘과학’과 ‘문화’를 선택했다. 이들은 모두 국경과 이념을 넘는 특징을 지니고 있다. 그의 평화주의가 가장 잘 밴 글이 ‘꽃에 부쳐서’이다. “꽃은 아무가 보아도 좋다. 그러기에 꽃에는 국경이 없다. 풍토를 따라 키의 장단과 빛의 짙고 연함이 다소 갈리나 이 나라 모란꽃이 저 나라 모란꽃에 적의를 품거나 서로 모함하는 일은 없다.”(1949. 4. ‘꽃에 부쳐서’) 그러나 좌우가 극한 대립을 하는 시대에 적의를 거두어들이는 ‘평화’는 패배였다. ‘평화’로 앞서간 김기림은 좌에서도 우에서도 받아들여지지 못했다. 결국 그는 조국의 남에서도 북에서도 제대로 이해되지 못한 채 사라졌고, 다시 발견되기까지 오랜 시간을 견뎌야 했다. 1988년 해금된 뒤 그의 시가 읽히기 시작했지만, ‘평화’를 염원한 그의 사상은 아직 발견되지 못한 것 같다. 그를 평화주의자로 재조명해 센다이의 김기림을 기리는 사람들이 있다. 아오야기 유코(?柳優子)와 준이치(純一) 부부, 그리고 그들과 함께 김기림의 작품들을 강독했던 일본의 시민들이다. 필자가 도호쿠대학에 재직할 때부터 친분이 있었던 아오야기 유코가 김기림의 시와 평론 등을 번역하고, 거기에 김기림 연구 노트를 붙여 ‘조선 문학의 지성, 김기림’(朝鮮文?の知性, 金起林, 2009)이라는 제목으로 책을 펴냈다는 것을 듣고 반갑게 생각했던 것도 이미 오래전 일이다. 책을 두른 띠에는 “한국전쟁 와중에 사라진 김기림. 평화를 향한 염원이 그의 작품과 함께 일본에서 처음 되살아난다”고 씌어 있다. 한국전쟁의 비극을 종식하는 여정이 시작된 올해 센다이에서 김기림을 기리는 일을 시작해 보는 것은 어떨까 생각해 본다. 한·일의 시민과 남북의 문인이 함께한다면 동아시아의 작은 평화를 여기에서 이룰 수 있다.
  • [박형주 세상 속 수학] 체험과 직관의 위험성

    [박형주 세상 속 수학] 체험과 직관의 위험성

    고대 이집트인들은 피라미드를 건설하고 운하를 만드는 등 건축과 토목에 정성을 기울였다. 목재를 등분하거나 직각으로 교차하는 작업이 자주 출현했는데, 정확한 직각을 만들어 내기 위해 밧줄을 사용했다. 균등한 간격으로 12개의 매듭을 지은 밧줄을 만들고, 3개의 매듭에서 꺾고 다시 4번째 매듭에서 꺾어서 팽팽한 삼각형을 만든다. 그러면 3매듭과 4매듭 사이가 더도 덜도 아닌 90도를 이룬다. 각 변의 길이가 3, 4, 5인 삼각형은 직각삼각형이라는 사실을 피타고라스가 명쾌하게 논증한 것은 무려 천 년 이상 지난 뒤다. 이집트 공사장에서 아주 유용하게 사용하던 이 12매듭 밧줄을 요즘은 이집트삼각형이라고 부른다. 원과 정사각형이 비슷한 면적을 갖게 하려면 어떻게 해야 할까? 고대 이집트인들은 지름이 9인 원과 한 변이 8인 정사각형은 대충 비슷한 면적을 갖는다는 것을 경험적으로 알고 있었다. 이 비율을 사용해서 원주율을 계산하면 3.16쯤 나오니까 상당한 근사치다. 중세 이후 무한급수나 미적분을 사용해 원주율을 정확히 계산하는 방법이 나왔지만 평범한 사람이 이해하기는 기대 난망이다. 이쯤 되면 구태여 논증의 험난한 과정을 거치지 않아도 경험과 직관으로 해결할 수 있는 일이 많다고 할 만하다. 그런데 인류는 왜 직관을 신뢰하지 않고 논증의 험로를 걸어온 걸까. 대답은 많다. 제한된 경험에 의지하다 보면 쉽게 일반화해서 틀린 결론을 내는 경우가 비일비재하니까. 근거 없는 직관과 신념은 미신과 다를 바 없으니까. 평생 하얀 백조만 본 사람이 블랙스완을 어떻게 인정할 것이며, 음이온이 건강에 좋다고 무조건 믿는 사람이 라돈 침대의 위험성을 어떻게 꿰뚫어 보겠는가. 기하(幾何)는 한자로 ‘몇 기’와 ‘어찌 하’의 결합이라서 무애(无涯) 양주동 선생의 수필인 ‘몇 어찌’의 주제가 되기도 했다. 한국 고대 시가 연구의 시조 격인 무애 선생은 스스로를 국보 1호라고 칭하는 등 재미있는 에피소드를 많이 남겼다. 조선 최고 천재로 불렸던 무애의 ‘몇 어찌’는 예전 국어 교과서에 수록돼서 내 세대 사람들은 대부분 기억하는 수필이다. 한학을 공부하던 무애는 늦은 나이에 서양 학문을 공부했는데, 시작하자마자 기하, 즉 ‘몇 어찌’라는 뚱딴지같은 과목을 접했다. 기하는 영어 ‘geometry’를 음차한 용어라서 한자의 뜻으로 이해하려 하면 안 되는데, 늦깎이 학생이 알 턱이 없었다. 이 단어는 그리스어의 ‘땅’과 ‘측량’이라는 단어의 결합이니 사물의 ‘모양’을 다루는 분야라는 뜻이다. 좌절감에 빠진 무애는 ‘몇 어찌’를 이해해 보리라 독하게 맘먹고 몇 날을 밤새우다가 그 논리성과 명징성에 빠져들었다. 유클리드의 논증 기하라는 신대륙을 발견한 그 벅찬 마음을 글로 적어 수필로 남겼다. 이집트인들은 실용적 필요와 예술적 욕구로부터 수학을 발전시켰지만 전승되면서 심화하고 발전되지 못했다. 하지만 유클리드의 기하는 논증을 통해 결론에 다다르는 사유의 방식으로 자리 잡아 서양 지성사에 심대한 영향을 끼쳤다. 스피노자의 윤리학이나 미국 독립선언서도 유클리드적 논증 전개의 사례로 꼽힌다. 아인슈타인은 유년기에 가장 큰 영향을 끼친 책으로 칸트의 순수 이성 비판과 유클리드 원론을 들곤 했다. 교육은 경험과 직관의 전수라기보다는 합리적 사유의 방식을 전수하는 행위다. 합리적 사유 방식을 가르치는 가장 오래되고 효과적인 방식인 논증이 우리 교육에서 점점 사라지고 있는 것은 아닌지.
  • [재미있는 원자력] 순간을 보는 새로운 눈이 바꾸는 것/이기태 한국원자력연구원 책임연구원

    [재미있는 원자력] 순간을 보는 새로운 눈이 바꾸는 것/이기태 한국원자력연구원 책임연구원

    1870년대 미국에서 ‘말이 달릴 때 네 발굽이 모두 땅에서 떨어지는 순간이 있는가’를 놓고 논쟁이 벌어졌다. 그러던 중 영국 출신 사진작가 에드워드 마이브리지가 경주 트랙을 따라 십여대의 사진기를 늘어놓고 말이 달리는 순간을 순차적으로 촬영하는 새로운 촬영기법을 활용해 속보로 달리는 말의 모습을 촬영하는 데 성공했다. 이를 통해 사람들은 말이 달리는 모습을 자세히 볼 수 있었고 말의 네 발굽이 모두 땅에서 떨어지는 순간이 있다는 것도 알게 되었다. 그 덕분에 마이브리지는 당시 이 논쟁에 큰 관심을 갖고 있던 미국 사업가 릴랜드 스탠포드로부터 현재 가치 10억원에 해당하는 2만 5000달러의 상금을 받았다. 과학에서 실험이나 관측이 없다면 어떤 멋진 이론도 단순한 가설에 불과하다. 미시 세계를 보는 현미경은 세포를 관측하는 도구로 생명 현상을 탐구하는 출발점이 됐으며 망원경은 인간이 도달할 수 없는 먼 우주를 볼 수 있게 함으로써 우주의 기원을 과학적으로 논하게 만들었다. 독일 물리학자 빌헬름 콘라트 뢴트겐이 발견한 엑스선으로 DNA 구조를 보게 된 지도 벌써 60년이 넘었다. 엑스선이나 전자빔은 물질 내 원자의 구조를 볼 수 있게 해 주었지만 이것만으로 충분치 않다. 마이브리지가 달리는 말의 모습을 촬영했듯이 원자가 움직이는 모습도 직접 볼 수 있어야 한다. 원자들은 사람들이 상상하기 어려울 정도로 매우 빠르게 움직이기 때문에 우리에게는 성능이 더 좋은 마이브리지의 사진기술이 필요하다. 원자의 움직임을 기록하기 위해서는 펨토초의 시간을 구분해야 한다. 1펨토초는 1000조분의1초로 빛이 겨우 0.3㎛(마이크로미터)를 진행하는 매우 짧은 시간이다. 일반적인 방법으로는 이런 움직임을 기록할 수 없다. 그래서 과학자들은 매우 짧은 시간 동안만 반짝이는 탐침을 이용하는 방법을 고안했다. 원자를 움직이게 한 다음 짧은 시간 동안만 전자빔이나 엑스선을 반짝여 순간을 차곡차곡 기록하는 방법(펌프-프로브 방식)이다. 대표적인 장치가 ‘초고속 전자빔 회절장치’이다. 아인슈타인의 광전효과를 이용해 레이저로 짧은 전자빔을 금속에서 끄집어낸 뒤 가속시켜 사용하는 원리로 원자의 움직임을 펨토초 단위로 측정할 수 있다. 이 장치는 에너지뿐만 아니라 원자나 분자의 본질을 탐구하는 등 미시 세계의 구조 분석에도 사용된다. 과학자들은 이 같은 장치를 사용해 이전에는 볼 수 없었던 미지의 세계를 봄으로써 새로운 발견을 하고 생명 현상을 탐구하며 놀라운 신물질을 개발할 수 있게 된다. 인류가 어디까지 볼 수 있을지는 아무도 장담할 수 없지만, 이게 끝이라고 생각하지 않는다. 우리는 더 많이 봄으로써 점점 더 많은 것을 알아 가고 있다.
  • 이 소년은 커서…아인슈타인 5살 희귀 사진 경매

    이 소년은 커서…아인슈타인 5살 희귀 사진 경매

    인류 최고의 물리학자로 꼽히는 알베르트 아인슈타인(1879~1955)의 모습이 담긴 사진과 편지 등이 경매에 나온다. 최근 영국 데일리메일은 한번도 공개되지 않은 아인슈타인의 어릴 적 사진들을 포함 편지, 엽서 등 총 77점이 오는 9일(현지시간)부터 경매에 들어간다고 보도했다. 이번에 경매에 나오는 물품들은 대부분 세간에 한번도 공개되지 않은 것들이다. 그 이유는 아인슈타인이 세상 누구보다 아꼈던 여동생 마야와 그 후손들이 가보처럼 간직하고 있었기 때문이다. 이번 경매 물품 중 가장 관심이 가는 것은 아인슈타인의 5살 시절 사진이다. 뮌헨에서 촬영된 사진 속 아인슈타인은 다른 5살 또래들처럼 귀엽고 평범한 소년의 모습이다. 장차 인류 최고의 물리학자가 될 운명을 가진 아인슈타인이지만 놀랍게도 어린시절 만해도 그는 공부에는 재능이 없었다. 그의 청소년 시절 사진도 함께 경매에 나왔다. 16세 때인 1895년의 아인슈타인은 준수한 청소년으로 자라났으며 우리가 기억하는 노년의 얼굴도 엿보인다. 경매를 주관하는 크리스티 런던 토마스 베닝은 "경매 물품들은 여동생인 마야가 간직해오다 사후에 가족들에게 전해진 것"이라면서 "세계에서 가장 유명한 과학자의 어린시절을 볼 수 있다는 것 자체가 매우 흥미롭다"고 밝혔다. 이어 "아인슈타인이 마야에게 보낸 편지에는 히틀러 치하의 독일에 대한 걱정이 많이 담겨있다"고 덧붙였다.  박종익 기자 pji@seoul.co.kr
  • 수요일은 문화힐링하는 날 ‘ 김포 작은음악회’ 열린다

    수요일은 문화힐링하는 날 ‘ 김포 작은음악회’ 열린다

    경기 김포에서 마지막주 수요일마다 작은음악회가 열린다. 김포문화재단은 문화체육관광부가 주최하는 2018문화가 있는 날 ‘작은 음악회’ 공모사업에 뽑혀 이달부터 11월까지 공연을 개최한다고 18일 밝혔다. 한국문화예술회관연합회에서 2500만원을 지원받아 매월 마지막 수요일에 열린다. 모두 8회에 걸쳐 선보일 ‘문화가 있는 날 작은 음악회 - 김포아트홀 미니콘서트’는 김포아트홀 로비와 옥상야외무대에서 펼쳐진다. 예술가들과 친밀한 거리에서 음악을 감상하며 바로 소통할 수 있어 기존 공연과 차별화된 매력과 힐링을 선사할 것으로 기대된다. 첫 김포아트홀 미니콘서트는 오는 25일 오후 7시 김포아트홀 2층 로비에서 열린다. 스윗비&마빈의 달달한 Rock&Soul을 시작으로 11월까지 시민과 함께한다. 5월 30일 예정인 두 번째 프로그램 주혜x변화무쌍 온가족이 즐기는 인디밴드 미니콘서트를 비롯해 6월 27일 램즈x조랭 감성 뮤직, 7월 25일 해오른누리xSLJI 한여름밤의 미니콘서트, 8월 29일 민샥(롱디)&마더팝콘 음색에 퐁당, 9월 30일 한 살차이&노래하는 베짱이 감성 듀오, 10월 31일 제이미스톤즈x하이디 초콜보다 달콤한 발라드 , 마지막 11월 28일에는 맥거핀x919-23x0:AM Rock&국악&HipHop 콜라보 미니콘서트가 잇따라 진행된다. 자세한 일정과 공연자들은 김포문화재단 공연사업팀이나 김포문화재단 홈페이지(www.gcf.or.kr)에서 확인할 수 있다. 한편 김포문화재단은 ‘2018년 문예회관과 함께하는 방방곡곡 문화공감 사업’ 민간예술단체 우수공연 프로그램으로 3개가 선정돼 5089만원을 지원받았다. 문예회관 시설 특성을 활용해 전국적으로 문화 향유를 누리지 못하는 문화 소외지역 주민에게 다양한 문화예술프로그램을 제공하는 사업이다. 공연될 프로그램은 오는 6월 어린이 과학 뮤지컬 ‘아인슈타인의 과학여행’과 7월 교육형 뮤지컬 발레로 가족과 함께 발레로 읽는 동화 무용극 ‘빨간모자’, 10월 예정인 이순재·손숙의 연극 “사랑별곡” 등이다. 이명선 기자 mslee@seoul.co.kr
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    수요일은 문화힐링하는 날 ‘ 김포 작은음악회’ 열린다

    경기 김포에서 마지막주 수요일마다 작은음악회가 열린다. 김포문화재단은 문화체육관광부가 주최하는 2018문화가 있는 날 ‘작은 음악회’ 공모사업에 뽑혀 이달부터 11월까지 공연을 개최한다고 18일 밝혔다. 한국문화예술회관연합회에서 2500만원을 지원받아 매월 마지막 수요일에 열린다. 모두 8회에 걸쳐 선보일 ‘문화가 있는 날 작은 음악회 - 김포아트홀 미니콘서트’는 김포아트홀 로비와 옥상야외무대에서 펼쳐진다. 예술가들과 친밀한 거리에서 음악을 감상하며 바로 소통할 수 있어 기존 공연과 차별화된 매력과 힐링을 선사할 것으로 기대된다. 첫 미니콘서트는 오는 25일 오후 7시 김포아트홀 2층 로비에서 열린다. 스윗비&마빈의 달달한 Rock&Soul을 시작으로 11월까지 시민과 함께한다. 5월 30일 예정인 두 번째 프로그램은 주혜x변화무쌍 온가족이 즐기는 인디밴드 미니콘서트다. 6월 27일에는 램즈x조랭 감성 뮤직이, 7월 25일 해오른누리xSLJI 한여름밤의 미니콘서트, 8월 29일 민샥(롱디)&마더팝콘 음색에 퐁당, 9월 30일 한 살차이&노래하는 베짱이 감성 듀오, 10월 31일 제이미스톤즈x하이디 초콜보다 달콤한 발라드 , 마지막 11월 28일에는 맥거핀x919-23x0:AM Rock&국악&HipHop 콜라보 미니콘서트가 잇따라 진행된다. 자세한 일정과 공연자들은 김포문화재단 공연사업팀이나 김포문화재단 홈페이지(www.gcf.or.kr)에서 확인할 수 있다. 한편 김포문화재단은 ‘2018년 문예회관과 함께하는 방방곡곡 문화공감 사업’ 민간예술단체 우수공연 프로그램으로 3개가 선정돼 5089만원을 지원받았다. 문예회관 시설 특성을 활용해 전국적으로 문화 향유를 누리지 못하는 문화 소외지역 주민에게 다양한 문화예술프로그램을 제공하는 사업이다. 공연될 프로그램은 오는 6월 어린이 과학 뮤지컬 ‘아인슈타인의 과학여행’과 7월 교육형 뮤지컬 발레로 가족과 함께 발레로 읽는 동화 무용극 ‘빨간모자’, 10월 예정인 이순재·손숙의 연극 “사랑별곡” 등이다. 이명선 기자 mslee@seoul.co.kr
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