"신은 우주를 창조하지 않았다." 휠체어를 탄 물리학자로 세인들에게 깊이 각인되었던 스티븐 호킹이 이승을 떠난 지도 벌써 4년이 넘었다. 저승에서 그는 과연 천국에 갔을까?  21살 때부터 루게릭병을 앓아 운신을 잘 못했던 그가 무슨 큰 죄를 지을 리도 없었을 테니 천국을 믿는 사람들은 그가 천국으로 갔을 것을 믿어 의심치 않을 것이다. 하지만 아이러니하게도 생전에 호킹은 자신은 천국에 가지 못할 거라고 생각하고 말해왔다.  어느 매체와의 인터뷰에서 호킹은 죽음에 관해 이렇게 말했다. “천국이나 사후세계가 우리를 기다리고 있다는 믿음은 죽음을 두려워하는 사람들을 위한 동화일 뿐이다.”  그리고는 다음과 같이 덧붙였다. “천국이나 사후세계는 실재하지 않는다. 마지막 순간 뇌가 깜빡거림을 멈추면 그 이후엔 아무것도 없다”고 단언한 다음 “뇌는 부속품이 고장 나면 작동을 멈추는 컴퓨터다. 고장 난 컴퓨터를 위해 마련된 천국이나 사후세계는 없다”고 잘라 말했다.  세계적인 물리학자로, 뉴턴이 역임했던 케임브리지 대학의 루카스좌 교수였던 스티븐 호킹은 지난 세기 최고의 우주물리학자로 손꼽힌다. 그의 중요한 과학적 업적으로는 로저 펜로즈와 함께 일반상대론적 특이점에 대한 여러 정리를 증명한 것과 함께, 블랙홀이 열복사를 방출한다는 사실을 밝혀냈다는 것이다.  가장 빼어난 우주론자로 21세기의 아인슈타인으로 불린 호킹은 그의 저서 <위대한 설계(Grand Design)>를 통해 “신이 우주를 창조하지 않았다”는 주장하기도 했다. 이 같은 그의 무신론은 조강지처였던 아내 제인 사이에 불화의 씨앗이 되어 결국 이혼에 이르는 불행한 개인사를 가져왔다.  "우리 행동에서 위대한 가치를 추구해야" 21세 때 불치병인 루게릭병 진단과 함께 몇 년 안에 사망할 것이라는 시한부 판정을 받았던 호킹은 2009년 미국 투어 강연을 마친 뒤 심각한 합병증으로 1년 가까이 병상에 누워지냈는데, 이 무렵 그는 죽음이 두렵지 않냐는 질문을 받고 다음과 같이 답했다.  “나는 지난 49년간 언제라도 죽음이 찾아올 수 있다는 가능성과 함께 살아왔지만 죽음을 두려워하지도, 빨리 죽기를 바라지도 않았다”고 밝히며 “이 삶 동안 하고 싶은 것이 너무 많다”고 털어놨다. 그리고 “병은 내 인생에 구름을 드리웠지만 결과적으로 나는 병 덕분에 인생을 더 즐길 수 있었다”고 덧붙였다.  호킹은 우리가 우리 의 삶을 어떻게 살아가야 하느냐는 질문에는 다음과 같은 답을 내놨다.  “우리는 우리 행동에서 위대한 가치를 추구해야 한다.” 호킹은 또다른 인터뷰에서 신과 종교에 대해서 다음과 같이 자신의 생각을 밝혔다.  "우리가 모든 이론을 다 발견했다면, 이는 인간 이성의 궁극적인 승리가 될 수 있다. 그럴 때 우리는 신의 마음을 알 수 있을 것이다."  "우리는 과학을 이해하기 전에는 하나님이 우주를 창조하셨다는 사실을 믿는 것이 자연스럽다. 그러나 현재 과학은 보다 믿을 만한 설명을 제공하고 있다. '하나님의 마음을 알 수 있다'는 말의 의미는 '만약 하나님이 계시다면, 하나님이 아는 모든 것을 우리도 알 수 있다'는 의미이다. 그러나 하나님은 존재하지 않는다. 난 무신론자다." "발밑만 보지 말고 고개를 들어 별을 보라."  2012년 런던패럴림픽 개막식에서 휠체어의 물리학자 스티븐 호킹 박사가 깜짝 등장, 세계인 향해 마지막 연설을 하여 수많은 사람들을 감동시켰다.  “지구상에서 가장 위대한 장애인”이라고 소개된 호킹 박사는 음성 인식기를 통해 ‘발견의 여정’이라는 제목의 강연에서 "발밑만 보지 말고 고개를 들어 하늘의 별을 보라”라는 명언을 포함, 다음과 같은 어록을 남겼다.  "문명이 시작된 이래 인간은 우주의 근본 질서를 이해하기를 갈망해왔다." "당신 발밑만 내려다보지 말고 고개를 들어 별들을 바라보라. 우리가 보고 있는 걸 이해하려고 노력하고 무엇이 우주를 존재하게 하는지 궁금해하라. 호기심을 가지라."  “우리는 모두 다르고 어떠한 ‘표준’도 없지만 공통적으로 모든 인간은 ‘인간 정신’을 공유하고 있다."  "우리 모두에게 무언가를 창조하는 능력이 있다는 사실이 중요하다."   '팽창하는 우주의 성질'이라는 제목의 논문으로 박사학위를 받았던 호킹은 평생을 휠체어에 앉아서 보냈지만 누구보다 우주를 깊이 연구한 우주론자로 자신의 삶의 목표에 대해 이렇게 말했다. "우주의 향한 나의 목표는 우주에 대한 완전한 이해, 우주가 왜 이처럼 생겼고 왜 영원히 존재하는지 완전히 이해하는 것이다."  아인슈타인 다음의 천재 과학자로 칭송받았던 호킹는 아인슈타인 탄생 139주기인 2018년 3월 14일 치열한 76년간의 삶을 마감하고 우주로 돌아갔다. 삶에 힘겨워하는 사람들에게 다음과 같은 말을 남기고.​ “삶이 아무리 힘들어 보일지라도 우리가 할 수 있고, 성공할 수 있는 무언가는 항상 있습니다. 중요한 것은 포기하지 않는 것입니다." 

자연과학 진흥을 위한 런던왕립학회는 1660년 찰스 2세의 후원으로 창립됐다. 영국 정부로부터 해마다 4000만 파운드(약 631억원)의 예산을 지원받아 이 나라의 과학아카데미 구실을 한다. 세계에서 가장 오래된 과학 학회로 362년 동안 거쳐 간 인물들이 화려하다. 아이작 뉴턴, 찰스 다윈, 알베르트 아인슈타인, 스티븐 호킹, 중성자 별을 발견한 조슬린 벨 버넬 등 교과서에나 등장하는 이름들이다. 최근에는 테슬라 창업자 일론 머스크도 이름을 올렸다. 노벨상의 산실임은 물론이다. 최근 트래펄가광장 근처에 있는 학회 건물에서 신규 회원 가입식이 열렸다. 이상엽 한국과학기술원(KAIST) 연구부총장이 쟁쟁한 이름들로 가득한 헌장에 이름을 적어 넣는 영예를 누렸다. 해마다 60명을 새 회원으로 받아들이는데 10명은 외국인으로 채운다. 이 부총장은 김빛내리 서울대 교수와 함께 지난해 한국인으로는 처음 선발됐다. 김 교수는 가입식엔 불참했다. 가입식은 여왕을 상징하는 메이스(Mace·장식용 지팡이)가 입장하며 시작해 퇴장하며 끝난다. 새 회원이 단상에 올라가 헌장에 서명한 뒤 회장과 악수하며 가입 선언을 듣는다. 새 회원들은 362년의 역사가 오롯이 담긴 헌장에 실수하는 일이 없도록 미리 모여 서명 연습까지 했단다. 기존 회원의 추천과 동의를 거쳐 신규 회원을 받아들인다. 현재 회원은 1600명. 물질적 혜택은 없지만, 진정한 과학자로서 국제적 인정을 받는다는 의미가 있다. 최근 들어 이 학회는 기후변화, 유전자 조작, 인공지능(AI), 데이터 사이언스 등 과학 이슈와 관련해 위원회를 운영하며 정책 조율을 돕고 영국 정부에 권고하고 있다. 이 부총장은 시스템대사공학 창시자로 미국공학한림원, 미국국립과학원까지 세계 3대 주요 학회에 모두 이름을 올렸다. 미국과 영국 외 국적자로는 선례를 찾기 힘들다. 런던왕립학회가 지난해 한국인을 두 사람이나 회원으로 선발하고, 코로나 탓에 뒤늦게 열린 가입식 취재를 주선하는 등 한국에 적극적인 관심을 보였다고 한다. 브렉시트(Brexit) 이후 소원해진 유럽을 대신해 한국 등 아시아로 눈을 돌리는 노력으로 보인다.

2022년 5월 12일 과학자들은 우리 은하 중심에 있는 초대질량 블랙홀인 궁수자리 A*(A별)의 이미지를 최초로 공개했다.  블랙홀은 질량이 극도로 압축돼 아주 작은 공간에 밀집한 천체로, 빛조차 빠져나가지 못할 정도로 중력이 강하다. 대부분의 은하 중심부에는 태양 질량의 수백만 배에서 수십억 배에 이르는 초대질량 블랙홀이 있는 것으로 알려져 있다.  한국 과학자들이 참여한 국제 공동 연구진이 인류 사상 최초로 우리은하 중심에 있는 '초대질량 블랙홀'을 포착하는 데 성공했다. 이로써 현대 천체물리학의 가장 큰 난제인 우주 형성의 비밀을 밝히는 데 한 발짝 내디뎠다는 평가를 받는다. 전 세계 80개 기관과 300여 명의 천문학자로 이뤄진 사건지평선 망원경(EHT) 공동연구진은 지난 2019년에도 지구에서 약 5500만 광년 떨어진 M87 블랙홀 그림자를 관측해 공개하며 빛의 고리 안쪽에 존재하는 블랙홀의 모습이 처음으로 드러났다. 이는 주변 빛이 중력에 휘어 둥글게 만들어진 속에 내부 빛이 빠져나오지 못해 형성된 공간인 블랙홀의 ‘그림자’를 본 것이다.  이번 우리은하 중심의 블랙홀을 포착한 사건지평선 망원경(EHT)은 스페인과 미국, 남극, 칠레, 그린란드 등 전 세계 11개 전파망원경을 연결해 지구 크기의 망원경 같은 효과를 내는 '가상 망원경'이다. 한국천문연구원 관계자는 이 망원경 성능에 관해 "파리의 한 카페에서 뉴욕에 있는 신문 글자를 읽을 수 있는 정도"라고 설명했다.  이번 두 번째로 블랙홀의 모습이 공개된 것을 보면, 빛의 고리 속에 블랙홀이 자리잡은 검은 속이 나타나는 등 비슷한 모양으로 나타났다. 크기와 우주에서의 위치가 다른 블랙홀의 모양이 비슷하다는 것이 확인되면서 블랙홀의 형태를 예측한 아인슈타인의 일반상대성이론이 더욱 정확하다는 결론에 이르렀다.  궁수자리 A*의 역사적인 이미지는 2019년 M87에 있는 블랙홀의 사건 지평선을 포착한 EHT에서 제공한 것으로, 위의 이미지에서 볼 수 있다. 밀리미터 이하 파장의 전파로 촬영된 이 이미지는 실제로 우리은하의 심장부에 자리잡은 블랙홀을 보여주고 있으며, 이용 가능한 모든 수소 가스를 먹고 있는 장면이다. 연구팀은 M87보다 훨씬 작은 궁수자리 A*를 포착하기 위해 수년간 시도한 끝에 얻어낸 엄청난 기술적 혁신으로 이 같은 이미지를 잡아낼 수 있었다. 우리은하 중심에 위치한 궁수자리 A* 블랙홀은 지구로부터 약 2만7000광년 떨어진 궁수자리에 있다. 한국천문연구원 손봉원 박사에 따르면, 이 블랙홀은 M87 블랙홀에서 태양계까지 거리의 2000분의 1 수준으로, 인류가 직접 관측한 블랙홀 중 지구와 가장 가깝다. ​그러나 궁수자리 A* 블랙홀은 M87에 비해 질량이 1500배 이상 작아 블랙홀 주변의 가스 흐름이 급격히 변하기 때문에 영상이 심한 산란 효과를 겪어 M87보다 관측이 어려웠다. 질량이 작을수록 블랙홀의 바깥 경계인 사건지평선 크기도 작아져 관측이 훨씬 어렵다. M87의 질량이 태양의 65억 배로 사건지평선 크기가 약 400억 km인 데 비해 궁수자리 A*의 사건지평선 크기는 2500만km에 지나지 않는다. 게다가 우리은하 중심의 별들이 궁수자리 A*을 가리고, 궁수자리 A* 자체도 산란을 일으키는 가스 구름에 둘러싸여 있어 관측이 더욱 어렵다.  EHT 연구팀은 “초대질량 블랙홀 주변 물질의 흐름을 분석해 은하의 형성과 진화 과정을 밝힐 수 있을 것”이라며 “추가적인 연구를 통해 일반상대성이론의 정밀한 검증 등 새로운 결과들이 쏟아져 나올 것으로 전망한다”고 밝혔다.   세라 마르코프 EHT 과학이사회 공동 위원장은 "이번에 공개된 블랙홀 모습은 M87 블랙홀과 매우 유사한 모양을 보이는데, 이는 중력에 의해 시공간이 휜다는 아인슈타인의 일반 상대성이론이 옳았음을 재입증한 것"이라고 강조했다.

세계 주요 전파망원경을 연결해 블랙홀을 관측해온 ‘사건지평선망원경’(EHT) 프로젝트 과학자들이 한국시간으로 12일 오후 10시 기자회견을 열어 우리 은하 중심부에 있는 초대질량 블랙홀 ‘궁수자리A*’의 실제 이미지를 공개했다. 지구에서 약 2만 7000광년 떨어진 블랙홀을 포착한 것으로, 인류가 직접 관측한 블랙홀 중에 가장 가깝다. 가운데 검은 부분은 블랙홀과 블랙홀을 포함하는 그림자이고, 고리의 빛나는 부분은 블랙홀의 중력에 의해 휘어진 빛이다. 2019년 4월 사상 처음으로 공개된 M87 은하(지구에서 약 5500만 광년)의 초대질량 블랙홀 실제 이미지와 유사하다는 점에서 아인슈타인의 일반상대성 이론이 실증됐다는 평가다. 한국천문연구원·EHT 제공

과학자들은 지금까지 5,000개 이상의 외계 행성을 찾아냈다. 그 가운데 몇 개는 지구처럼 암석 행성이면서 액체 상태의 물이 있을 것으로 추정되고 있다. 하지만 실제로 생명체가 살 수 있는 환경인지는 누구도 자신 있게 말할 수 없다. 행성 표면 환경에 대해서 얻을 수 있는 정보가 거의 없기 때문이다. 현재 관측 기술로는 간접적인 방법으로 행성의 존재와 크기를 대략 추정할 뿐이다.  따라서 제2의 지구를 찾는 과학자들의 궁극적인 목표는 지구형 행성의 표면을 직접 관측하는 일이다. 하지만 별보다 수백만에서 수십억 배 낮은 행성의 밝기를 생각하면 쉽지 않은 일이다. 별 주위를 공전하는 행성의 빛을 포착하는 일은 흔히 불 켜진 등대 옆을 지나는 반딧불이를 찾는 일에 비유된다.  하지만 스탠퍼드 대학의 과학자들은 이 문제에 대한 기발한 해결책을 제시했다. 바로 태양을 렌즈로 사용하는 것이다. 엉뚱한 이야기처럼 들리지만, 사실 이 방법은 천문학자들이 흔히 사용하는 중력 렌즈 관측 기술을 태양에 적용하는 것이다.  중력 렌즈는 아인슈타인의 상대성 이론에 따라 빛이 시공간을 지나면서 질량이 큰 천체 옆에서 휘어지는 현상을 이용한 것이다. 먼 별이나 은하에서 나온 빛이 은하나 은하단의 중력장에 들어가면 마치 렌즈에 들어간 빛처럼 경로가 굴절되면서 확대되는 현상이다. 과학자들은 중력 렌즈의 도움을 받아 멀리 떨어진 천체를 10-20배 정도 더 밝게 볼 수 있다.  당연히 태양의 중력도 주변을 지나는 빛을 렌즈처럼 굴절시킨다. 하지만 태양의 강력한 빛 때문에 태양의 가장자리를 지나는 희미한 빛을 모아 이미지를 재구성하기가 매우 어렵다.  연구팀 역시 천체물리학 저널에 발표한 논문에서 태양 중력 렌즈(Solar Gravitational Lens)가 지금 기술 수준에서 어렵다는 점을 인정했다. 하지만 천문학자들이 중력 렌즈를 사용하는 기술이 점점 개선되고 있어 50년 후에는 불가능한 일이 아닐 것으로 예상했다.  태양은 중력 렌즈 효과를 이용할 수 있는 천체 중에서 가장 가까이 있어 수십억 광년 떨어진 은하보다 더 효과적으로 빛을 모으고 초점을 맞출 수 있다. 기술적으로 가능하다면 남은 일은 지상 망원경이나 우주 망원경이 개념도처럼 외계 행성 - 태양 - 망원경 순으로 일직선으로 놓이게 위치를 조정하는 것이다. 태양이나 외계 행성은 크게 움직일 수 없는 만큼 우주 공간에서 먼 거리를 이동할 수 있는 망원경이 가장 적합하다.  만약 태양 중력 렌즈가 현실이 된다면 과학자들은 가까운 지구 크기의 외계 행성 표면을 직접 관측해 바다와 대기의 존재, 광합성의 징후, 실제 표면 온도와 기후 등에 대한 결정적인 증거를 확보할 수 있다. 그때가 되면 과학자들은 제2의 지구가 실제로 존재하는지, 그리고 어디에 있는지 자신 있게 말할 수 있을 것이다.

미 항공우주국(NASA)에서 운영하는 '오늘의 천체사진'(APOD) 5월 11일자에 보기 드문 우주의 풍경이 올라와 눈길을 끌고 있다. 바로 중력 렌즈가 만들어낸 '우주의 미소'이다.​   100여 년 전에 발표된 알버트 아인슈타인의 일반 상대성 이론은 중력 렌즈 현상을 예측했다. 강력한 중력이 뒤쪽에서 오는 빛을 휘어지게 하여 렌즈처럼 기능할 것이라는 예견이다. 그리고 이것이 바로 이 먼 은하에 X선 망원경과 찬드라 및 허블 우주 망원경의 광학 이미지 데이터를 통해 볼 수 있는 기발한 모습을 주는 이유이다.   체셔 고양이 은하단이라는 별명이 붙은 이 은하단에 있는 두 개의 큰 타원은하는 호처럼 보이는 거대한 빛의 테두리로 둘러싸여 있다(채셔 고양이는 루이스 캐럴의 소설 '이상한 나라의 앨리스에 나오는 가공의 고양이). 호는 시선 방향에서 앞쪽에 있는 천체의 중력이 빛을 휘어지게 하는 중력 렌즈 현상에 의해 만들어진 먼 배경 은하의 광학 이미지이다.  물론 그 중력 질량은 대부분 암흑물질이다. 두 개의 큰 타원 '눈' 은하는 병합이 진행되고 있는 자체 은하군에서 가장 밝은 구성원이다.  이들의 상대적인 충돌속도는 거의 초속 1,350km로, 서로 충돌하면서 가스를 수백만 도까지 가열하여 보라색으로표시된 X선 광선을 방출한다. 이 은하단 합병이 궁금한 사람은 큰곰자리 방향을 잘 살펴보기 바란다. 채셔 고양이 은하단은 지구로부터 약 46억 광년 떨어진 큰곰자리에서 미소를 짓고 있다.​  

만 13세 미국 소년이 물리학 박사과정에 진학해 화제다. 미네소타대 물리학과에 다니는 그는 곧 대학을 졸업한다. 부러울 거라고는 없을 것 같은 소년의 부모는 최근 고민에 빠졌다. 나이가 너무 어린 탓에 정상적인 방법으로는 장학금을 비롯해 학교가 정한 지원금을 받을 수 있는 방법이 없어서다.  미국 폭스뉴스 등에 따르면, 엘리엇 태너(13)는 대학에서 평균 학점 3.78점을 유지하고 있다. 누구보다 물리학을 좋아한다는 그는 수업은 물론 학술 연구에도 누구보다 적극적으로 참여하고 있다. 그는 앞으로 고에너지 물리학자(핵물리학자, 입자물리학자 등)를 거쳐, 최종적으로는 대학교수가 되는 게 꿈이다. 엘리엇은 3살 때부터 책을 읽고 수학에 흥미를 보였다. 아이가 남 다르다는 것을 느낀 부모는 정규 학교 대신 홈스쿨링을 택했다. 스스로 공부하는데 재미를 붙인 그는 8살 때 고등학교 교과과정을 모두 마쳤고 9살이 되던 해 대학에 입학했다. 그는 이 학교 이공계 최연소 대학생이 됐고 다음달이면 우수한 성적으로 졸업을 한다. 그런 그에게 예상치 못한 시련이 왔다. 학비가 박사과정에 걸림돌이 될 수도 있다는 사실을 뒤늦게 알았다. 엘리엇은 학기마다 약 2만 300달러(약 2500만 원) 씩, 1년에 총 4만 600달러(약 5000만 원)을 내야 한다. 어머니 미셸 태너는 “장학금과 보조금을 신청했지만, 나이가 너무 어리다는 이유로 허가를 받지 못했다. 박사과정 신입생 중 97%가 지원금 등 혜택을 받기 때문에 성적이 좋은 아들이 지원금을 받지 못한다고는 상상조차 못했다”고 덧붙였다.이후 부모는 엘리엇의 학비를 마련하고자 기부금 사이트 고펀드미에 페이지를 만들었다. 엘리엇의 사연이 소셜네트워크서비스(SNS)상에서 확산하면서 기부금은 지난 22일 기준 4만 4000달러(약 5500만 원)를 돌파했다. 부모는 “엘리엇은 비디오 게임을 즐기고 친구들과 어울리길 좋아하는 13세 소년과 똑같다. 아들은 여전히 어린 아이이고 유일한 차이점은 중학교가 아닌 대학교에서 공부할 뿐”이라고 말했다.

국내 연구진이 초대질량 블랙홀 천체인 퀘이사를 관측할 수 있는 새로운 방법을 개발했다. 한국천문연구원 이론천문센터, 중국 우한대 물리과학기술학부, 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 물리천문학과 공동 연구팀은 초기 우주 천체 형성을 연구하는데 중요한 퀘이사를 많이 관측할 수 있는 새로운 방법을 제시했다고 25일 밝혔다. 이번 연구 결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘천체물리학 저널’에 실렸다. 연구팀은 퀘이사의 광도곡선을 재구성해 중력렌즈 현상을 보인 퀘이사를 찾아낼 수 있는 방법을 개발했다. 중력렌즈는 아인슈타인의 상대성이론에 근거해 질량을 가진 천체가 근처 시공간을 휘게 만들어 렌즈와 같은 역할을 하는 현상이다. 천체 중력이 렌즈처럼 작동해 빛의 굴절이 일어나게 되면서 천체 모습은 여러 개로 보이거나 변형돼 보이고 더 밝거나 어두워진다. 퀘이사에 중력렌즈 현상이 나타나면 퀘이사가 서로 다른 위치에 여러 개로 보인다. 이 때는 대형 망원경을 사용하지 않고는 이미지를 구분하기 어려워 중력렌즈 현상이 일어났는지 명확히 판명하기 어렵다. 퀘이사 광도곡선을 이용하면 망원경으로 장기 관측할 필요 없이 중력렌즈 현상 발생 여부를 판명할 수 있지만 밝기 변화 패턴을 규격화하기 어렵기 때문에 퀘이사 광도곡선을 파악이 어렵다. 연구팀은 이 같은 문제들을 극복하기 위해 퀘이사의 광도곡선을 모르더라도 중력렌즈 퀘이사를 발견하는 관측법을 제시했다. 퀘이사에서 중력렌즈 현상이 나타났다고 가정하고 중력렌즈로 구분된 두 신호 사이에 걸린 시간을 조정했다. 두 신호 사이에 걸린 시간이 실제 시간과 다를 경우 광도곡선의 왜곡현상이 가장 적게 일어나는 시간을 구해 중력렌즈 퀘이사를 발견했다. 연구팀이 개발한 방법을 사용하면 중력렌즈 퀘이사를 발견할 가능성은 2배 이상으로 늘어나고 일반 퀘이사를 중력렌즈 퀘이사로 잘못 파악할 가능성도 낮아진다. 또 이번에 개발한 방법을 사용하면 현대 천문학의 수수께끼 중 하나인 허블상수 불일치 문제도 해결하는데 도움이 될 것으로 기대된다. 허블상수는 우주공간이 얼마나 빠르게 팽창하는지를 나타내는 수치로 최근 10년 동안 다양한 방법으로 측정한 허블상수 값이 서로 일치하지 않는 허블상수 불일치 문제가 해결되지 않고 있다. 중력렌즈 퀘이사는 이미지간 밝기, 광도곡선의 시간차 등 다양한 정보가 있어 이를 종합하면 정확한 거리 측정이 가능해 허블상수 불일치도 해결할 수 있을 것이라는 설명이다. 이번 연구를 주도한 아르만 샤필루 천문연구원 박사는 “이번 연구는 망원경으로 오랜 시간 관측하지 않아도 중력렌즈 퀘이사를 효과적으로 발견할 수 있음을 보여준다”고 말했다.

“벌이 없었다면 꽃은 지금처럼 화사하지도, 향기롭지도 않았을 것이며 자연과 인간은 지금과는 완전히 다른 모습이었을 것이다.” 미국 보존생물학자이자 과학저술가인 소어 핸슨 박사가 저서 ‘벌의 사생활’에서 한 말이다. 손가락 마디 하나보다도 작은 벌이 인간과 자연에 미치는 영향은 우리가 상상하는 것 이상이라는 의미다. 또 꿀벌이 사라지게 될 경우 인간도 최악의 상황을 준비해야 한다는 경고와 다름없다.●식량 대다수 가루받이 의존도 높아 꿀벌과 인류의 관계를 이야기할 때 많이 인용되는 것은 “벌이 사라진다면 인류도 4년 안에 지구에서 사라지게 될 것이다”라는 문장이다. 국내는 물론 외국에서도 상대성이론을 만든 물리학자 알베르트 아인슈타인이 한 말로 언론을 통해 알려져 있다. 꿀벌의 중요성을 이야기하기 전에 짚고 넘어가야 할 부분이기도 하다. 생태학자와 생물학자들이 지적하듯 이 말은 아인슈타인이 한 말이 ‘절대’ 아니다. 꿀벌 전문가인 제프 올레턴 영국 노샘프턴대 생태학과 교수나 키스 델라플란 미국 조지아대 곤충학과 교수에 따르면 이 말은 1941년 발행된 양봉 관련 잡지 ‘캐나다 꿀벌 저널’에 실린 캐나다 양봉가의 글이 최초 출처다. 1965년 프랑스 과학 잡지에서 아인슈타인이 한 말로 잘못 인용하면서 확대 재생산됐다. 어쨌든 유엔식량농업기구(FAO) ‘수분(가루받이) 매개자 통계’에 따르면 수분을 하는 동물로는 꿀벌 외에 나비, 나방, 말벌, 딱정벌레, 새, 박쥐가 있지만 가장 중요한 것은 꿀벌과 나비다. 전 세계 야생 식물의 90%, 식용 작물의 75%가 동물의 가루받이에 의존한다. 꿀벌은 세계 주요 100대 농작물 중 71개 작물의 가루받이를 돕는다. 실제로 작물별 꿀벌의 가루받이 의존 정도를 보면 아몬드는 100%, 양파·호박 90~100%, 사과·망고 80~100%, 수박 70~100%, 식용유의 주 원료인 유채와 해바라기는 50~100%에 이른다. 유럽에서 꿀벌을 소, 돼지와 함께 세 번째로 중요한 가축으로 여기는 이유도 여기에 있다. FAO는 현재 전 세계적으로 새, 박쥐 같은 척추동물 수분매개체의 16%가 심각한 멸종위기 상황에 있으며 무척추동물 수분매개체, 특히 꿀벌과 나비는 40%가 멸종에 직면해 있다고 경고하고 있다. 꿀벌과 나비의 급격한 감소에 대해서는 유엔 생물다양성과학기구(IPBES)도 우려를 표하고 있다.●곤충 매개 작물, 전체 생산량의 35% IPBES는 생물다양성협약의 과학적 자문을 위해 2012년 설립된 기구로 기후변화협약 부속 과학자문기구인 ‘기후변화에 관한 정부 간 협의체’(IPCC)와 비슷한 기능을 한다. 이들이 작성한 ‘수분매개체, 수분 및 작물생산 평가보고서’에 따르면 현재 수분 매개 곤충에 의해 재배되는 작물 생산량은 전 세계 작물 생산량의 35%를 차지하고 있으며 전 세계 농산물 생산액 중 5~8%에 이른다. 돈으로 환산하면 연간 2350억 달러(약 285조원)에서 최대 5770억 달러(약 700조원) 수준이다. 꿀벌이 사라지면 작물 생산뿐만 아니라 인간 생존 자체가 위험해진다. 미국 하버드대 연구진은 꿀벌이 사라지면 매년 142만명 이상이 추가로 사망하게 될 것이라는 전망을 의학 분야 국제학술지 ‘랜싯’에 발표한 바 있다. 과일 생산량은 22.9%, 채소는 16.3%, 견과류는 22.3% 줄면서 특히 임산부와 아동, 청소년에게 필수적인 비타민A, 비타민B, 엽산 등 영양소 공급이 급격히 줄어 저소득층을 중심으로 사망자가 늘 것이라는 분석을 내놨다. 그렇다면 꿀벌의 잇단 폐사나 실종의 원인은 뭘까. IPBES에 따르면 꿀벌의 감소 원인은 크게 ▲서식지 감소 ▲병해충 ▲기후변화 ▲농약사용 ▲외래종 유입 ▲환경오염 6가지이다. 도시개발로 인해 꿀벌이 서식하고 꽃가루를 얻을 수 있는 곳이 줄어들고, 농경지나 산지가 줄면서 집약적 환경에서 수확률을 높이기 위해 쓰는 농약이 해충뿐만 아니라 일반 곤충에게까지 치명적 영향을 미친다는 것이다. 기후변화로 꿀벌의 면역력이 떨어져 병해충에 대한 저항력이 약해 곤충 감염병이 쉽게 확산되는 것도 문제라는 설명이다.●꿀벌 폐사의 주범은 농약 이 중에서 가장 직접적이고 치명적인 원인은 농약이다. 환경단체들은 ‘네오니코티노이드’라는 약제를 꿀벌 폐사의 주범으로 지목하고 있다. 담배 속 니코틴과 화학적으로 유사한 네오니코티노이드는 기존 살충제보다 독성이 덜해 전 세계적으로 가장 많이 사용되는 농약이다. 독일 요하네스 구텐베르크 의대 연구팀은 네오니코티노이드는 극미량이라도 꿀벌에게는 치명적이며 꿀벌이 생산하는 꿀의 품질을 저하시키는 원인이라는 연구 결과를 미국 공공과학도서관에서 발행하는 기초과학 분야 국제학술지 ‘플로스 원’에 발표하기도 했다. 스위스 베른대 연구진을 중심으로 영국, 오스트리아, 프랑스 등 20개국 37개 연구기관이 참여한 ‘국제꿀벌연구협회’(COLOSS)에서 활동하고 있는 앨리슨 그레이 영국 스트래스클라이드대 수학·통계학과 교수는 “꿀벌 폐사는 생각보다 복잡한 문제로 특정 날씨 패턴이나 양봉환경에 따라 달라지고 여름철에 양봉 관리가 어떻게 됐는가에 따라 겨울철 폐사율이 달라진다”며 “최근 기후변화로 인해 꿀벌의 천적인 각종 기생 진드기의 번식 기간이 길어지면서 꿀벌 폐사율에 영향을 미치는 것으로 분석되고 있다”라고 말했다. 벌 생태학자인 데이비드 굴슨 영국 서식스대 교수는 이달 초 과학저널 ‘사이언스’에 발표한 분석 논문에서 “살충제 오염, 전자파 노출, 도시화, 온난화 등 꿀벌 생존을 위협하는 요소들은 대부분 인간의 활동에서 기인한 것”이라고 지적했다.

캘리포니아 공대 연구팀이 지구에서 90억 광년 떨어진 위치에 있는 초거대 블랙홀 쌍성계를 찾아냈다. 보통 은하 중심에는 태양 질량의 수백만 배에서 많게는 수십억 배에 이르는 초거대 질량 블랙홀이 한 개 존재한다. 예외적으로 두 개의 은하가 충돌해 하나의 거대 은하가 되는 경우에만 일시적으로 두 개의 거대 블랙홀이 한 은하 안에 공존할 수 있다. 일시적이라고 표현한 이유는 결국 강력한 중력을 지닌 두 블랙홀이 서로를 잡아당겨 하나로 합쳐지기 때문이다. 다만 이 과정은 천문학적인 기준으로 매우 짧은 시간에 일어나기 때문에 실제로 관측하기는 어려웠다. 캘리포니아 공대의 산드라 오닐이 이끄는 연구팀은 블레이저 PKS 2131-021를 관측하던 중 특이한 사실을 발견했다. 블레이저 (blazer)는 우주에서 가장 밝은 천체인 퀘이사 가운데서도 특히 더 밝은 천체로 그 정체는 초거대 질량 블랙홀이 뿜어내는 제트(jet)로 생각된다. 초거대 블랙홀이 너무 많은 물질을 중력으로 끌어들인 다음 결국 다 흡수하지 못하고 방출하는데, 엄청난 에너지 때문에 입자들을 빛에 가까운 속도로 뿜어내는 것이 바로 블랙홀의 제트다. 참고로 PKS 2131-021는 지구에서 90억 광년 떨어진 장소에서 빛의 속도의 99.98%로 입자를 뿜어내고 있다. 연구팀이 발견한 특이한 사실은 PKS 2131-021 밝기가 주기적으로 변한다는 것이다. 이것이 놀라운 이유는 블레이저의 정체가 태양 질량의 수억 배에 달하는 초거대 블랙홀이기 때문이다. 이렇게 거대한 블랙홀을 주기적으로 흔들 수 있는 천체는 다른 초거대 질량 블랙홀뿐이다. 연구팀은 지구와 우주에 있는 5개의 망원경에서 수집된 45년간의 천체 관측 데이터를 분석해 PKS 2131-021의 밝기 변화가 2년 간격으로 일어난다는 사실을 확인했다. 그리고 역으로 이를 이용해 지구에서 직접 관측하기 어려운 동반 블랙홀의 질량, 공전궤도를 추정했다.　 그 결과 PKS 2131-021 블랙홀 쌍성계는 지구 – 태양 거리의 2000배 정도, 태양 – 명왕성 거리의 50배 정도 떨어진 거리에서 서로를 공전하는 것으로 추정된다. 꽤 먼 거리처럼 보이지만, 태양 질량의 수억 배에 달하는 두 블랙홀 사이의 거리치고는 너무 가까운 거리다. 연구팀은 PKS 2131-021가 앞으로 1만 년 이내로 합체될 것으로 예상했다. 인간의 기준으로는 먼 미래지만, 우주의 나이와 비슷한 대형 은하의 나이를 생각하면 대단히 짧은 시간이다. 아인슈타인의 상대성 이론에 따르면 이렇게 거대한 천체가 하나로 합체되는 과정에서 강력한 중력파가 발생해 우주 전체로 퍼진다. 하지만 PKS 2131-021는 오히려 너무 크기 때문에 기존의 관측 장비로는 정확한 측정이 어려운 경우다. 연구팀은 차세대 관측 장비를 이용해 초거대 블랙홀 쌍성계의 상세한 모습을 관측할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

‘축구 황제’ 펠레(81·브라질)가 전립선 요도 절제 수술 등을 받으며 건강이 악화했다. 28일(현지시간) 브라질 매체들에 따르면 펠레는 요도 감염으로 지난 13일 상파울루 시내 알베르트 아인슈타인 병원에 입원했다가 2주일 만인 지난 26일 퇴원했다. 병원 측은 이날 발표한 성명을 통해 “펠레는 요도 감염으로 입원해 치료를 받았으며 건강 상태는 안정적”이라면서 “지난해 이뤄진 대장 종양 제거 수술에 따른 후속 치료는 계속 받아야 한다”고 밝혔다. 펠레는 소셜미디어(SNS)에 딸 켈리 나시멘투와 함께 찍은 사진을 올려 자신을 걱정해준 축구 팬들에게 감사 인사를 전했다. 펠레는 그동안 고관절 수술과 신장 결석, 전립선 요도 절제 수술 등을 받았고, 지난해 8월 말에는 대장에서 종양이 발견돼 9월 초 수술을 받았다. 이후에도 입원과 퇴원을 반복하면서 그를 둘러싸고 건강 이상설이 제기됐다.

인류가 이뤄 낸 문명 발전의 원동력은 무엇일까. 넷플릭스 오리지널로 최근 공개된 프랑스 영화 ‘빅버그’는 이 흥미로운 질문을 연극의 형태로 풀어낸 SF다. 제목 그대로 ‘큰 결함’으로 인해 벌어지는 사건을 다룬다. 2045년을 배경으로 한 작품의 공간은 인공지능(AI)이 보편화가 되어 있으며 가정마다 안드로이드 로봇이 있다. 인간은 여가를 즐기고 로봇이 노동을 대체하는 형태가 정착된 미래를 그린다. 레트로 감성을 지닌 알리스는 모니크와 아인슈타인을 비롯한 구식 로봇들과 함께 지내고 있다. 그녀의 집으로 하나둘 모여들어 각자 욕망을 풀던 사람들은 AI 네스트로에 의해 집에 갇히게 된다. 이들이 처한 위험은 표면적으로 교통체증이다. 이 교통체증의 이유는 로봇 경찰 부대 요닉스에 생긴 결함으로 반란이 일어나 교통통제를 해 줄 존재가 사라졌기 때문이다. 기계에게 손발을 맡긴 인간이 결박을 당하는 신세가 된 것이다. 구식이란 점 때문인지 모니크 등 알리스의 로봇들은 이 버그(결함)의 영향을 받지 않는다. 외부의 위험이 요닉스라면 내부의 위험은 인간 자신들이다. 이들은 탈출 시도와 함께 서로 갈등을 빚으며 욕망이 충돌하는 모습을 보인다. 일곱 명의 인물이 각자 다른 욕망을 보여 준다는 점에서 성경의 칠죄종을 연상시키기도 한다. 기계에 비유하자면 인간의 결함으로 볼 수 있는 지점이다. 이 결함은 앞서 언급했던 인류 문명 발전의 원동력을 묻는 질문에 대한 답이라 할 수 있다. 다른 동물들에 비해 신체적으로 연약하게 태어난 인간이 지배자 위치에 올라설 수 있었던 이유는 두뇌에 있다. 도구를 통해 신체적인 결함을 채워 나간 것처럼 인류 문명은 이 결함을 채우는 방향으로 발전을 거듭했다. 신체의 영역을 넘어서 두뇌 영역까지 확장된 형태가 바로 AI이다. AI에 의해 위협을 받는 인간의 모습은 결함을 채우려는 끝없는 욕심이 만든 재앙이다. 흥미로운 점은 모니크를 비롯한 로봇들이 인간이 되고자 한다는 것이다. 인간의 결함은 소통의 매개라는 역설을 지닌다. 개인으로는 완벽할 수 없기에 협동을 하고 교감을 나눈다. 때로는 희생과 자기파괴 같은 이성적이지 못한 선택을 할 때도 있지만 모니크에게는 그 모습 또한 인간이 지닌 아름다운 결함으로 다가온다. 이 작품은 ‘큰 결함’이 만든 비극적인 사건 속에서 인간의 존재 가치를 발견하는 미덕을 선보인다. 영화를 연출한 장 피에르 주네는 ‘잃어버린 아이들의 도시’(1995), ‘아멜리에’(2001) 등을 통해 선보인 환상적인 영상미와 동화 같은 스토리를 장점으로 보여 줬다, 한정된 공간을 바탕으로 대사로 사건을 풀어내는 구성은 연극적인 묘미를 지닌다. 다소 기괴한 표현과 화려한 색감은 영화적인 재미를 더한다. 15세 이상 관람가.미래사회 인간과 AI의 관계를 다룬 이 영화와 함께 보기 좋은 넷플릭스 시리즈로 ‘러브, 데스+로봇’을 추천한다. 20분이 넘지 않는 단편 애니메이션으로 구성되어 있으며 다채로운 상상력이 돋보인다. 2019년 1시즌 18화, 지난해 2시즌 8화까지 나왔다. 디스토피아의 세계관보다는 인간과 로봇이 공존하는 미래를 그려 냈다는 점에서 시선을 사로잡는다. SF에 장르적인 바탕을 두면서 미스터리, 호러, 괴수물, 스팀펑크 같은 장르적인 매력에도 충실한 모습을 보인다.애니메이션 감독으로 ‘데드풀’을 통해 큰 인기를 얻은 팀 밀러와 스타일리시한 연출로 유명한 데이비드 핀처가 손잡은 만큼 영상미에서 큰 만족을 선사한다. 에피소드를 보면 ‘요거트가 세상을 지배할 때’, ‘아이스 에이지’처럼 귀엽고 아기자기한 매력을 지닌 작품이 있는가 하면, ‘숨겨진 전쟁’, ‘무덤을 깨우다’처럼 장르적인 색깔이 강한 작품도 있다. ‘목격자’의 경우 구성적인 측면에서 미스터리를 자아내는 기교가 뛰어난 만큼 관람을 추천하는 에피소드다. 청소년관람불가. 김준모 키노라이츠매거진 편집장

1797년 영국 과학자 헨리 캐번디시는 납 공과 나무 막대, 철사로 만든 장치를 이용해 중력의 강도를 측정했다. 21세기에 과학자들은 좀 더 정교한 도구인 원자를 사용하여 그와 같은 일을 하고 있다.  중력은 물리학 입문 수업의 초기 주제이지만, 그렇다고 해서 중력의 성질이 완전히 밝혀졌다는 얘기는 아니다. 과학자들은 계속해서 더 높은 정밀도로 중력을 측정하려고 시도하고 있다.  한 그룹의 물리학자들이 원자에 대한 시간 지연(속도 또는 중력 증가로 인한 현상)의 효과를 사용하여 이 실험을 했다. 지난 13일 '사이언스' 저널 온라인에 게재된 논문에서 연구원들은 이 실험으로 시공간의 곡률을 측정할 수 있었다고 발표했다.  이 실험은 원자 간섭계라는 장비를 사용한 것으로, 양자 역학의 원리를 이용한다. 광파가 입자로 표현될 수 있는 것처럼 입자는 '파동 다발'로 표현될 수 있다. 그리고 광파가 중첩되어 간섭을 일으킬 수 있는 것처럼, 물질 파동도 마찬가지이다. 특히, 원자의 파동 다발이 둘로 쪼개져 무언가를 하도록 한 다음 다시 결합하게 되면 더 이상 파동이 정렬되지 않을 수 있다. 즉, 위상이 변경되는 것이다.  새로운 연구에 참여하지 않은 독일 울름 소재의 양자기술연구소 물리학자인 알버트 로라는 "이 위상 변화에서 유용한 정보를 추출하려고 시도한다"라고 스페이스닷컴에 말했다. 로라는 새로운 연구에 대해 '전망'이라는 제목의 글을 사이언스에 게재했다. 중력파 탐지기는 이와 비슷한 원리로 작동한다. 이러한 방식으로 입자를 연구함으로써 과학자들은 전자가 어떻게 행동하는지, 중력이 실제로 얼마나 강한지, 그리고 중력이 상대적으로 짧은 거리에서 미묘하게 변화하는 방식 등, 우주가 작동하는 핵심 원리 뒤에 있는 숫자를 미세 조정할 수 있다. 이는 스탠퍼드 대학의 크리스 오버스트리트와 그의 동료들이 새로운 연구에서 측정한 마지막 효과이다. 이를 위해 그들은 10m 높이의 진공관으로 구성된 '원자 분수'를 만들었다. 이 진공관은 맨 꼭대기 주위에 고리를 두르고 있다. 연구원들은 원자 분수를 통해 레이저 펄스를 발사하여 원자 분수를 제어했다. 한 번의 펄스로 그들은 바닥에있는 두 개의 원자를 발사했다. 두 번째 펄스가 그들을 다시 떨어뜨리기 전에 두 원자는 각각 다른 높이에 도달했다. 세 번째 펄스는 바닥에 있는 원자를 포착하여 원자의 파동 다발을 재결합했다. 여기서 연구원들은 두 개의 파동 다발이 위상이 다르다는 것을 발견했다. 이는 원자 분수의 중력장이 완전히 균일하지 않다는 증거이다. 로라는 알버트 아인슈타인의 가장 유명한 이론 중 하나를 언급하면서 "이는 일반 상대성 이론에서 실제로 시공간 곡률의 효과로 이해될 수 있다"라고 말했다. 더 높이 올라간 원자는 고리에 가까웠기 때문에 고리의 중력 덕분에 더 많은 가속도를 경험했다. 완벽하게 균일한 중력장에서 이러한 효과는 상쇄되지만 이 실험에서는 그렇게 되지 않았다. 원자의 파동 다발은 서로 위상이 달랐고, 시간 지연의 효과로 더 많은 가속을 경험한 원자는 상대 원자와 시간이 약간 어긋났다. 그 결과는 아주 작은 변화지만 원자 간섭계는 이를 감지할 만큼 충분히 민감하다. 과학자들은 고리의 위치와 질량을 제어할 수 있기 때문에 로라는 "그들은 이러한 효과를 측정하고 연구하고 있다"고 밝혔다. 이 발견의 이면에 있는 기술인 원자 간섭계는 난해해 보일 수 있지만, 언젠가는 원자 간섭계가 중력파를 감지하고, GPS보다 더 나은 탐색에 도움이 되는 데 사용될 수 있다고 연구원들은 덧붙였다.

14∼16세기 르네상스가 한창이던 시절 과학자들은 변화하고 움직이는 모든 것들을 유체(流體) 현상으로 이해하려고 했다. 고대 그리스의 철학자 헤라클레이토스가 남긴 언명 ‘판타 레이’(panta rhei)의 영향력이 여전했기 때문이다. ‘만물유전’(萬物流轉)이라 번역되는 판타 레이는 ‘모든 것은 흐른다’라는 뜻을 갖고 있다. 수많은 천재와 지성들은 세계를 판타 레이의 관점으로 봤고, ‘소용돌이’라는 뜻을 가진 보텍스(vortex)를 중심에 놓고 우주와 물리 현상을 해석했다. 그러나 과학이 발전하면서 유체들은 하나둘 사라졌다. 근대과학의 효시로 추앙받는 아이작 뉴턴은 중력 법칙으로 보텍스들을 깨끗이 소멸시켰고, 현대물리학이 양자역학과 상대성이론을 두 기둥으로 삼은 이후엔 유체역학 역시 설 자리를 잃었다. 새 책 ‘판타 레이’는 판타 레이가 지배하던 시절의 이야기를 담고 있다. 여기에 현대 과학 이야기를 적당히 섞어 이해를 돕는다. 한데 굳이 현대와 단절된 옛 과학 이야기를 들춰내는 이유는 뭘까. 사실 불꽃처럼 휘몰아치다 소멸한 옛 과학의 역사는 현대 과학의 기저에서 끊이지 않고 이어져 왔다. 유체역학처럼 말이다. 물리학에서 잊혀졌던 유체역학은 두 차례 세계대전을 거치며 항공기와 로켓의 기초 이론으로 다시 각광받고 있다. 저자는 유체역학을 연구한 로켓 분야 권위자다. 듣는 것만으로도 머리에 쥐가 날 것 같은 이름과 용어들이 무수히 날아다니지만 책은 그리 어렵지 않다. 과학 이론 자체에 대한 설명보다는 그 이론이 나오게 된 배경, 영향, 역사, 예술 등의 이야기들을 종횡으로 탐색하고 있기 때문이다. 낭만적인 과학의 역사, 혹은 장삼이사의 눈높이에 맞춘 과학 철학을 담은 책 정도로 이해하면 될 듯하다. 책엔 과학자뿐 아니라 미술가, 음악가, 경제학자 등도 등장한다. 페이지를 넘기다 보면 토머스 그레셤 이전부터 ‘악화가 양화를 구축’하는 현상을 발견하고 있는 코페르니쿠스, 명화 ‘비너스의 탄생’에 보텍스의 흐름을 그려넣고 있는 보티첼리와 만나는 등 뜻밖의 경험을 하게 된다.

쉬워 보이는 것은 어렵고 어려워 보이는 것은 쉽다. 독일의 컴퓨터 과학자 유르겐 슈미트후버는 ‘단순한 원칙이 아름다움, 새로움, 놀라움, 흥미로움, 관심, 호기심, 창의성, 예술, 과학, 음악, 농담의 본질을 설명한다’라는 긴 부제목의 논문을 썼다. 논문은 우리의 학습 방식, 욕망, 삶의 구조를 설명하고 있다. 핵심은 ‘압축’이다. 인간의 경험은 다양하고 연관 없이 흩어져 있다. 인간은 혼란스러운 경험 속에서 반복되는 패턴을 찾아서 ‘압축’을 할 수 있다. 해는 매일 뜨기 때문에 ‘낮’이라는 개념을 만든다. 뉴턴은 간단한 공식에 수많은 현상들을 ‘압축’했다. 연필이 왜 바닥으로 떨어지는지. 하늘에서 행성은 궤도를 어떻게 그리는지. 뉴턴의 이론 밖의 현상들을 아인슈타인이 또 ‘압축’했다. 상대성 이론이다. ‘압축’하며 지난 경험을 정리해 우리는 미래를 예측한다. 지능이 높은 동물이라면 자연스럽게 ‘압축’을 추구하게 된다. 대칭이 있는 얼굴, 단순한 비율을 가진 얼굴이 아름답다. ‘압축’하기 쉽기 때문이다. 처음 보는 얼굴도 기존에 익숙한 얼굴을 모아 만든 ‘원형’에서 멀리 벗어나지 않을수록 아름답다. 슈미트후버는 우리가 ‘게으른 뇌’를 가졌다 한다. 뇌는 간결한 공식으로 표현할 수 있는, 공간을 절약하는 정보를 선호한다. 그런데 인간의 뇌가 ‘지나치게’ 게으르다고 말하는 사람도 있다. 인지 심리학자 도널드 호프먼이다. 호프먼은 인간의 뇌가 현실을 그대로 인식하기보다는 인간이 먹고 살아남는 데에 최적화돼 있다고 보았다. 생존과 무관한 것은 뇌는 무시하려 하고, 생존에만 집중하도록 뇌는 우리를 속인다. 보이는 현실은 왜곡투성이인지도 모른다. 호주에 보석딱정벌레라는 곤충이 있다. 보석처럼 반짝이는, 금갈색 곤충이다. 암컷은 날지 못한다. 수컷은 날아다니며 역시나 암컷을 찾아낸다. 수천 년 혹은 수억 년 동안 그렇게 반짝이는 금갈색 암컷들을 좇으며 살았다. 어느 날 갈색의 빈 맥주병을 보고 수컷들은 깜짝 놀란다. 암컷을 그만 잊는다. 반짝이는 유리병에 붙어(거대한 암컷으로 착각해) 여위어 가다 굶어 죽는다. 맥주병과의 금지된 사랑 때문에 보석딱정벌레는 멸종할 뻔한다. 호주 맥주 회사들은 이 때문에 병 디자인을 바꾸었다. 호프먼은 시뮬레이션을 돌렸다. 현실을 있는 그대로 인식하는 생물보다는 현실을 왜곡하는 생물이 생존 확률이 더 높았다. 보석딱정벌레는 갈색이며 올록볼록한 물체는 무조건 열망하도록 진화했다. 인간이 보는 세상도 ‘가짜’가 아닌가 하고 많은 철학자들이 주장했다. 왜 플라톤이 우리가 ‘진짜 세상’을 인식 못하고 있고 욕망을 경계해야 한다고 했는지 이제 다시 설명할 수 있다. 욕망은 뇌가 수억 년의 진화를 거치며 우리에게 보내는 가장 강한 메시지이다. 우리를 속이려면 욕망으로 속일 것이다. 금갈색빛의 욕망이다.

우리 은하의 거대질량 블랙홀 주변 환경을 관측 사상 가장 자세히 나타낸 이미지가 공개됐다. 유럽남방천문대(ESO)가 14일(현지시간) 공개한 이미지는 우리 은하 중심 블랙홀 ‘궁수자리 A별’의 주변에서 여러 별이 움직이는 모습을 보여준다. 이미지는 국제연구진이 지난 3월부터 7월 사이 칠레 파라날천문대에 설치된 초거대망원경 간섭계(VLTI)의 ‘그래비티’(GRAVITY) 장비를 사용해 여러 차례 관측한 연구 데이터로 만든 것이다. 이전 보다 20배 더 선명하다.이미지는 또 이번 관측 연구에서 새로 발견된 별 ‘S300’뿐만 아니라 ‘S29’로 명명된 별이 지난 5월 말 궁수자리 A별에 가깝게 접근한 모습을 보여준다. 당시 S29는 블랙홀로부터 태양과 지구 거리의 약 90배인 130억㎞ 거리를 초당 8740㎞라는 놀라운 속도로 통과했다. 지금까지 다른 어떤 별도 궁수자리 A별에 S29만큼 가깝게 다가가거나 그 주위를 빠르게 이동하는 모습은 관측되지 않았다. 연구진은 궁수자리 A별의 질량이 태양의 430만 배라고 추정했다. 연구진은 이번 연구를 통해 궁수자리 A별의 정확한 질량과 회전 주기, 그리고 주위에 있는 별들이 아인슈타인의 일반상대성이론에 맞춰 정확하게 움직이는 지 등 여러 가지 의문에 관한 답을 찾으려 했다. 이에 대해 연구 책임저자인 라인하르트 겐젤 독일 막스플랑크 외계물리학연구소(MPE) 소장은 “이 같은 질문에 답할 가장 좋은 방법은 거대질량 블랙홀에 가까운 별들의 궤도를 추적하는 것”이라면서 “연구를 통해 우리가 그 어느 때보다 정확하게 답을 찾을 수 있다는 것을 입증하게 될 것”고 말했다.궁수자리 A별과 같은 블랙홀은 중력이 매우 강해 빛조차 빠져나오지 못하는 시공간 영역으로, 주변의 먼지와 가스를 빨아들이는 강력한 중력원으로 작용한다. 태양을 포함한 우리 은하의 별들은 궁수자리 A별의 강력한 중력에 의해 그 주위를 돈다. 별들은 블랙홀과 먼 거리에서 그 주위를 돌고 있지만, 너무 가까워지면 삼켜질 수 있다. 다행히도 지구는 궁수자리 A별에서 2만 7000광년 거리에 있다. 1광년 거리는 약 9조 5000억㎞다. 한편 이번 연구 성과는 논문 두 편에 각각 기술돼 국제 학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 14일자에 실렸다.

‘천재 물리학자’ 알베르토 아인슈타인의 상대성 이론 수식이 담긴 자필 원고가 150억 원이 넘는 금액에 팔렸다. 최종 낙찰자 신원이 공개되지 않은 상황에서 홍콩 언론에서는 낙찰자가 홍콩 부호 리카이싱(李嘉诚)이라고 보도했다. 홍콩 언론 싱다오(星岛网), 경제일보망(经济日报网) 등 여러 매체는 24일 아인슈타인의 상대성 이론을 연구한 자필 원고가 23일 프랑스 파리에서 열린 크리스티 경매에서 1160만 유로, 한화로 약 155억 원에 팔렸다고 보도했다. 이번에 낙찰된 자필 원고는 모두 54페이지에 달하는 양으로 생전의 오랜 벗이었던 스위스 물리학자 미셸 베소와 공동으로 작성한 것으로 알려졌다. 전체 54페이지 중 26페이지는 아인슈타인이, 25페이지는 베소가 작성했고 나머지 3페이지에는 두 명이 함께 작업했다. 1913년~1914년까지 두 사람은 학술적인 교류가 왕성했고 이번에 공개된 자필 원고의 대부분의 내용이 1913년 6월에 작성된 것으로 일반 상대성 이론을 위한 연구 과정이 고스란히 담긴 의미 있는 자료다. 해당 원고에는 이론의 오류도 있었고 지워버린 방정식, 다시 수정한 계산 결과 등 상대성 이론 연구 과정에서의 고충을 엿볼 수 있다. 중간에 두 사람이 잠시 연구를 중단했을 때 베소가 해당 원고를 이탈리아로 가져갔다. 워낙 자신의 연구 자료를 보존하지 않기로 유명한 아인슈타인이었기 때문에 이번 자필 원고는 그 존재만으로도 큰 의미를 갖는다. 크리스티 측은 “1919년 이전 아인슈타인의 친필 문서는 극히 드물다”라며 “베소가 아니었다면 사라졌을 것”이라며 원고의 존재 자체가 기적 같은 일이라고 설명했다. 이 때문에 경매는 시작가 150만 유로에서 빠르게 350만 유로를 넘어서 최종 1170만 유로라는 역대 아인슈타인 자필 원고 중 가장 높은 가격에 낙찰되었다. 크리스티 측은 최종적으로 2명의 입찰자가 전화로 경매 가격을 높였다고 설명했다. 크리스티 측은 최종 낙찰자 신원에 대해서 입을 다물었지만 홍콩 언론에서는 리카이싱이라고 입을 모았다. 리카이싱은 홍콩 최대 부호로 현재는 홍콩 장허 그룹 계열사의 고문으로 활동하고 있다. 한 때 ‘아시아의 워런 버핏’이라고 불리며 중국 내 부동산 큰손이자 아시아를 넘어 유럽, 미국 등지에서 통 큰 투자를 벌여왔다. 한편 리카이싱 기금회에서는 언론 보도와 관련해 아직까지 공식 성명은 발표하지 않고 있다.

독일 물리학자 아인슈타인이 일반상대성이론을 완성하는 과정에서 작성한 연구 노트가 경매에서 1170만 유로(약 156억원)에 팔렸다. 23일(현지시간) 로이터통신 등에 따르면 아인슈타인이 절친한 동료였던 스위스 물리학자 미셸 베소와 함께 1913년에서 1914년 사이 작성한 54쪽짜리 노트가 이날 프랑스 파리의 크리스티 경매소에서 과학 관련 문서로는 최고 가격에 거래됐다. 크리스티 경매소는 애초 이 노트의 가치를 200만~300만 유로로 추정했다.이 노트는 아인슈타인이 1915년 발표한 일반상대성이론이 어떤 과정을 거쳐 구성됐는지 보여 주는 문건이다. 전체의 절반 정도는 아인슈타인이 손으로 직접 쓴 수식이다. 이 노트는 아인슈타인이 때때로 실수했던 흔적들을 그대로 담고 있다고 로이터는 전했다. 이 노트는 베소가 보관해 왔다. 크리스티의 경매 전문가 빈센트 벨로이는 “아인슈타인이 1919년 이전에 작성한 문서는 극히 드물다”며 “기록을 많이 남기지 않은 아인슈타인의 연구 노트가 지금까지 보존돼 공개된 것으로도 놀라운 일”이라고 말했다. 아인슈타인이 완성한 일반상대성이론은 중력에 관한 가장 정확한 이론으로 평가되며, 양자역학과 함께 현대 물리학의 근간을 이룬다.

‘천재 물리학자’ 알베르트 아인슈타인의 일반상대성이론 수식이 담긴 자필 원고가 150억원이 넘는 금액에 팔렸다. 23일(현지시간) AFP통신, 워싱턴포스트(WP)에 따르면 프랑스 파리에서 열린 경매에서 이 원고는 이날 1160만유로(약 155억원)에 낙찰됐다. 경매 시작전 책정된 감정가 200만~300만 유로(약 28억∼41억원)의 4배 수준으로, 알베르트 아인슈타인이 남긴 문서 중 최고가다. 입찰은 150만유로(약 20억원)에서 시작해 두 명의 응찰자가 20만유로(약 2억7000만원)씩 호가를 올리며 경쟁한 것으로 알려졌다. 최종 낙찰자 신원은 공개되지 않았다. 원고는 1913∼1914년 스위스 취리히에서 아인슈타인이 막역한 친구 미셸 베소와 공동으로 작성한 것으로, 52쪽 분량에 1915년 일반상대성이론 발표를 위한 사전 작업이 담겨있다. 이 중 26쪽은 아인슈타인이, 25쪽은 베소가 작성했고 나머지 3쪽은 공동으로 썼다. 당시 베소와 아인슈타인은 과학계 난제였던 수성 공전 궤도가 고정 궤도에서 이탈하는 현상을 연구하는 중이었다. 초기 연구 자료인 이 원고 내용에는 아인슈타인과 베소가 연구를 일시 중단하게 됐던 일부 오류도 포함됐다. 1914년 이탈리아로 넘어간 베소가 홀로 연구를 다시 시작했으나 결국 포기했다. 이후 작업을 재개한 아인슈타인이 이 내용을 토대로 1915년 11월 일반상대성이론을 발표했다. 경매 주관업체 크리스티는 베소가 아니었다면 아인슈타인이 이 원고를 보관하지 않았을 가능성이 높다며 원고가 살아남은 것이 “기적 같은 일”이라고 설명했다. 크리스티는 “1919년 이전인 이 시기 아인슈타인의 과학 원고는 아주 희귀하다”면서 “일반상대성이론의 기원을 적은 것으로 확인된 두 개 원고 중 하나이기에 아인슈타인의 작업에 대한 비범한 증거”라고 평가했다. 아인슈타인은 일반상대성이론을 통해 가속도와 중력의 효과가 같다는 원리에 따라 질량을 가진 물체가 시공간을 휘게 만든다는 사실을 밝혀냈다. 이에 따라 우주가 평평하지 않고 중력에 따라 곳곳이 휘어져 있다는 당시로서는 획기적인 시각이 등장하게 됐으며, 해당 이론은 천체물리학 등 현대 과학이 발전하는 근간이 됐다. 1955년 76세의 나이로 세상을 떠난 아인슈타인 상대성이론 발표 후 물리학에 기여를 인정받았으며, 1921년 광전효과로 노벨 물리학상을 받았다. 최근 아인슈타인이 남긴 원고가 고가에 팔리고 있다. 2018년 아인슈타인의 신과 종교에 대한 성찰이 담긴 이른바 ‘신의 편지’가 약 미국 뉴욕의 크리스티 경매에서 290만달러(약 34억원)에 낙찰됐다. 2017년에는 행복한 삶에 대한 아인슈타인의 충고가 담긴 편지가 예루살렘에서 156만달러(약 19억원)에 팔렸다.

천재 물리학자 알베르트 아인슈타인(1879~1955)의 상대성이론을 담은 희귀 문서가 경매에 나온다. 21일 워싱턴포스트는 프랑스 파리 경매업체 크리스티가 23일 일반상대성이론 수식이 적힌 아인슈타인의 문서를 경매에 부친다고 보도했다. 경매품은 1913년 6월부터 이듬해 초까지 아인슈타인이 스위스 취리히에서 절친한 친구 미헬레 베소(1873~1955)와 공동으로 쓴 54쪽 분량의 문서다. 문서에는 수성의 궤도이심현상에 적용한 일반상대성이론 수식이 적혀 있다. 함께 작성한 3쪽 외 26쪽은 아인슈타인이, 나머지 25쪽은 베소가 썼다. 크리스티 측은 “일반상대성이론의 기원이 담긴 현존 문서 두 개 중 하나”라면서 “가장 위대한 과학자의 사고방식을 엿볼 수 있는 놀라운 기회를 제공할 것”이라고 밝혔다. 경매품 감정가는 240만~350만 달러(약 28억~41억 원)로 책정했다.1915년 11월 25일, 서른여섯의 젊은 물리학자였던 아인슈타인은 단 3쪽짜리 짧은 논문 하나를 발표했다. 고전 물리학을 송두리째 전복시킨 일반상대성이론이 세상에 나온 순간이었다. 일반상대성이론은 한 마디로 중력의 정체를 밝혀낸 이론이다. 아인슈타인은 중력과 가속도의 효과가 같다는 원리를 통해 질량을 가진 물체가 시공간을 휘게 한다는 사실을 수식으로 증명했다. 시공간과 물질 간의 관계, 이 둘을 연결하는 중력을 설명한 이론으로 우주와 빅뱅, 블랙홀 등 다양한 우주 현상을 정확히 이해할 수 있도록 도왔다. 이보다 10년 앞선 1905년 아인슈타인은 특수상대성이론을 먼저 발표했다. 하지만, 가속도 운동을 하는 물체에는 적용할 수 없다는 점에서 한계는 분명했다. 고심하던 아인슈타인은 1907년 줄이 끊어진 엘리베이터에서 자유 낙하하는 사람은 중력을 느끼지 못할 거라는 가설을 세웠다. 이후 마르셀 그로스만 등 여러 친구 학자 도움으로 일반상대성이론을 수식으로 완성하는 데 성공했다. 그 과정에서 아인슈타인의 절친한 친구 베소도 조력자 역할을 했다.1896년 스위스 취리히연방공대(ETH)에서 처음 만난 두 사람은 스위스연방특허청에서 함께 일하며 우정을 쌓았다. 이후 베소는 특수상대성이론과 일반상대성이론은 물론 우주상수 대입까지 아인슈타인의 거의 모든 연구에 영감을 불어넣었다. 아인슈타인은 그를 “유럽 최고의 자문역”이라고 불렀다. 특수상대성이론에 관한 최초의 논문에서도 아인슈타인은 “내 친구이자 동료인 베소를 주목해달라. 베소는 이 연구에서 변함없이 내 편을 들어주었다. 귀중한 제안을 해 준 그에게 고마움을 표한다”고 밝힌 바 있다. 경매에 나온 문서대로, 베소는 아인슈타인의 일반상대성이론 초기 연구에도 관여했다. 문서에는 두 사람이 이론을 전개하며 범한 오류와 실수, 잘못된 방정식이 그대로 담겨 있다. 경매사 크리스티 측은 일반상대성이론 탄생 과정의 매우 중요한 단계를 보여주는 문서라고 평가했다. 베일에 싸인 아인슈타인의 시련과 오류, 망설임, 확신을 보여준다고 덧붙였다.두 사람의 연구는 그러나 베소가 이탈리아로 가면서 일시 중단됐다. 베소가 혼자 힘으로 연구를 계속하려 했지만 실패했다. 그리고 1915년 11월 아인슈타인은 일반상대성이론을 발표했다. 크리스티 측은 “만약 베소가 문서를 간직하지 않았다면, 아인슈타인은 분명 이론 초안을 폐기했을 것”이라며 희귀 문서의 가치를 강조했다. 이후로도 아인슈타인과 변함없는 우정을 자랑하던 베소는 1955년 4월 81세 나이로 세상을 떠났다. 한 달 후 아인슈타인도 친구 뒤를 따라갔다.