지난 3월 미국 천문학회 학술지에 우주 나이가 6억년이었을 때 은하를 ‘알마’(ALMA) 전파망원경으로 관측했다는 연구 결과가 실렸다. 현재 우주의 나이인 138억년을 100살이라고 한다면 우주의 나이가 4살 때의 은하를 발견한 것이다. 지구 나이가 45억년이니, 이 은하는 지구가 있기 훨씬 이전에 존재했다. 천문학자들은 빛의 속도를 이용해 과거를 본다. 빛은 1초 동안 약 30만㎞를 이동한다. 태양 표면에서 출발한 빛이 우리 눈에 도달하는 데 걸리는 시간은 약 8분이다. 그러니 우리 눈에 들어온 태양의 모습은 8분 전의 것이다. 태양계에서 가장 멀리 떨어진 행성인 해왕성의 경우 우리는 약 4시간 전 모습을 보고 있는 셈이다. 만화영화에서 자주 등장하는 안드로메다 은하는 250만년 전 모습이다. 이번에 학술지에 발표된 은하는 약 130억년 전에 출발한 빛이 지금 지구에 도달한 것이다. 천문학자들은 어떻게 멀리 떨어진 은하의 거리를 알 수 있을까? 거리를 알아야 은하에서 나온 빛이 지구에 도달하는 데 걸리는 시간을 추정할 수 있다. 지구에서 멀리 떨어진 은하일수록 빠른 속도로 멀어져 간다. 이 사실은 1929년 미국 천문학자 에드윈 허블이 밝혀내 ‘허블 법칙’이라고 불리며 현대 빅뱅 우주론의 근간이 됐다. 허블 법칙에 따라 은하의 속도를 알면 은하까지의 거리를 계산할 수 있다. 은하의 속도는 도플러 효과를 이용해 쉽게 측정한다. 기차역으로 접근하는 기차의 기적 소리는 멀어져 가는 기적 소리보다 작게 들린다. 이는 멀어져 가는 기적 소리의 파장이 길어지기 때문이다. 같은 원리로 천체에서 오는 특정한 파장이 얼마나 길어졌나를 재면 그 천체가 얼마만큼 빠른 속도로 멀어져 가고 있는가를 확인할 수 있다. 천문학이 궁극적으로 답하려고 하는 질문은 ‘우주는 어떻게 만들어졌는가’이다. 이를 위해 천문학자들은 멀리 보기 경주를 하고 있다. 멀리 볼수록 더 오래된 과거를 볼 수 있기 때문이다. 우주 생성 초기를 봐야만 우주가 어떻게 만들어졌는가에 대해 정확한 답을 찾을 수 있다. 같은 밝기의 천체라도 멀리 떨어져 있을수록 어두워진다. 2013년에 완성된 알마 망원경은 지름이 12m인 50개 안테나를 동시에 사용해 이전에는 볼 수 없었던 어두운 천체들을 관측하고 있다. 현재 지상에 건설된 가장 큰 망원경은 직경이 10m 정도이다. 2022년 완공 예정인 거대한 마젤란 망원경의 직경은 25.5m나 된다. 두 거대 망원경 사업 모두 한국이 참여하고 있다. 멀리 보기 경주에 동참한 한국 천문학자들이 우주의 기원에 관한 좋은 연구 결과를 발표할 것으로 확신한다.

미국 하버드대 심리학과 제롬 케이건 명예교수는 과학에 대해 전폭적인 지지를 하던 한 세기 전에 비해서 최근 물리, 화학 생물학에 대한 대중의 태도는 몇 가지 이유로 보다 불확실해진 양가감정을 가지고 있다고 했다.우선 과학에서 개념과 방법이 일반인 이해 수준을 넘어 너무 어려워졌다. 갈릴레오의 자유낙하 실험에 대해서는 초등학교 수준으로도 이해가 가능하지만 인플레이션 우주론이나 끈이론 같은 수학적으로 복잡한 이론은 대학에서 물리학을 전공했다 해도 이해하기 어렵다. 두 번째 이유는 과학의 산물로 인간과 동물의 유전자를 섞는 것 같은 윤리적 문제, 화학물질에 의한 환경오염, 방사능 오염 등이 있다고 여기는 것이다. 인공지능이 가져올 발전상을 기대하면서도 그것의 부작용을 두려워하고 있다. 물론 과학자들 스스로도 이러한 부작용을 걱정하고 있다. 그럼에도 불구하고 대부분의 사람들은 과학기술의 발전에 의해 우리의 삶이 윤택해지고 경제발전이 일어난다는 큰 전제에 대해서는 동의를 하고 있다. 그리고 비약적으로 발전하고 있는 과학에 대해 경외심을 가지고 있다. 그런데 과학이 갖고 있는 중요한 기능 중 하나는 덜 인식되고 있는 것 같다. 바로 세계 평화에 대한 기여다. 최근 세계에서는 서로 빗장을 닫아걸려는 분위기가 강하게 일고 있다. 나와 우리만이 중요하다고 외치고 있다. 나만이 옳고 나와 반대되는 집단은 용납하지 못한다고 쉽게 이야기하고 있다. 이런 분위기는 정치와 외교로만 해결하기는 어려워 보인다.어떤 해결책이 있을까? 역사에서 배울 수 있을 것이다. 7년 동안 수천만명이 죽은 제2차 세계대전 후에 각 나라 간에 서로에 대한 갈등의 깊이가 어떠했을 것인가 하는 것은 쉽게 짐작해 볼 수 있다. 서로의 갈등을 해결하려는 많은 노력 중 하나가 1954년 설립된 CERN이라는 유럽 국가 간의 공동연구소이다. 서로 전쟁을 하던 영국, 프랑스, 독일 등 12개 국가가 자연의 근본원리와 우주의 기원을 밝히겠다는 공동의 목표를 가지고 협업을 하기 시작한 것이다. 1991년 이후에 동유럽의 공산권이 해체된 후에는 더 많은 국가가 참여해 수만명 학자들이 서로의 정치적 이념과 경제적 수준 차와 무관하게 협업을 하고 있다. 협업하는 과정에서 다른 집단에 대해 이해하게 됨으로써 지구촌 사회를 만드는 씨앗이 됐다. 어떻게 생각하면 서로 이념으로 쉽게 갈라질 수 있는 문화예술계보다 평화에 다가가는 데 과학이 기여하는 점이 더 클 것이다. 물론 힉스 입자 발견같이 대단한 과학적 성과들도 여러 개 나왔다. 또 인류에 크나큰 경제적인 선물도 주었는데 인터넷의 활용에 필수적인 웹브라우저를 최초로 만들어 무료로 배포한 것이다. 1990년대 이후 세계경제에 기여한 바를 제대로 계산해 보면 단연 으뜸으로 꼽힐 것이다. 그리고 정치적 개방화에도 기여해 국민들이 직접민주주의에 가깝게 가도록 직접 여론을 개진할 수 있게 했다. 지금 우리나라는 정치, 경제의 모든 면에서 매우 암울해 보인다. 줄어드는 인구, 높아지는 국가 간 장벽, 조만간 우리를 넘어설 중국의 과학기술력, 구태에 머물러 있는 정·재계의 구조를 보면 백약이 무효일 것 같아 보인다. 어두운 터널 끝, 빛을 제시할 수 있는 것이 우리나라의 과학기술계라 감히 생각한다. 올해 안에 앞으로 5년을 책임질 사람이 선출될 텐데 과학기술에 대해 보다 많이 고민하는 사람이 뽑혀야 할 것이라는 생각을 하게 된다. 과학의 언저리를 맴도는 사람들이 아닌 제대로 된 과학자들에게 ‘한국에서 큰 그림으로 본 과학의 역할’을 질문해야 할 것이다. 그리고 과학계는 이런 미래 설계에 보다 적극적인 역할을 반드시 해야 할 것이다. 과거의 틀에 머무르지 말고 이제껏 가지고 있던 편협함을 넘어서서 국가 설계에 어떻게 기여할 것인가를 고민해야 할 때다.

하이든이 그랬다던가? 모차르트의 죽음 소식을 듣고는 '앞으로 200년 안에는 그와 같은 천재는 나타나지 않을 거'라고. 모차르트가 죽은 지 올해로 꼭 226년이 흘렀다. 그의 말처럼 모차르트를 능가하는 음악가가 나타났다는 소식은 여전히 들려오지 않았다. 200년은 하이든이 너무 짜게 잡은 거로 판명난 셈이다. 모차르트는 구체적으로 어느 정도의 작곡가인가? 상대성이론으로 현대 우주론의 문을 활짝 연 아인슈타인은 그에 대해 이렇게 말했다. "나에게 죽음이란 더 이상 모차르트를 들을 수 없다는 의미이다." 바이올린으로 모차르트를 즐겨 연주했던 아인슈타인은 그 말로도 모자랐던지 이런 말까지 덧붙였다. "'모차르트의 음악은 너무나 순수하고 아름다워서 우주 자체의 내적 아름다움을 반영한 것 같이 보인다."​ 음악가 중에서는 차이코프스키만큼 모차르트를 사랑했던 사람도 드물 것이다. 그에게 있어서 모차르트는 어떤 작곡가와도 비교되지 않을 정도로 위대한 존재였다. 그에게 있어 모차르트는 거의 종교적 숭배의 대상으로, 이런 말을 한 적도 있다. “모차르트는 너무나 천사와 같은 존재, 아이처럼 순수한 존재였다. 그의 음악에는 도달할 수 없는 숭고한 아름다움이 맺혀 있어서 예수처럼 숨 쉬는 이가 있다면 그 사람이 바로 모차르트일 것이다. 모차르트 음악에서 음악적 아름다움이 도달할 수 있는 완벽함의 최정상에 이르게 된다는 게 내 절대적인 확신이다.” 그러고 보니 예수와 모차르트는 34살의 나이로 생을 마감했다는 공통점이 있다. 같은 작곡가 리하르트 슈트라우스는 살아 생전 모차르트에 관한 글쓰기를 일절 거부했다. '숭배하는 존재에 대해 뭐라 말하는 것은 신성모독이 될 수 있기 때문'이라는 이유였다. 하지만 우리 부부는 새해 첫날 아침 밥상머리에서 모차르트를 얘기했다. 단촐한 아침식탁 앞에 앉아 식사를 하는데 모차르트의 호른 협주곡 1번이 흘러나오고 있었다. 그가 죽은 해에 쓴 곡이다. 호른의 고운 음색을 타고 천의무봉한 멜로디가 감미롭게 달려간다. 때로는 기쁨이, 때로는 쓸쓸함이 느껴지는 가락. 특히 1번곡 2악장 론도 알레그로는 경쾌하게 흘러가면서도 쓸쓸한 느낌이 묻어나는 가락이다. 가을걷이 다 끝난 텅 빈 들녘 같은 쓸쓸함. 나는 그 곡을 들으면 늘 가을 들녘길을 홀로 가는 사람의 쓸쓸한 뒷모습이 떠오르곤 한다. 그 노래가 주는 위안은 다른 어떤 것도 대신할 수 없는 것이었다. 음악이란 위대한 것. 200년도 더 전에 죽은 모차르트가 20세기를 사는 한 인간에게 이런 큰 위안을 주다니. 모두 4번까지 있는 모차르트의 호른 협주곡 테이프를 리와인드로 하루종일 수십 번 듣고 또 들으며 고통스러웠던 한 시기를 보낸 적이 있다. 생각해보면 모차르트에게 큰 신세를 진 셈이다. 그런 연유로 그 호른 협주곡만 들리면 귀는 쫑긋 서고 만감이 교차함을 느끼게 된다. 식사하다가 아내에게 불쑥 말했다. "여보, 나 죽을 때 저 곡 좀 틀어주라." 경쾌해서 임종 자리에는 안 어울린다고 생각하는 사람이 있을지 모르지만 그게 뭔 대수랴. 나 역시 모차르트의 레퀴엠을 좋아하지만, 나의 임종 자리에서 그 곡을 듣고 싶진 않다. 그런 곡은 오히려 '삶의 한가운데 있다고 자부할 때'(*) 들어야 하는 곡이 아닐까. 메멘토 모리(memento mori·죽음을 기억하라) 아내가 잠시 동안 잠자코 있더니, "저 곡이 몇 분짜리였지?" 하고 묻는다. "한 8~9분. 2악장이니까." "그럼, 그동안 안 죽으면?" "4번까지 있으니까 계속 틀어. 그럼 한 시간쯤 걸릴 거야. 그 동안이면 죽겠지 뭐." "알겠어!! 꼭 틀어줄게. 그런데 나보담 먼저 죽진 마.” “흐…” 나의 임종은 아마 그런 대로 행복할 것이다. 그런데 그 뒤에 이어진 얘기는 시쳇말로 좀 깬다. "여보, 근데 저 모차르트 좀 봐. 내기 당구로 엄청 빚을 졌대." CD 상자의 모차르트 초상화를 보며 말했다. "응, 당구 못 치게 생겼어." "내 바둑 실력 정도 됐나 봐. 내가 내기 바둑 두면 엄청 깨질 수준이거든." "주제는 잘 아시네. 후후." 모차르트가 진 빚은 당시 그의 연봉 4,5년치는 됐다고 한다. 1억 넘는 연수입이었다니, 빚이 5억은 넘은 셈이다. 물론 다 노름빚은 아니었고, 개중에는 아내 콘스탄체의 사치와 모차르트의 못 말리는 과소비도 한몫을 했다고는 한다. 어쨌든 그의 만년은 늘 빚에 허덕이는 삶이었다. 실제 영화 '아마데우스'에도 그런 풍경이 더러 비친다. 나는 이걸 그의 아내 탓이 크다고 본다. 그녀는 모차르트가 하숙하던 집 둘째딸이었다. 사실 모차르트는 첫째딸을 좋아했지만, 딱지맞고, 하숙집 아줌마의 덫에 걸려 '후순위 채권'을 덜컥 물었던 것이다. 세상 풍파 다 겪은 노회한 여자가 순진한 젊은 사내 하나 요리하기란 식은죽 먹기였을 것이다. 충동구매의 후유증은 이내 나타났다. 모차르트는 아내와 금실이 별로 좋지 않았다. 당연히 아내로부터 따뜻한 사랑을 받지 못했다. 남자가 여자로부터 따뜻한 사랑과 보살핌을 제대로 못 받으면 반드시 엉뚱한 짓을 하게 마련이다. 세상에 사고 치며 돌아다니는 사내들 뒤에는 대략 그런 여자가 있다고 본다. 그 역도 성립하는 듯싶고. 모차르트의 경우 그게 도박 당구였다. 인생에 낙이 없는 사람들이 흔히 잘 빠지는 코스다. 모차르트는 34살에 죽어서 공동묘지에 묻혔는데, 콘스탄체는 아파서 남편 장례식에도 참석하지 못했다. 그래서 우리는 인류 최고의 음악천재가 어디에 묻혀 있는지 아직도 잘 모르고 있다. 지금까지 길게 말한 요지는 바로 세상의 남정네들이 아내와의 금실 강화에 매진해야 하는 이유다. 내가 이 정도나마 사람 구실 하며 사는 것도 다 아내 덕이란 걸 잘 안다. 아내가 없었다면 출판이라는 그 아비규환에서 생환하기 어려웠을 것이다. 요즘도 아내를 볼 때 가끔씩 생각한다. 이 여자와 얼굴 마주보며 같이 살 날도 따져보면 그리 많이 남지 않았구나. 머지않아 어느 고요한 저녁을 아내 없이 나 혼자, 또는 나 없이 아내 혼자 맞는 날이 오겠지. "머지않아 헤어질 것들을 열렬히 사랑하라."(**) *릴케의 시 '終曲'의 한 부분. 전문은 다음과 같다. '죽음은 참으로 위대하다./ 우리들은/ 웃고 있는 그의 입./ 우리가 삶의 한가운데 있다고 자부할 때/ 그는, 갑자기/ 우리들 속에서 울기 시작한다.' **셰익스피어 소네트 73 중. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

2016년 병신년(丙申年) 한 해가 몇 시간 남지 않았다. 올 한 해를 뒤돌아보면 누구나 절로 ‘다사다난’(多事多難)이라는 단어를 떠올릴 정도로 많은 일들이 있었다. 좁은 영토에 수천만명이 살아가는데 어느 한 해건 별 일 없이 지나간다는 것은 불가능할 것이다. 과학계도 올 한해는 많은 일이 있었다. 우선 2월 말 전 세계 1000명이 넘는 연구자들로 구성된 ‘고급 레이저 간섭계 중력파관측소’(라이고·LIGO) 연구단이 지난해 9월 지구에서 13억광년이 떨어진 곳에서 각각 태양 질량의 36배와 29배인 블랙홀 2개가 합쳐지면서 발생한 중력파를 탐지했다고 밝혔다. 100여년 전 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 의해 예측됐지만 실제로 관측된 것은 이번이 처음이었다. 한 달 가량 뒤에는 서울에서 바둑천재 이세돌 9단과 구글 딥마인드의 인공지능(AI) ‘알파고’가 세기의 대결을 벌였다. 이세돌 9단이 근소한 차이로 승리를 할 것이라는 예측을 깨고 알파고는 4대 1이라는 압도적인 승리를 거두면서 인공지능 발전사에 한 획을 그었다. 이외에도 지구와 가장 가까운 지구형 행성 ‘프록시마b’의 발견, 지난 9월 한반도 최대 규모의 경주지진 발생 등 다양한 사건이 있었다. 교양과학의 전성시대 열렸나 노벨문학상 수상자가 발표되면 출판계는 발 빠르게 수상자의 작품들을 새로 출간하거나 예전에 나왔다가 절판된 것들을 복간하기도 한다. 한 해 동안 과학기술계에 다양한 일들이 있었던 덕분에 예전과 달리 신간 코너 전면에 과학책들이 배치되는 경우도 잦아지고 있다. 2010년대 초반에는 자기개발서나 힐링 관련 책, 2~3년 전부터 얼마 전까지는 인문학 관련 책들이 베스트셀러와 신간의 자리를 굳건히 지켜왔다. 그렇지만 지난해 중반을 전후해 과학책들이 쏟아져 나오고 있다. 출판계와 대중들의 과학책에 대한 관심은 2014년부터 조짐이 보이기 시작했다는 분석이다. 2014년 말 아인슈타인의 상대성이론을 비롯한 현대 우주론을 소재로 만든 영화 ‘인터스텔라’가 SF영화로는 드물게 국내에서 1000만 관객을 돌파했다. 또 지난해에는 화성 탐사와 관련한 영화 ‘마션’이 개봉됐다. 이에 ‘인터스텔라의 과학’ 등의 제목을 붙인 교양물리학 서적이 쏟아져 나왔고 영화 ‘마션’의 원작 하드SF소설 ‘마션’이 번역 출간되기도 했다. 여기에 최근 사회적으로도 상상할 수 없을 정도로 불합리하고 비논리적인 사건들이 자주 일어나면서 이성과 합리성, 논리적 구조를 대표하는 과학에 대중들이 관심을 갖게 된 것이라는 분석도 있다. 올 초부터 ‘중력파, 아인슈타인의 마지막 선물’, ‘김대식의 인간 vs 기계’, ‘김상욱의 과학 공부’, ‘세상물정의 물리학’ 등 다양한 국내 저자의 과학교양서가 쏟아져 나와 과학적 지식을 전달하는데서 한 걸음 더 나아가 과학으로 사회와 인간을 바라보는 관점을 제시했다는 평가까지 받고 있다. 실제 양적으로도 지난해에 비해 20~30% 정도 성장했다는 분석도 있다. 그렇지만 자세히 살펴보면 여전히 아쉬운 점이 많다. 한 인터넷 주간, 월간, 연간 베스트셀러 20권 내에는 과학책이 한 권도 포함돼 있지 않다. 또 과학 분야 월간 및 연간 베스트셀러 1, 2위는 몇 년째 1980년대에 출간된 칼 세이건의 ‘코스모스’, 1976년에 나온 리처드 도킨스의 ‘이기적 유전자’가 차지하고 있다. 최근 과학책들이 선전을 펼치고 있지만 그동안 워낙 과학 출판 환경이 척박하다보니 나온 책도 적을 뿐만 아니라 독자들의 선택에 영향을 미치는 대학과 기관들의 ‘과학도서’ 추천목록도 변하지 않고 있다는 것도 상당히 영향을 미치고 있다. 여전히 번역서가 대부분…국내 저자 발굴 시급 서점에서 과학이나 공학 코너를 눈여겨 본 이들이라면 새로운 교양과학책들이 쏟아져 나오고는 있지만 대부분이 외국서적들의 번역본이라는 것을 알 수 있다. 올해는 특히 많은 국내 과학자들이 교양 과학서 저자로 전면에 나섰다고는 하지만 여전히 부족하다는 것이 출판계의 시각이다. 번역서는 선인세와 번역비 등 초기 비용이 많이 들어가기는 하지만 저자의 폭이 넓고 좋은 컨텐츠가 많다는 장점이 있다. 장기적 시각에서 본다면 베스트셀러나 스테디셀러로 자리잡을 가능성이 높기 때문에 품을 많이 들어 국내 저자를 찾아 헤메는 것보다는 좋은 컨텐츠의 외국책을 번역하는 것이 영세한 국내 과학출판계 입장에서는 훨씬 낫다는 것이다. 최근 다양한 과학책을 펴내 호평을 받고 있는 동아시아 한성봉 사장은 “우리 사회에서도 인문·사회학적 지식과 사유로 무장한 과학자들이 많이 등장하고 있다”며 “아무래도 한국독자들에게 과학기술인들의 시각과 자세, 표현을 좀 더 쉽고 총체적으로 보여줄 수 있는 것은 한국인 저자일 수 밖에 없다”고 설명했다. 한 사장은 “국내 저자의 확보는 교양과학 분야에서 문화적 다양성과 함께 교양과학의 읽을거리 확보 차원에서 우리나라 출판계가 일정 부분 담당해야 할 의무가 있다”고 강조했다. 그는 출판계는 다른 어떤 분야보다 경쟁이 치열한 만큼 좋은 콘텐츠가 아니면 살아남을 수 없는 만큼 국내 저자 확보가 국수주의적 입장이라고 봐서는 안된다고 경계했다. 지금까지는 과학자는 실험실에서 벗어나서는 안된다고 경계하는 분위기가 강했지만 최재천 이화여대 교수를 비롯해 이덕환 서강대 화학과 교수, 정재승 카이스트 교수 등 대중의 과학 이해에 나선 선도적 과학자들 덕분에 분위기가 달라지고 있는 분위기다. 이 때문에 교양과학 서적 분야에서 국내 저자의 모습이 더 많이 보일 것이라는 예측이 나오고 있다. [참고] 연말연시를 맞아 읽어볼만한 과학책들 연말연시를 맞아 가벼운 마음으로 쉽게 읽을 수 있는 과학책들 몇 권을 추천한다. 과학책은 교양수준에서 잘 설명한 것, 한 주제를 깊이있게 다룬 것, 다른 학문을 융합해 접근한 것 등 크게 세 부류로 나눌 수 있다. 전문가들은 과학책을 처음 접하는 사람은 과학을 친절하게 설명한 교양서로 시작하는 것이 좋다고 한다. 중력파, 아인슈타인의 마지막 선물(오정근, 동아시아) 틀리지 않는 법(조넌 엘렌버그, 열린책들) 인공지능과 딥러닝(마쓰오 유타카, 동아엠앤비) 면역에 관하여(율라 비스, 열린책들) 리처드 도킨스 자서전 1·2(리처드 도킨스, 김영사) 사이언스 빌리지(김병민, 동아시아) 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

12월 25일 크리스마스는 천문학과 깊은 관련이 있는 날처럼 보인다. 1642년 12월 25일에는 아이작 뉴턴이 태어났고, 올해 크리스마스에는 천문학계의 또 다른 영웅 베라 루빈이 노환으로 세상을 떠났다. 88세. 미국의 여성 천문학자 베라 루빈은 현대 우주론의 한 분야인 암흑물질 연구에 선구적인 업적을 남긴 과학자로, 그의 업적은 30년대 이후 주목받지 못하던 암흑물질 가설을 되살려 이론으로 나아가게 하는 데 중요한 계기가 되었다. 천문학 발달사에 큰 분수령을 이루는 암흑물질에 대한 최초의 예측은 스위스 출신 물리학자인 프리츠 츠비키 칼텍 교수가 1933년에 '정체불명의 물질이 우주의 대부분을 구성하고 있다'고 발표함으로써 세상에 알려지게 되었다. 우주 안에는 우리 눈에 보이는 물질보다 몇 배나 더 많은 암흑물질이 존재한다는 주장이었다. 우주론 역사상 가장 기이한 내용을 담고 있는 이 주장은 간단히 무시되었고, 세월과 함께 묻혀진 채 망각되었다. 오래 잊혀졌던 암흑물질을 다시 무대 위로 올린 주인공이 바로 베라 루빈이었다. 어린 시절부터 아버지의 도움으로 천문학의 매력에 빠진 루빈은 1948년 배서대학을 졸업한 후, 프린스턴대학원에서 천문학을 공부하고자 했다. 하지만 당시 이 대학원은 천문학 과정의 여성 입학을 허용하지 않아 그는 다른 대학원들에서 석·박사 과정을 마쳤다. 코널 대학에서는 리처드 파인만, 한스 베테 같은 거물들에게 배웠다. 츠비키로부터 한 세대가 지난 1962년, 베라 루빈은 1950년대 애리조나에 있는 키트피크 천문대에서 은하 내 별들의 회전 속도를 측정하면서 비정상적인 움직임을 발견했다. 은하 중심부에 가까운 별들이나 멀리 떨어진 별들의 공전속도가 거의 비슷하게 나타나고 있었다. 이것은 케플러의 법칙을 정면으로 거스르는 처사였다. 이 법칙에 따르면, 바깥쪽 별들의 속도가 당연히 한참 느린 것으로 나와야 한다. 태양 둘레를 도는 행성들만 보더라도 그렇다. 초당 공전속도를 보면, 수성은 47km, 지구는 30km, 해왕성은 수성의 10분의 1밖에 안되는 5km다. 만약 해왕성이 수성의 속도로 공전한다면 애시당초 태양계를 탈출하고 말았을 것이다. 그런데 은하는 왜 형태를 유지하고 있는가? 이미 한 세대 전 츠비키가 예언했던 것이었다. 그러나 루빈의 경우도 마찬가지로 학계에서 묵살당하고 말았다. 이번에는 여자라는 성(性)이 문제가 되었다. 당시 남녀차별은 천문학 동네의 뿌리 깊은 관습법이었다. 그러나 전세는 대역전되었다. 암흑물질 이론의 근거가 될 만한 관측 증거들이 잇달아 발견됨에 따라 현재는 암흑물질이 우리 우주의 운명을 결정할 거라는 데 반기를 드는 학자들은 거의 사라지고 말았다. 암흑물질의 존재를 가장 극적으로 증명한 것은 중력렌즈 현상의 발견이었다. 빛이 중력에 의해 휘어져 진행한다는 것은 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 의해 예측되었고, 1919년 영국의 천문학자 에딩턴의 일식 관측으로 증명되었다. 질량이 큰 천체는 주위의 시공간을 구부러지게 해서 빛의 경로를 휘게 함으로써 렌즈와 같은 역할을 하는데, 이를 일컬어 중력렌즈 현상이라 한다. 이 중력렌즈를 통해 보면, 은하 뒤에 숨어 있는 별이나 은하의 상을 볼 수 있다. 결론적으로, 최신 성과가 말해주는 암흑물질의 현황은 다음과 같다. 우주 안에서 우리 눈에 보이는 은하나 별 등의 물질은 단 4%에 불과하고, 나머지 96%는 암흑물질과 암흑 에너지이다. 그중 암흑물질이 23%이고, 암흑 에너지는 73%를 차지한다. 이것은 어찌 보면 허블의 팽창 우주에 버금갈 만한 우주의 놀라운 현황일지도 모른다. 성차별에 시달리긴 했지만 루빈은 츠비키와는 달리 보상을 받았다. 그로부터 30년이 흐른 뒤인 1993년 빌 클린턴 대통령 시절에 ‘국가과학메달’을 받았으며, 이듬해인 1994년에는 암흑물질 연구에 관한 공로로 미국 천문학회가 주는 최고 상인 헨리 노리스 러셀(H-R그림표를 만든 천문학자) 상을 받았다. 그녀는 2000여 명의 과학자들이 모인 앞에서 수상 강연을 한 후, 엉뚱스럽게도 '은하수 히치하이커를 위한 안내서'라는 TV드라마 주제가를 불렀다고 한다. 그런데 재미있는 일은 그 많은 과학자들도 그녀의 노래에 맞춰 합창을 했다는 사실이다. 천문학 동네에서만 볼 수 있는 진풍경이리라. 우주를 바라보는 인류의 시각을 크게 바꾸어놓은 베라 루빈. 그녀가 그토록 사랑했던 우주로 돌아가 평화로이 영면하기를 기원한다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

새로운 연구에 따르면 우주는 가속팽창을 하지 않고 있을지도 모른다. 이는 곧 가속팽창의 페달 역할을 하는 '암흑 에너지'가 존재하지 않을 수도 있다는 뜻이다. 이것이 새 연구가 주장하는 핵심이다. 2011년 두 연구팀에 속하는 3명의 우주론자들은 '독립적으로 멀리 있는 1a형 초신성들이 가까이 있는 초신성들에 비해 더욱 빨리 후퇴하고 있다'는 관측사실에 근거해 우주의 가속팽창을 증명함으로써 노벨물리학상을 받았다. 초신성의 질량이 무거운 별이 폭발로 종말을 맞는 현상으로, 특히 1a형 초신성은 일정한 광도를 가지고 있어 우주의 거리를 알려주는 지표로, 표준촛불이라고 한다. 1990년대 말에 발표된 이 놀라운 관측결과는 우주의 가속팽창을 이끄는 어떤 힘이 전 우주공간에 퍼져 있음을 강력하게 시사하는 것이었다. 만약 그러한 힘이 없다면 138억 년 전 빅뱅에서 출발한 우주가 그처럼 가속팽창을 할 이유가 없는 것이다. 오히려 은하와 블랙홀 그리고 우주를 채우고 있는 다른 물질들의 중력으로 인해 팽창속도가 점차 느려져야 한다는 게 정상이다. 우주를 가속 팽창시키고 있는 것으로 믿어지는 이 정체불명의 힘을 과학자들은 '암흑 에너지'라 불렀다. 아직까지도 이 암흑 에너지의 정체는 밝혀지지 않고 있는데, 물리학자나 천문학자들에게 이보다 갑갑한 문제는 없을 것이다. 그런데 지난 21일(현지시간) 사이언스리포트 온라인판에 발표된 새 연구는 노벨상을 받은 우주 가속팽창 연구에 대해 의문을 제시하고 있다. 덴마크 코펜하겐 대학 닐스 보어 연구소 소속의 J. T. 닐슨 대표저자와 그의 동료들은 740개의 초신성에 대해 앞의 연구자들이 사용했던 것과는 다른 이론 틀로 분석했다. 닐슨 팀은 노벨상을 받은 앞의 연구자들은 70개 남짓한 1a형 초신성을 대상으로 관측했을 뿐이라고 지적했다. 새 연구가 분석한 결과, "암흑 에너지와 가속팽창을 연결한 앞선 연구자들의 결론은 '미약한 증거'에 기초하고 있다. 앞선 연구자들이 내놓은 가속팽창의 증거는 기껏해야 '3 시그마'에 지나지 않는데, 이는 새 발견의 기본 중요도의 기준인 '5 시그마'에 훨씬 미치지 못하는 것"이라고 옥스퍼드 대학의 수비르 사르카르 공동저자가 주장했다. 그는 이어서 "물론 우리의 분석이 틀릴 수도 있지만, 가속팽창이 암흑 에너지가 유발하는 것이라고 단정짓는 것은 지난 1930년대에 확립된 지나치게 단순화한 이론 모델로 데이터를 분석한 결과 빚어진 오류일 가능성이 많다."고 덧붙이면서 앞으로 후속 연구에 의해 보다 확실한 사실이 밝혀질 것이라고 전망했다. 이에 대한 첫 반론은 미국 오하이오 주립대학 천체물리학자인 폴 서터에게서 나왔다. 그는 1a형 초신성의 움직임이 암흑 에너지 존재를 증명하는 유일한 증거는 아니라고 강조하면서, "우주 전역에서 관측되는 우주배경복사의 진동이나, 물질밀도의 변화를 보여주는 바리온 음향 진동 등은 암흑 에너지가 없었다면 오래 전에 사라졌을 것"이라고 주장했다. 그는 또 "암흑 에너지가 존재한다는 증거는 이밖에도 많다"면서 새 연구의 저자들이 이러한 요소를 의도적으로 회피하고 있다"고 지적했다. 그러나 서터 교수는 이 논문이 암흑 에너지를 연구하는 데 있어 초신성 데이터를 사용하는 방법을 개선하는 성과를 거두었다고 긍정적으로 평가했다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

5. 우주는 어떻게 끝날까? 많은 이론 물리학자들은 우주가 언젠가 종말에 이를 것이며, 그 과정은 이미 시작되었다고 믿고 있다. 우주가 어떻게 끝날 것인지는 확실히 알 수 없지만, 대략 다음과 같은 3개의 시나리오를 뽑아놓고 있다. 이른바 대함몰(big crunch), 대파열(big rip), 대동결(big freeze) 시나리오다. 그들의 주장에 따르면, 우주는 결국 스스로 붕괴를 일으켜 완전히 소멸하거나, 우주 팽창 속도가 가속됨에 따라 결국엔 은하를 비롯한 천체들과 원자, 아원자 입자 등 모든 물질이 찢겨져 종말을 맞을 것이라 한다. '대파열' 시나리오에 따르면, 강력해진 암흑 에너지가 우주의 구조를 뒤틀어 처음에는 은하들을 갈가리 찢고, 블랙홀과 행성, 별들을 차례로 찢을 것이다. 이러한 대파열은 우주를 팽창시키는 힘이 은하를 결속시키는 중력보다 더 세질 때 일어나는 파국이다. 그 결과 우주는 무엇에도 결합되지 않은 입자들만 캄캄한 우주 공간을 떠도는 적막한 무덤이 될 것이라고 과학자들은 말한다. 또 다른 종말 시나리오는 '대함몰'이다. 이것은 우주가 팽창을 계속하다가 점점 힘이 부쳐 속도가 떨어지면, 어느 순간 팽창하는 힘보다 중력의 힘 쪽으로 무게의 추가 기울어져 우주는 수축으로 되돌아서게 된다. 수축 속도는 시간이 지남에 따라 점점 더 빨라져 은하와 별, 블랙홀들이 충돌하고 마침내 빅뱅의 한 점이었던 태초의 우주로 대함몰하게 된다. 마지막 시나리오는 '열사망'으로도 불리는 '대동결'이다. 이것이 현대 물리학적 지식으로 볼 때 가장 가능성 높은 우주 임종의 모습이다. 대동결설에 따르면, 우주 팽창에 따라 물질이 서서히 복사하여 소멸의 길을 걷게 되는데, 별들은 차츰 빛을 잃어 희미하게 깜빡이다가 하나둘씩 스러지고, 약 1조 년 후면 블랙홀과 은하 등 우주의 모든 물질이 사라지게 된다. 심지어 원자까지도 붕괴를 피할 길이 없다. 그러면 어떠한 에너지도 운동도 존재하지 않게 되어 우주는 하나의 완벽한 무덤이 된다. 이것을 '열사망'이라 한다. 4. 우리가 사는 우주 너머 다른 우주가 있나? 우리가 사는 우주가 수많은 우주 중에서 하나일 뿐일지도 모른다는 가설이 바로 다중 우주론이다. 다중 우주론은 지금 이 순간에도 우주는 빅뱅 이후에 시작된 ‘영구적인 인플레이션(Eternal Inflation)’ 과정에 있다고 본다. 다중 우주론을 배태시킨 인플레이션 우주론은 우주가 밀도가 무한한 한 공간에서 시작됐으며, 초창기에 우주가 기하급수적으로 팽창하는 시기가 있었다고 설명하는 인플레이션 이론을 바탕으로 한다. 이 인플레이션 과정에서 우주 안팎에 각각 다른 물리법칙들이 지배하는 새끼 우주들이 계속 생겨났다는 것이다. 다중우주론자들은 우주의 지평선 너머에 우리 우주와는 또 다른 우주가 밤하늘 별처럼 셀 수 없을 정도로 존재한다는 가설을 내놓고 있다. 그들은 우리 우주도 하나의 거품 형태로 존재한다고 보며, 그런 거품이 수도 없이 많다는 것이다. 그리고 각각의 우주는 따로 분리되어 있기는 하지만 물리법칙은 엇비슷하다고 가정한다. 이 같은 다중우주론은 그동안 수많은 논란을 불러일으켰으며, 아직까지 순전한 가설의 영역을 벗어나지 못하고 있다. 이것을 부정적인 시각으로 보는 사람들은 대부분 우리 우주에 어떤 영향도 주지 않으며, 어떠한 소통과 관측도 불가능한 이상, ‘관측할 수 없는 것이 존재하고 있다’는 것은 합당하지 않다고 주장한다. 다중우주론자들은 우주배경복사에서 우주 충돌의 단서를 열심히 찾고 있고, 또한 찾았다고 주장하지만, 증명까지 성공한 것은 아니다. 다중우주론이 신의 존재 증명처럼 영원히 증명할 수 없는 가설로 끝날지, 아니면 어떤 단서가 밝혀질지 현재로선 아무도 장담할 수 없다. 3. 내가 블랙홀 안으로 떨어지면 어떻게 될까? ​​ 블랙홀이란 엄청난 중력으로 주위의 모든 물질을 집어삼키며, 일단 여기에 한번 끌려들면 빛조차도 탈출할 수 없다는 무시무시한 존재다. 우주 속의 다양한 천체들 중에서 블랙홀만큼 흥미로운 대상도 없을 것이다. 얼마 전 블랙홀의 충돌로 빚어진 중력파를 역사상 최초로 검출하는 데 성공함으로써 블랙홀은 다시 한번 지구 행성인들에게 주목받는 존재가 되었다. 블랙홀에 관해서 사람들이 공통적으로 가장 궁금하게 여기는 점은 만약 내가 블랙홀 안으로 떨어진다면 어떻게 될까 하는 것이다. 무시무시한 상상이긴 하지만, 이 문제는 변함없이 사람들의 가장 큰 관심사다. 먼저 당신의 발이 블랙홀로 접근한다고 상상해보자. 그러면 블랙홀의 가공스러운 중력이 머리보다는 발 쪽에 더 강하게 작용할 것이다. 발끝과 머리에 가해지는 조석력의 차이는 이윽고 지구의 총중력과 동일하게 된다. 이 상황은 마치 두 대의 크레인이 당신의 머리와 발을 잡고 힘껏 끌어당기는 형국이나 비슷하다. 블랙홀 안으로 떨어진 당신은 블랙홀 중심에 이르기 전에 국수가락처럼 한정없이 늘어지다가 마침내는 낱낱의 원자 단위로 분해되고 말 것이다. 이것이 바로 블랙홀의 '스파게티화(spaghettification)'라고 불리는 현상이다. 일단 블랙홀 안으로 떨어지면 외롭겠지만, 당신은 스파게티가 되어 한정없이 블랙홀의 중심, 특이점으로 떨어져내릴 것이다. 그것을 멈출 수 있는 존재는 우주 안 어디에도 없다. 하지만 당신이 블랙홀 안에서 낱낱이 분해되기까지 걸리는 시간이 겨우 10분의 1초밖에 안된다는 사실이 조금은 위안이 될 수 있을지도 모른다. 2. 빅뱅은 왜 일어났는가? 빅뱅은 왜 일어났는가? 빅뱅 이전에는 무엇이 있었나? ​위의 두 질문보다 과학자들을 골치 아프게 하는 것도 없을 것이다. 첫째 질문에 대한 과학자들의 모범 답안은 이렇다. "과학은 '왜'라는 물음에 답하는 것이 아니라, '어떻게'라는 물음에 답하는 학문이다." ​요컨대 빅뱅이 왜 일어났는가에 대한 답을 추구하는 게 아니라, 어떻게 일어났는가를 연구하는 것이 과학이라는 주장이다. 일견 맞는 말인 듯하지만, 그래도 어쩐지 개운치는 않다. ​두번째 질문에 대한 모범 답안은 "빅뱅과 함께 시간과 공간이 창조되었으므로, 그 전이란 말은 의미가 없는 것이다. 그것은 마치 북극점에 서서 북쪽이 어디인가를 묻는 것과 같다." 이 답안은 상상은 잘 안 되지만, 반론을 펴기도 만만찮은 게 사실이다. ​어쨌든 빅뱅이 왜 일어났는가 하는 질문에 대해 보다 진전된 답안을 작성해본다면 다음과 같다. ​우주는 에너지가 무한대의 밀도로 응축된 초고온의 ​극미점(極微點), 곧 특이점에서 시작되었다. 그 특이점 역시 '무(無)'에서 나타났다고 과학자들은 말한다. 그러니까 우주가 무에서 생겨났다는 것이다. ​그런데 극미의 세계를 지배하는 법칙은 양자론인데, 양자론에서 볼 때 '무'의 상태란 있을 수가 없다. 아무리 빈 공간이라 하더라도 거기에는 불확정성 원리에 따른 양자 요동, 곧 가상입자들이 끊임없이 쌍생성과 쌍소멸을 하는 들끓는 곳이다. 실제로 진공 속에 금속판 2장의 마주 보게 두면 진공 에너지를 검출할 수 있다. 이것이 카시미르 효과라는 현상이다. ​또 극미 세계에서는 매우 짧은 시간에 입자가 확률적으로 에너지 벽을 뚫을 수 있는데 이를 터널 효과라 한다. 호킹에 의하면, 유한한 우주가 시간도 공간도, 에너지도 0인 '무'의 상태에서 이 터널 효과로 에너지의 벽을 뚫고서 돌연 태어났다고 한다. 따라서 빅뱅은 왜 일어났는가 하는 질문에 대해 현시점까지 작성된 모범 답안은 이렇다. ​"빅뱅은 무에서 양자 요동과 터널 효과에 의해 돌연 일어났다. 빅뱅은 모든 것의 기원이므로 그 이전의 과거 따위는 없다. 즉 우주가 시작된 방법을 파악할 '원인'이란 건 존재하지 않는다." ​ 1. 우주는 끝이 있을까? 사람들이 우주에 대해 가장 궁금해하는 것이 우주는 과연 끝이 있을까 하는 점이다. 이것은 인류의 두뇌를 아주 오랫동안 괴롭혀온 질문이다. 무릇 끝이란 말은 시작이 있다는 뜻이며, 그 끝에서 또 다른 무엇이 시작된다는 의미를 내포하고 있다. 현실 세계에 존재하는, 그리고 우리가 체험하는 모든 사물에는 시작과 끝이 있다. 즉 유한하다는 말이다. 무한이란 상상 속에 존재하는 관념일 뿐이다. 일찍이 아리스토텔레스는 무한이 실재하지 않은 것임을 이렇게 명쾌히 증명했다. -무한이라 해도 결국 유한한 것들의 집합일 뿐이다. 그런데 유한한 것들은 아무리 모아봐야 유한하다. 고로 무한이란 존재하지 않는다. 그렇다면 우주란 과연 어떤가? 우주는 유한하지 않고 끝이 있을까? 우선 우리의 경험칙으로 볼 때, 우주에 끝이 있다는 것도 모순이요, 끝이 없다는 것도 모순으로 보인다. 또한 끝이 없다는 상태는 상상하기 어렵다. 끝이 있다면 또 그 바깥은 무엇이란 말인가? 이 우주라는 시공간이 시작된 것이 약 138억 년 전이라는 계산서는 이미 나와 있다. 138억 년 전 ‘원시의 알’이 대폭발을 일으켰고, 그것이 팽창을 거듭하여 오늘에 이르고 있다는 이른바 빅뱅 우주론이다. 여기에 딴죽을 거는 과학자들은 거의 없다. 우주의 나이가 138억 년이지만, 초창기에는 빛보다 더욱 빠른 속도로 공간이 팽창했기 때문에 지금 우주의 지름은 약 940억 광년에 이른다. 여기서 당연히 이런 의문이 고개를 들 것이다. 그렇다면 우주도 유한하다는 얘기네. 그렇다. 현대천문학은 우주의 구조에 대해 이렇게 말한다. 우주는 유한하지만, 그 끝은 없다. 이게 무슨 뜻인가? 우주의 지름이 940억 광년으로 유한하지만, 그 경계는 딱히 없다는 뜻이다. 곧, 아무리 가더라도 그 끝에 닿을 수가 없다. 왜? 우주는 거대한 스케일로 휘어져 있어 가장자리란 게 존재하지 않으니까. 이런 얘기를 들으면, 누구나 ‘어찌 그럴 수가?’ 하는 의문을 갖지 않을 수 없다. 현대 우주론자들은 다음과 같이 답한다. 우주는 3차원 공간에 시간 1차원이 더해진 4차원의 시공간으로 휘어져 있어 중심도 경계도 없다. 2차원 구면이 중심이나 경계가 없는 것과 같은 이치다. 뫼비우스 띠만 해도 그렇다. ​종이 띠를 한 바퀴 비튼 후 이어붙이면 뫼비우스의 띠가 된다. 개미가 뫼비우스의 띠를 따라 표면을 이동하면 경계를 넘지 않고도 반대면에 이를 수 있다. 우주는 3차원의 뫼비우스 띠 같은 구조라는 것이다. 이처럼 우주의 시공간은 휘어져 있기 때문에 무한 사정거리의 총을 발사하면 그 총알은 우주를 한 바퀴 돌아 쏜 사람의 뒤통수를 때린다는 것이다. 그 사람이 그때까지 살아 있기만 한다면 말이다. 우주 공간이 평탄하게 보이는 것은 3차원의 존재인 우리가 휘어져 있는 4차원 시공간을 감득치 못해서 그렇다는 얘기다. 이처럼 우주는 중심도 가장자리도 없는 4차원 시공간이다. 내가 있는 이 공간이 우주의 중심이래도 틀린 말은 아닌 셈이다. 공간 속의 모든 지점은 동등하다. 신 앞에 모든 것은 공평하다고 하는 것이 바로 이를 두고 한 말인지도 모른다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

-1920년 4월 26일 섀플리 - 커티스 논쟁 20세기 초만 하더라도 사람들은 우리은하가 우주의 전부라고 생각했다. 그러나 1920년대 후반 미국의 한 천문학자에 의해 우리은하 뒤로도 무수한 은하들이 늘어서 있다는 사실이 밝혀지면서 우리은하는 우주 속의 조약돌 한 개 신세로 전락하고 말았다. 이 발견 하나로 일약 천문학계의 영웅으로 떠오른 사람은 미국 천문학자 에드윈 허블이었다. 그는 얼마 뒤 다시 우주가 팽창하고 있다는 놀라운 발견을 하여 인류를 경악케 했다. 그러니까 우주란 상당히 오래 쓰여진 말 같지만, 그 진정한 뜻은 20세기에 들어와서야 비로소 밝혀지게 된 셈이다. 허블의 발견이 있기 전에도 사람들은 밤하늘을 가로지르는 미리내(은하수)의 정체를 알고 있었다. 이미 300년도 더 전에 갈릴레오가 자신이 만든 망원경으로 들여다보고는, 어마어마한 별무리들이 뭉쳐 있는 게 은하수라고 인류에게 고한 바가 있었던 것이다. 그로부터 백년 뒤 칸트라는 18세기 독일의 철학자는 은하수에 대한 놀라운 추론을 내놓았다. 회전하는 거대한 성운이 수축하면서 원반 모양이 되고, 원반에서 별들이 탄생했으며, 은하수가 길게 한 줄로 보이는 것은 우리가 원반 위에서 보고 있기 때문이다. 오늘날 들어 보아도 입이 딱 벌어지는 해석 아닌가. 칸트는 여기에 그치지 않았다. 우리 은하 바깥으로도 무수한 은하들이 섬처럼 흩어져 있으며, 우리 은하는 그 수많은 은하 중의 하나일 뿐이라는 '섬우주론'을 내놓았던 것이다. 이 섬우주론이 끈질기게 살아남아 200년 뒤 미국에서 다시 도마 위에 올랐다. 1차대전의 연기가 채 가시기도 전인 1920년, 우주를 사색하는 일단의 사람들이 한 장소에 모여 세기의 대논쟁을 벌였다. 장소는 워싱턴의 미국과학 아카데미, 주제는 '우주의 크기'였다. 그리고 그 크기를 결정하는 시금석은 안드로메다 성운이었는데, 그 성운이 우리은하 안에 있는가 바깥에 있는가 하는 문제였다. 논쟁은 두 논적을 축으로 하여 불꽃을 튀었는데, 하버드 대학의 할로 섀플리와 릭 천문대의 히버 커티스로, 둘 다 우주에 대해서는 내로라하는 일급 천문학자였다. 두 사람의 이력서를 잠시 살펴보면, 먼저 섀플리는 1919년 최초로 우리 은하계의 구조와 크기를 밝히고, 우리 태양계가 은하계 속에서 자리하는 위치를 찾아냄으로써 태양계가 은하 중심에 있을 거라는 종전의 생각을 뒤집어놓았다. 그리고 안드로메다 성운은 우리 은하 안에 있는 것이 틀림없다고 선언했다. 태양계가 우리 은하의 중심에 있지 않다는 섀플리의 우리 은하 모형은 학계에 큰 파문을 일으켰고 우주관에 큰 변혁을 가져왔다. 이는 지구 중심설을 몰아낸 코페르니쿠스의 업적에 버금가는 업적이라 할 수 있다. 가난한 농가 출신인 섀플리는 특이한 내력을 지닌 사람이었는데, 그가 천문학을 공부하게 된 것도 꽤나 터무니없는 이유 때문이었다. 언론학을 전공하려고 대학에 갔는데, 그 학과 개설이 1년 지연되는 바람에 다른 과를 찾기 위해 전공분야 안내 책자를 뒤적였다. 처음에 'archaeology(고고학)'가 나왔지만 읽을 수가 없었다. 책장을 넘기니 'astronomy'가 나왔다. 그건 읽을 수 있었다. 이게 섀플리가 천문학을 공부하게 된 이유의 전부다. 그는 나중에 천문대장이 되어 관측을 하지 않는 낮에는 천문대 밖에 나와앉아 개미를 관찰하는 일에 열중하여 개미에 관한 논문을 쓰기도 한 괴짜였다. 이러한 섀플리의 반대편에 선 커티스는 허셜-캅테인 모형을 받아들여 칸트의 섬우주론을 지지하는 쪽이었다. 허셜-캅테인 모형이란 우리 은하 구조를 최초로 연구한 허셜의 이론과 캅테인의 이론에서 나온 우리은하 모형으로, 우리은하의 모양은 지름 4만 광년의 타원체이며, 태양은 그 중심에 가까운 곳에 위치한다. 이 모형을 받아들인 커티스는 안드로메다 성운까지의 거리를 50만 광년이라고 주장했다. 이는 섀플리 모형에서 주장하는 우리은하 크기를 훌쩍 넘어서는 거리였다. 즉, 커티스는 안드로메다 성운은 우리 은하 안에 있는 성운이 아니라, 우리 은하 밖의 외부 은하임이 틀림없다고 결론 내린 것이다. 대논쟁은 승부가 나지 않았다. 판정을 내려줄 만한 잣대가 없었던 것이다. 해결의 핵심은 별까지의 거리를 결정하는 문제로, 예나 지금이나 천문학에서 가장 골머리를 앓던 난제였다. 그러나 판정은 엉뚱한 곳에서 내려졌다. 3년 뒤 혜성처럼 나타난 신출내기 천문학자 허블에 의해 승패가 가려졌던 것이다. 안드로메다 성운은 우리 은하 밖에 있는 또 다른 은하였다. 이로써 칸트의 섬우주론은 200년 만에 다시 화려하게 등장하게 되었다. 논쟁의 진정한 승자는 칸트였던 셈이다. 허블로부터 안드로메다 성운까지의 거리를 결정한 편지를 받았을 때 섀플리는 "이것이 내 우주를 파괴한 편지다"라고 주위 사람들에게 말했다. 그러고는 이렇게 덧붙였다. "나는 판 마넌의 관측 결과를 믿었지. 어쨌든 그는 내 친구니까." 섀플리는 당시 윌슨산 천문대에 있던 동료이자 친구인 판 마넌의 관측값에 근거해 논문을 썼던 것이다. 여담이지만, 섀플리는 학문적으로 반대편에 섰던 허블에게 여러 차례 거친 말로 모욕당한 적이 있었지만 끝까지 허블에게 관대하게 대했다. 뿐더러 "허블은 뛰어난 관측자다. 나보다도 몇 배는 더 훌륭하다" 고 상찬했다니, 섀플리는 대인배였던 모양이다. 평생을 은하 연구에 바쳤던 새플리는 1972년 콜로라도주의 한 노인 요양원에서 영면했다. 향년 87세. 그는 다음과 같은 명언을 남기기도 했다. "우리는 뒹구는 돌들의 형제요, 떠도는 구름의 사촌이다." 이광식 통신원 joand999@naver.com

-1920년 4월 26일 섀플리 - 커티스 논쟁 20세기 초만 하더라도 사람들은 우리은하가 우주의 전부라고 생각했다. 그러나 1920년대 후반 미국의 한 천문학자에 의해 우리은하 뒤로도 무수한 은하들이 늘어서 있다는 사실이 밝혀지면서 우리은하는 우주 속의 조약돌 한 개 신세로 전락하고 말았다. 이 발견 하나로 일약 천문학계의 영웅으로 떠오른 사람은 미국 천문학자 에드윈 허블이었다. 그는 얼마 뒤 다시 우주가 팽창하고 있다는 놀라운 발견을 하여 인류를 경악케 했다. 그러니까 우주란 상당히 오래 쓰여진 말 같지만, 그 진정한 뜻은 20세기에 들어와서야 비로소 밝혀지게 된 셈이다. 허블의 발견이 있기 전에도 사람들은 밤하늘을 가로지르는 미리내(은하수)의 정체를 알고 있었다. 이미 300년도 더 전에 갈릴레오가 자신이 만든 망원경으로 들여다보고는, 어마어마한 별무리들이 뭉쳐 있는 게 은하수라고 인류에게 고한 바가 있었던 것이다. 그로부터 백년 뒤 칸트라는 18세기 독일의 철학자는 은하수에 대한 놀라운 추론을 내놓았다. 회전하는 거대한 성운이 수축하면서 원반 모양이 되고, 원반에서 별들이 탄생했으며, 은하수가 길게 한 줄로 보이는 것은 우리가 원반 위에서 보고 있기 때문이다. 오늘날 들어 보아도 입이 딱 벌어지는 해석 아닌가. 칸트는 여기에 그치지 않았다. 우리 은하 바깥으로도 무수한 은하들이 섬처럼 흩어져 있으며, 우리 은하는 그 수많은 은하 중의 하나일 뿐이라는 '섬우주론'을 내놓았던 것이다. 이 섬우주론이 끈질기게 살아남아 200년 뒤 미국에서 다시 도마 위에 올랐다. 1차대전의 연기가 채 가시기도 전인 1920년, 우주를 사색하는 일단의 사람들이 한 장소에 모여 세기의 대논쟁을 벌였다. 장소는 워싱턴의 미국과학 아카데미, 주제는 '우주의 크기'였다. 그리고 그 크기를 결정하는 시금석은 안드로메다 성운이었는데, 그 성운이 우리은하 안에 있는가 바깥에 있는가 하는 문제였다. 논쟁은 두 논적을 축으로 하여 불꽃을 튀었는데, 하버드 대학의 할로 섀플리와 릭 천문대의 히버 커티스로, 둘 다 우주에 대해서는 내로라하는 일급 천문학자였다. 두 사람의 이력서를 잠시 살펴보면, 먼저 섀플리는 1919년 최초로 우리 은하계의 구조와 크기를 밝히고, 우리 태양계가 은하계 속에서 자리하는 위치를 찾아냄으로써 태양계가 은하 중심에 있을 거라는 종전의 생각을 뒤집어놓았다. 그리고 안드로메다 성운은 우리 은하 안에 있는 것이 틀림없다고 선언했다. 태양계가 우리 은하의 중심에 있지 않다는 섀플리의 우리 은하 모형은 학계에 큰 파문을 일으켰고 우주관에 큰 변혁을 가져왔다. 이는 지구 중심설을 몰아낸 코페르니쿠스의 업적에 버금가는 업적이라 할 수 있다. 가난한 농가 출신인 섀플리는 특이한 내력을 지닌 사람이었는데, 그가 천문학을 공부하게 된 것도 꽤나 터무니없는 이유 때문이었다. 언론학을 전공하려고 대학에 갔는데, 그 학과 개설이 1년 지연되는 바람에 다른 과를 찾기 위해 전공분야 안내 책자를 뒤적였다. 처음에 'archaeology(고고학)'가 나왔지만 읽을 수가 없었다. 책장을 넘기니 'astronomy'가 나왔다. 그건 읽을 수 있었다. 이게 섀플리가 천문학을 공부하게 된 이유의 전부다. 그는 나중에 천문대장이 되어 관측을 하지 않는 낮에는 천문대 밖에 나와앉아 개미를 관찰하는 일에 열중하여 개미에 관한 논문을 쓰기도 한 괴짜였다. 이러한 섀플리의 반대편에 선 커티스는 허셜-캅테인 모형을 받아들여 칸트의 섬우주론을 지지하는 쪽이었다. 허셜-캅테인 모형이란 우리 은하 구조를 최초로 연구한 허셜의 이론과 캅테인의 이론에서 나온 우리은하 모형으로, 우리은하의 모양은 지름 4만 광년의 타원체이며, 태양은 그 중심에 가까운 곳에 위치한다. 이 모형을 받아들인 커티스는 안드로메다 성운까지의 거리를 50만 광년이라고 주장했다. 이는 섀플리 모형에서 주장하는 우리은하 크기를 훌쩍 넘어서는 거리였다. 즉, 커티스는 안드로메다 성운은 우리 은하 안에 있는 성운이 아니라, 우리 은하 밖의 외부 은하임이 틀림없다고 결론 내린 것이다. 대논쟁은 승부가 나지 않았다. 판정을 내려줄 만한 잣대가 없었던 것이다. 해결의 핵심은 별까지의 거리를 결정하는 문제로, 예나 지금이나 천문학에서 가장 골머리를 앓던 난제였다. 그러나 판정은 엉뚱한 곳에서 내려졌다. 3년 뒤 혜성처럼 나타난 신출내기 천문학자 허블에 의해 승패가 가려졌던 것이다. 안드로메다 성운은 우리 은하 밖에 있는 또 다른 은하였다. 이로써 칸트의 섬우주론은 200년 만에 다시 화려하게 등장하게 되었다. 논쟁의 진정한 승자는 칸트였던 셈이다. 허블로부터 안드로메다 성운까지의 거리를 결정한 편지를 받았을 때 섀플리는 "이것이 내 우주를 파괴한 편지다"라고 주위 사람들에게 말했다. 그러고는 이렇게 덧붙였다. "나는 판 마넌의 관측 결과를 믿었지. 어쨌든 그는 내 친구니까." 섀플리는 당시 윌슨산 천문대에 있던 동료이자 친구인 판 마넌의 관측값에 근거해 논문을 썼던 것이다. 여담이지만, 섀플리는 학문적으로 반대편에 섰던 허블에게 여러 차례 거친 말로 모욕당한 적이 있었지만 끝까지 허블에게 관대하게 대했다. 뿐더러 "허블은 뛰어난 관측자다. 나보다도 몇 배는 더 훌륭하다" 고 상찬했다니, 섀플리는 대인배였던 모양이다. 평생을 은하 연구에 바쳤던 새플리는 1972년 콜로라도주의 한 노인 요양원에서 영면했다. 향년 87세. 그는 다음과 같은 명언을 남기기도 했다. "우리는 뒹구는 돌들의 형제요, 떠도는 구름의 사촌이다." 이광식 통신원 joand999@naver.com

만약 당신이 자신의 삶이 아무런 방향성이 없다고 느낀다면 그것을 우주 탓으로 돌려도 될 것 같다. 우주 자체가 전혀 방향성이 없다는 오랜 가설이 연구자들의 엄격한 과학적 분석 결과 밝혀졌기 때문이다. 연구자들은 우주에서 가장 오래 된 복사를 분석한 결과 우주는 등방적으로 팽창하고 있다는 결론을 도출했다. 이는 곧 우주에는 어떤 특정한 방향성은 없으며, 우주의 어느 방향을 보든 간에 전혀 다를 것이 없다는 뜻이다. 이를 천문학자들은 우주의 등방성(等方性)이라고 한다. 과학 분야의 출판 전(preprint) 논문을 수집하는 웹사이트 아카이브(arXiv)에 발표된 새 연구에서 영국 유니버스티 칼리지 런던과 임페리얼 칼리지의 우주론자들은 우주론의 표준 모델인 코페르니쿠스 원리의 기본 가설를 검증하기 위해 우주배경복사(CMB)에 대한 일련의 연구를 수행했다. 코페르니쿠스 원리란 ‘지구는 특별하지 않다'(우주의 중심이 아니다)는 것으로 천문학자 코페르니쿠스의 이름을 딴 것이다. 이는 곧 우주는 큰 스케일로 보았을 때 등방적이며 균일적이라는 뜻이다. 연구자들은 유럽우주국(ESA)의 플랑크 우주선을 이용해 빅뱅의 유물인 우주배경복사를 면밀히 측정했다. ‘사이언스’ 지에 따르면, 연구자들은 우주배경복사에서 어떠한 불균형도 발견하지 못했으며, 슈퍼컴퓨터를 이용한 조사에서도 어떤 숨겨진 패턴도 발견하지 못했다. 여기에는 우주가 어떤 축을 중심으로 회전하거나 또는 다른 속도로 팽창하고 있는가 하는 문제도 포함되어 있다. 연구에 따르면, 초창기 우주는 중력파로 인해 어떤 방향으로 잡아늘여지고 짓눌렸다고 추정하고 있다. 연구진은 특정한 방향성을 시사하는 5가지 방식을 확인했다. 연구진은 “최초로 우리는 평탄한 열린 우주에서 균일성을 보장하는 등방성이 보편적으로 시작된 증거를 찾아냈다”면서 "온도 정보를 추가해 기존의 우주배경복사 편파의 분석 틀을 새로 짰다. 그에 따라 현재 우주배경복사 데이터를 극도로 정밀하게 분석할 수 있었다"고 논문에 적었다. 그 결과 연구자은 우주의 등방성을 지지하는 압도적인 확률을 얻었는데, 그것은 우주가 등방적이지 않고 특정한 방향성을 가질 확률은 무려 12만 1,000분의 1이라는 것이다. 새 연구는 우주론자들이 오랫동안 믿어왔던 우주의 등방성을 강력하게 지지하는 것이다. 물론 우주는 작은 스케일에서는 물질이 불균일하게 분포되어 있어 우주의 등방성에 위배되는 듯 보이지만, 큰 스케일에서 볼 때 우주는 거의 완벽한 등방성과 균일성을 가진 공간이라고 연구자들은 보고 있다. ​우주론자들은 이를 일컬어 “우주의 신은 공평하다”고 표현한다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　　

가을에 접어들었음을 알리는 ‘입추’도 벌써 한 달이 지났고 선선한 가을이 시작된다는 ‘처서’도 열흘이나 지났습니다. 여전히 한낮에는 덥지만, 세상이 한증막인가 싶었던 지난 8월 무더위를 생각하면 ‘그래도 살 만하다’는 생각이 들기는 합니다. 가을 하면 뭘 떠올리시나요. ‘독서의 계절’도 여러 심상 중 하나일 것입니다. 가을보다는 여름이나 겨울에 책이 더 많이 팔린다는 통계도 있지만, ‘가을=독서’라는 공식 덕에 평소 책을 멀리하던 사람들도 한번쯤 서점으로 발길을 옮기는 것이 사실입니다.●영화·알파고 등 관련 뉴스 쏟아져 최근 서점에 들러본 분들이라면 재미있는 사실을 알 수 있었을 겁니다. 예전과는 달리 신간 코너 전면에 과학책들이 많이 배치되고 있는 것입니다. 2010년대 초반에는 자기개발서나 힐링 관련 책, 2~3년 전부터는 인문학 관련 책들이 베스트셀러와 신간의 자리를 굳건히 지켜왔습니다. 그런데 지난해 말부터 시작해 과학책들이 쏟아져 나오고 있습니다. 무슨 일이 생긴 걸까요. 과학책에 대한 출판계와 대중의 관심은 2014년부터 조짐을 보이기 시작했습니다. 2014년 말 아인슈타인의 상대성이론을 비롯한 현대 우주론을 바탕으로 한 영화 ‘인터스텔라’가 개봉했습니다. SF영화로는 드물게 국내에서 ‘1000만 관객’을 달성했죠. 지난해에는 화성 탐사와 관련한 영화 ‘마션’이 개봉하고, 일론 머스크가 설립한 민간우주업체 스페이스X에서는 2018년 화성 탐사 계획을 발표했습니다. 올 초에는 아인슈타인의 마지막 수수께끼로 알려진 중력파를 발견하기도 했습니다. 여기에 지난 3월 이세돌 9단과 인공지능 ‘알파고’의 대국까지, 과학기술 관련 굵직한 뉴스들이 쏟아지면서 자연스럽게 과학에 대한 관심이 이어졌습니다. ●불합리한 사건 늘자 과학에 관심 또 불합리하고 비논리적인 사건들이 자주 일어나다 보니 이성과 합리성, 논리적 구조를 대표하는 과학에 눈을 돌리게 된 것이라는 분석도 있습니다. 과학 서적 규모는 지난해에 비해 20~30% 이상 성장했다고 합니다. 자세히 살펴보면 여전히 아쉬운 점이 많습니다. 한 인터넷 서점 월간 베스트셀러 20위권 내에는 과학책이 한 권도 없습니다. 과학 분야 월간 베스트셀러 1·2위는 몇 년째 1980년에 출간된 칼 세이건의 ‘코스모스’, 1976년에 나온 리처드 도킨스의 ‘이기적 유전자’가 차지합니다. 그동안 과학책 출판 환경이 척박하다 보니 나온 책도 적을 뿐만 아니라 독자들의 선택에 영향을 미치는 대학과 기관들의 ‘과학도서’ 추천목록도 변하지 않고 있기 때문입니다. ●첫 시작은 친절한 교양서 추천 과학 전문출판사인 동아시아 한성봉 사장은 ‘과학 서적 열풍’을 이렇게 설명합니다. “서양은 물론 일본과 중국에서도 지식 담론의 중심에 과학이 있는데 우리나라에는 최근 이런 추세가 반영되면서 과학책 출간이 늘고 있다. 인문·사회 분야보다는 과학 쪽에서 재미있는 읽을거리가 많이 나오다 보니 모든 출판사들이 관심을 가질 수밖에 없는 상황이다.” 과학책은 교양 수준에서 잘 설명한 것, 한 주제를 깊이 있게 다룬 것, 다른 학문을 융합해 접근한 것까지, 크게 세 부류로 나눌 수 있습니다. 전문가들은 과학책을 처음 접하는 사람은 과학을 친절하게 설명한 교양서로 시작하는 것이 좋다고들 합니다. 수학, 물리, 화학, 천문학, 기술 등 다양한 분야에서 재미있는 책이 쏟아져 나오는 이때, 더군다나 추석 연휴도 다가오는데 고향 가는 길에 과학책 한 권 들고 길을 떠나보는 것은 어떨까요. edmondy@seoul.co.kr

작년 ES·IS 통해 교수 39명 초빙 교육·연구·실천 등 창조적 결합 경희대는 바이오헬스, 미래과학, 인류문명, 문화예술, 사회체육 등 5대 연계협력 클러스터 분야에서 우수 교원과 세계 유명 석학을 초빙하여 탁월한 학술문화를 조성하고 있다. 지난 3월에는 서울캠퍼스 28명, 국제캠퍼스 12명이 신임교원으로 채용됐다. 석학초빙제도인 ‘에미넌트스칼라’(Eminent Scholar·ES)와 ‘인터내셔널스칼라’(International Scholar·IS)를 통해 지금까지 석학 39명을 초빙했다. 그동안 경희대는 지난 8년간 성장 잠재력이 있는 800여명의 신임교원을 초빙해 학문과 연구 성과를 드높여 왔다. 서울캠퍼스와 국제캠퍼스는 단과대학별 순수학문 응용과 융·복합 학술 역량을 강화해 왔다. 서울캠퍼스는 국제정치 및 빅데이터 분야 교수를 초빙, 국내외 정치분석 및 지식 경영에 대해 연구해 학생들의 사회진출과 대학의 산학협력을 지원한다. 국제캠퍼스에서는 미래융합산업에 속하는 바이오센서·그래핀·온톨로지 분야에서 교원을 초빙해 미래대학으로 발전을 도모한다. 특히 바이오센서 분야는 경희의 ‘미래과학 클러스터’와 ‘바이오헬스 클러스터’의 핵심 기술이 될 수 있는 바이오와 기기의 융합과 웨어러블 기술 연구에 주력한다. 유명 석학초빙제도인 ES와 IS는 2008년 도입돼 수월성 중심 학술문화 조성에 이바지하고 있다. ES는 세계적 수준의 학자와 실천가로서 교육·연구·실천의 창조적 결합을 통해 국제교류를 증진하는 것을 목표로 초빙된 교원이다. IS는 탁월한 연구역량을 갖춘 학자로서 경희대 교원과의 공동연구, 세미나를 통한 학생교육 등의 역할을 수행하기 위해 초빙한다. 대표적인 석학으로 세계적 철학자인 슬라보이 지제크(슬로베니아 루블라냐대), 세계 생태신학계를 주도하는 메리 터커(미국 예일대), 국제정치학자 존 아이켄베리(미국 프린스턴대), 비영리분야 연구자 램 크난(미국 펜실베이니아대), 태양물리학분야 석학인 사미 솔란키(스위스 연방공과대)와 암 전문의 김의신(미국 텍사스대 MD 앤더슨 암센터) 교수가 재직 중이다. 이런 우수 교원 확충과 ES·IS의 국내외 석학 초빙은 경희대 창학 정신의 뿌리인 ‘문화세계의 창조’의 연장선에 있다. 지은림 경희대 서울캠퍼스 교무처장은 “ES, IS를 포함한 39명 석학들은 5대 연계협력 클러스터 중 하나인 인류문명 클러스터와 협력해 다양한 융·복합 학습실천 프로그램을 진행할 계획”이라며 “이후 미래학, 인지과학, 미학 등의 분야에서 국내외 석학, 거장, 대가를 지속적으로 영입할 예정”이라고 말했다. 석학 초빙은 우주론, 미래학, 문명사, 과학철학, 인지과학, 평화학, 종교학, 미학, 예술사 분야에서 올해부터 2017학년도까지 수시로 진행한다. 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr

인류는 오랫동안 우주에 존재할지도 모르는 또 다른 생명체를 찾아 헤맸다. 하지만 여전히 지구를 제외한 다른 별에서 생명체를 목격하지 못했고, 인류를 포함한 모든 생명체의 시작이 어디인지 찾지 못했다. 최근 해외 연구진은 우주의 특정한 항성에 10조년이라는 시간이 주어진다면, 그 주변 행성에 생명체가 탄생할 가능성이 점차적으로 높아져 최종적으로는 현재의 1000배에 이를 수 있다는 새로운 이론을 제시했다. 미국 하버드-스미소니언 천체물리학센터와 영국 옥스퍼드대학 공동 연구진에 따르면, 일반적으로 138억 년 전 우주에서 대폭발 이론이라고도 불리는 빅뱅이 발생한 이후 3000만년 후 지구에 첫 생명체가 생겨난 것으로 알려져 있다. 행성에 생명체가 존재하기 위해서는 산소나 탄소, 철분 등 비교적 무거운 성분의 원소들이 생겨나야 하며, 표면에 생명체의 양분이 될 수 있는 빛 에너지가 도달해야 한다. 생명체의 필수 조건인 물이 존재할 수 있을 정도의 표면온도를 유지해야 하는 것도 조건이다. 문제는 이러한 조건을 충족, 유지해줄 항성들은 그 질량이 클수록 수명이 짧아진다는 점이다. 예컨대 태양 질량의 3배 이상의 항성은 생명체 탄생을 유발하기 이전에 수명을 다 할 가능성이 높다. 다른 별에 비해 더 밝게 빛나고 빠르게 타버리면서 에너지를 다 소비해 생명체 생성에 쓸 에너지가 없어져 버리기 때문이다. 하지만 태양 질량의 10% 정도에 불과한 작은 별이라면 무려 10조년을 ‘살아남을 수’ 있고, 이는 생명체가 탄생하기에 충분한 시간이다. 연구진은 이 10조년 이라는 시간에 ‘생명체 존재의 비밀’이 있을 것으로 보고 있다. 즉 우주의 나이가 138억 년, 지구의 나이는 45억년이고, 지구에서 생명체의 존재가 처음 등장한 것은 약 36억 년 전으로 알려져 있는데, 이보다 더 오래 된 또 다른 항성계의 행성이라면 생명체가 존재할 가능성이 보다 높다는 뜻이다. 그리고 시간이 지날수록 생명체의 발생 가능성은 점점 높아진다. 이러한 이론에 따르면 먼 미래에는 현재보다 우주에 생명체가 존재할 가능성이 1000배는 더 높아진다는 것이 연구진의 주장이다. 그러나 지구는 작은 항성의 곁에 위치하지도 않았으며, 연구진이 계산한 것보다 월등히 이른 시점에 생명을 탄생시켰다. 연구팀에 따르면 이를 설명할 수 있는 이론은 두 가지다. 그중 첫 번째는 지구 상에 존재하는 생명체가 전 우주적 관점에서 봤을 땐 낮은 확률을 뚫고 태어난 '조산아'에 가깝다는 것이다. 두번째 이론은 질량이 낮은 항성이 주변 환경을 생명에 부적합한 상태로 만드는 위험요소를 지니고 있기 때문이라는 가설이다. 단적이 예로 현재 우주에서 적은 질량을 지닌 대표적인 천체인 적색왜성의 경우, 초기 단계에서 강력한 플레어와 자외 복사선을 방사해 생명체 발생 가능성이 있던 행성의 대기를 제거해버렸을 수 있다. 연구팀은 이러한 두 가지 이론 중 어느 쪽이 사실인지 확인하기 위해 향후 적색왜성 주변 행성의 환경이 생명체의 탄생에 얼마나 적합한 상태인지 연구할 계획이라고 밝혔다. 우주의 생명 기원과 관련한 이번 연구는 ‘우주론과 입자물리학회지’(Journal of Cosmology and Astroparticle Physics)에 실릴 예정이다. 논문 초고 링크: http://arxiv.org/abs/1606.08448 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

우주에 관해 가장 궁금한 것 중의 하나는 과연 우주는 끝이 있을까 하는 문제일 것이다. 우주는 지금 이 순간에도 쉬지 않고 빛의 속도로 팽창하고 있다. 인류가 우주팽창을 발견한 것은 20세기 초반으로, 아직 백 년도 채 안된다. 5000 년 과학사에서 최대 발견으로 일컬어지는 이 우주의 팽창은 우리가 딛고 사는 땅덩어리뿐만 아니라 하늘도 불안정하기 짝이 없다는 황망한 사실을 인류에게 계시해준 것이었다. 우주 속의 모든 은하들은 서로로부터 하염없이 멀어지고 있다. 마치 싸우고 삐진 아이들처럼. ​우주는 가속팽창하고 있다! 그러다면 이 우주는 언제까지 이렇게 팽창을 계속할 것인가? 불과 10년 전까지만 해도 우주 안에 담긴 물질의 중력으로 인해 팽창속도가 점차 느려질 것으로 과학자들은 생각했다. 그런데 그게 아니었다. 우주의 팽창속도는 점점 더 빨라지고 있다는 놀라운 사실이 발견되었다. 말하자면 우주는 계속 가속 페달을 밟고 있다는 것이다. 우주는 지금 가속팽창을 하고 있는 중이다. 이는 지구로부터 아주 멀리 떨어진 초신성들을 우주 잣대로 하여 관측된 사실인데, 두 개의 다른 팀이 이 사실을 발견해 2011년 함께 노벨 물리학상을 받았다. ​ ​이들은 지난 1998년께 지구에서 멀리 떨어진 50개 이상의 초신성을 관찰한 결과 이들이 폭발하면서 내뿜은 빛이 예상보다 약하다는 사실을 밝혀냈다. ​스웨덴 노벨위원회는 이러한 현상이 우주의 팽창속도가 빨라지고 있음을 보여주는 것으로, 천체물리학을 뿌리부터 뒤흔든 놀라운 발견이라고 평가했다. 이와 더불어 이들이 초신성 관찰을 통해 우주의 팽창속도가 점점 더 빨라지는 사실을 규명해 "미지의 대상인 우주의 장막을 걷어내는 데 일조했다"고 선정 이유를 밝혔다. ​그렇다면, 왜 우주는 점점 더 빨리 팽창하고 있는가? 무엇이 우주 팽창의 가속 페달을 밟고 있다는 건가? 현재 과학자들은 암흑 에너지를 유력한 용의자 선상에 떠올려놓고 있다. ​그러나 암흑 에너지의 정체가 무엇인지는 아무도 모른다. 존재 자체는 의심할 바 없는데, 그 얼굴과 신상 파악은 전혀 안 되고 있다는 뜻이다. ​그래서 암흑 에너지는 암흑물질과 함께 현대 물리학의 최대 수수께끼이자 화두가 되고 있다. 현재까지 암흑 에너지에 대해 확실히 알려진 것은 우주 전체 질량의 4분의 3을 차지하고 있다는 사실뿐이다. ​이들의 발견대로 우주 팽창이 이대로 계속 가속되면 우주는 최후는 어떻게 될까? 과학자들은 결국 우주가 거대한 하나의 얼음 무덤으로 끝나게 될 것이라고 생각하고 있다. ​​안과 밖이 따로 없는 우주의 구조 그럼 팽창하고 있는 이 우주의 끝은 어디일까? 과연 우주의 끝이라고 할 만한 게 있기는 한 것일까? ​ ​우리가 볼 수 있고 관측할 수 있는 우주에 국한해 생각한다면 우주의 끝은 분명 있다. 138억 년 전에 우주가 태어났으니까, 우리는 빛이 138억 년을 달리는 거리까지만 볼 수 있을 뿐이다. 그것을 우주의 지평선이라고 한다. ​우리는 우주 지평선 너머에 있는 사건들을 볼 수가 없다. 밤하늘이 어두운 이유도 바로 거기에 있다. 아직 그 너머의 빛이 지구에까지 도착하지 못했기 때문이다. 우주가 계속 팽창하고 있기 때문에 그 너머의 빛은 영원히 우리에게 도달하지 못할 것이다. 그러니까 인류가 만일 멸망하지 않고 지구에서 영원히 살아 남는다고 해도 지구 밤하늘이 밝아지는 일은 결코 없을 거란 얘기다. ​​우주 지평선 너머에는 과연 무엇이 있을까? 우주의 등방성과 균일성을 신줏단지처럼 믿고 있는 천문학자들은 그곳의 풍경도 이쪽의 풍경과 별반 다르지 않을 거라고 생각하고 있다. 신은 공평하니까 거기라고 해서 여기와 크게 다르게 무엇을 창조해놓았을 리는 없다고 생각하는 것이다. 하지만 아무도 확신할 수는 없다. 우리는 영원히 그 너머의 풍경을 엿볼 수 없을 것이므로. ​이런 사연으로 인해 우주의 끝 문제는 그리 간단하지가 않다. 우주의 구조가 우리가 일상적으로 겪고 보는 것들과는 전혀 다른 형태를 하고 있는 것도 또 한 가지 이유이기도 하다. ​ ​한마디로 우주는 안과 밖이 따로 없는 구조를 하고 있다. 뭐? 그런 게 어디 있어? 안이 있으면 바깥도 있는 거지. 사람들은 보통 상식적으로 그렇게들 생각하지만, 안 그런 사물들도 있다. ​뫼비우스의 띠만 해도 그렇다. 한 줄의 긴 띠를 한 바퀴 틀어 서로 연결해보라. 그 띠에는 안과 밖이 따로 없다. 국소적으로는 안팎이 있지만, 전체적으로는 서로 연결된 구조다. 만약 개미가 그 띠 위를 계속 기어가면 자연 다른 면으로 이동하게 된다. ​ 클라인 병은 더 극적인 현상을 보여준다. 1882년 독일 수학자 펠릭스 클라인이 발견한 이 병은 안과 바깥의 구별이 없는 공간을 가진 구조다. 클라인 병을 따라가다 보면 뒷면으로 갈 수 있다. 그러니 안과 밖이 반드시 따로 있다는 것은 우리의 고정관념일 뿐이다. 3차원의 우주는 이런 식으로 휘어져 있다는 얘기다. ​따라서 우주에는 중심과 가장자리란 게 따로 없다. 내가 있는 이 공간이 우주의 중심이라 해도 틀린 얘기가 아니다. 우주의 모든 지점은 중심이기도 하고 가장자리이기도 하다는 뜻이다. ​우주 팽창은 나를 중심으로 ​진행되고 있다고도 볼 수 있다. 내가 만약 이웃 안드로메다 은하로 가더라도 마찬가지다. 그곳을 중심으로 모든 은하들은 나로부터 멀어져가고 있을 것이다. 우주의 모든 은하들은 이처럼 서로 후퇴하고 있는 것이다. ​이 경우 은하들이 스스로 이동하는 것은 아니다. 우주팽창은 공간 자체가 팽창하는 것이기 때문에 은하 간 공간이 늘어나고 있는 것이다. ​따라서 은하들은 늘어나는 우주의 카펫을 타고 서로 멀어져가고 있는 셈이다. ​풍선을 생각해보면 이해하기가 한결 쉽다. 풍선 위에 무수한 점들을 찍어놓고 풍선에 바람을 불어넣는다고 치자. 풍선이 무한대로 부풀어간다면 그 표면에 찍힌 점들은 서로에게서 무한히 멀어져갈 것이다. 우주의 팽창이 3차원적으로 이와 같다는 말이다. ​그렇다면 우주는 무한한가? 그렇지는 않다. 현재 우주의 크기는 약 940억 광년이란 계산서가 나와 있다. 초기에 빛의 속도보다 빠르게 팽창했기 때문이다. 이를 인플레이션이라 한다. 아인슈타인의 특수 상대성 이론에 따르면 우주에서 빛보다 빠른 것은 없다고 하지만, 우주는 공간 자체가 팽창하는 것이기 때문에 그에 구애받지 않는다. ​어쨌든 현대 우주론은 우주의 끝에 대해 이렇게 결론을 내리고 있다. ​우주는 유한하지만 그 경계는 없다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

아인슈타인의 일반상대성이론을 처음으로 시각화한 ‘우주 모델’이 공개됐다. 이는 우주의 시공간 곡률과 우주에 존재하는 물질의 관계를 지도화한 것이다. 시공간 곡률은 시공간이 얼마나 휘어져 있는지 굽은 정도를 나타내는 양을 말한다. 과학 전문매체 와이어드 영국판에 따르면, 미국과 유럽의 여러 연구소에 소속된 과학자들로 이뤄진 국제 연구팀이 우주 모델 해석을 위한 컴퓨터 코드를 만들어냈다. 이를 사용하면 앞으로 ‘가장 정확한 우주 모델’을 만들 수 있는 데 이는 우주에서 중력과 그 효과에 관한 새로운 통찰력을 제공할 것이다. 이 코드로 만든 우주 모델은 처음으로 완벽한 상대성 이론을 사용한 것인데 우주의 일부 영역에서 물질이 응집해 있거나 부족한 것에 따른 영향을 설명할 수 있다. 이에 대해 연구팀의 마르코 브루니 박사(영국 포츠머스대 우주론 및 중력 연구소)는 “이는 정말 흥미로운 발전으로, 우주물리학자들이 우주의 가장 정확한 모델을 만드는 데 도움이 될 것”이라고 설명했다. 또 “앞으로 10년간 우리는 고성능 망원경과 인공위성을 사용해 우주에 관한 정확한 측정 결과를 얻을 수 있는 차세대 은하 조사를 통해 새로운 자료를 대량으로 얻을 것으로 기대한다”고 말했다. 이번 연구논문은 국제 학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)’ 최신호에 실렸다. 사진=제임스 마틴스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인간은 오래 전부터 불로장생, 즉 불멸을 꿈꿔왔다. 불로장생과 불멸은 오래 사는 것에서 더 나아가 육체의 영존 혹은 정신의 영생을 의미하며, 인간은 이를 이루기 위해 기상천외한 방법부터 극악무도한 방법까지 가리지 않고 찾아 헤맸다. 인간의 근원적 소망과도 같았던 불멸의 꿈은 두 가지 형태로 나타났는데, 육체의 불멸과 정신의 불멸이 그것이다. 신화와 종교에서 시작된 불멸의 꿈은 시간이 흐르면서 의학을 도구로, 이제는 의학을 포함한 과학을 도구로 현실화되는 과정에 있다. ◆늙지 않고 무병장수하는 ‘육체적 불멸’ 그리스 신화와 중국의 도교 등 고대 종교나 철학에서는 대부분 육체의 불멸을 꿈꿨다. 육체가 존재해야 비로소 정신도 존재한다는 것이 불멸의 전제였던 것이다. 국가별로 불멸과 관련된 주요 역사를 보유하는데, 대표적인 것이 이집트의 피라미드 및 미라와 ‘불로장생의 화신’으로도 여겨지는 중국 진시황이다. 고대 이집트인들은 죽음이란 곧 잠시 사후세계를 여행하는 것으로 여겼다. 사후세계 여행이 끝나면 다시 돌아와 영생을 누린다고 믿었기 때문에 시신이 훼손되지 않도록 미라를 만들었다. 파라오의 영원한 생명을 위해 육신이 썩지 않도록 해야 했고, 이 과정에서 모든 생명체를 포함한 자연의 섭리인 ‘부패’를 막기 위한 노력이 깃들여졌다. 피라미드 역시 파라오의 영생을 위한 ‘집’으로 활용되어야 했기에, 내부에는 파라오가 사후세계 여행 후에 활용할 수 있는 각종 생활도구 및 그의 몸종들이 함께 매장됐다. 중국 진시황(BC 259~BC 210)은 자신이 세운 제국뿐만 아니라 스스로도 영원불멸할 것을 믿고 희망했다. 연나라 출신의 노생에게 불로장생의 영약을 구해오게 하는 한편, 어린 아이들 수천 명을 이끌고 불로초를 구해오도록 명령하기도 했다. 그의 신하가 불로초를 얻기 위해 들른 곳 중 한 곳이 제주도라는 전설과도 같은 얘기는 익히 알려져 있다. 중국에서는 진시황과 함께 도교가 불로장생의 꿈을 강조한 대표적 종교로 꼽힌다. 기원전 3세기 무렵 중국에서 생겨난 도교는 민간신앙과 신선설, 점성 등의 법술과 무술적 신앙이 복합적으로 합쳐졌고, 도교가 꿈꾸는 이상향에는 불로장생이나 우화등선(羽化登仙ㆍ신선이 되어 하늘에 오름) 등이 포함돼 있다. 도교에서는 묘약을 얻거나 양생법 등의 수련을 통해 신선에 이를 수 있다고 강조하는 등 무병장수를 통한 불멸의 꿈을, 종교적 이론 뿐만아니라 문화로서도 발전시켰다. 20세기에 들어서는 러시아 출신의 메치니코프(1845~1916) 박사가 ‘생명연장의 꿈’이라고도 불리는 유산균 및 면역학의 기초를 세우면서 육체적‧의학적 측면의 불로(不老)에 한 걸음 더 다가섰다. 이러한 미신과 신화, 종교에서 출발한 불로장생의 열망은 21세기에 들어서면서 더욱 구체적이고 과학적인, 그리고 탈 육체의 면모를 보이기 시작한다. ◆정신의 불멸을 꿈꾸는 현대 과학 육체의 불로불사를 꿈꿨던 과거와 달리, 과학의 발전으로 사람들은 육체가 버릴 수밖에, 버려질 수밖에 없는 존재라는 것을 인지하기 시작했다. 일반적으로 사람의 노화는 평균 26세부터 시작되며, 일정 시간이 지나면 세포분열이 불가능해지면서 결국 생명이 다하는 것으로 알려져 있다. 생명과학자들은 대체로 이 시기를 120세로 보고 있다. 이에 인간은 현대과학을 이용해 더욱 구체적인 ‘불멸의 현실화’를 위한 노력을 시작했다. 이것은 고대와 유사하게 인간의 신체 일부 또는 전체를 미라보다 훨씬 과학적인 방법으로 보존하는 한편, 눈에 보이지 않는 정신의 영생을 위한 기술 개발 등을 포함한다. 예컨대 미국 애리조나 주의 앨코 생명재단은 법적으로 사망선고를 받은 이들의 시신을 액체질소를 활용해 냉동 보존하는 곳으로 유명하다. 현재 이곳에는 시신 또는 뇌 147개가 냉동 보존돼 있으며, 이들은 먼 훗날 과학기술이 더욱 발전하면 부패가 발생하지 않은 시신에 생명을 불어 넣어 ‘회생’이 가능할 것이라 믿는다. 이러한 불멸 혹은 회생의 열망에서 가장 중요시 되는 것은 역시 뇌다. 냉동 보존 등 다양한 방법을 통해 뇌의 신경망을 고스란히 보존한 뒤 이를 컴퓨터에 옮기면 죽어도 죽지 않은 삶의 영위가 가능하다는 것이 미래학자들의 주장이다. 실제로 평행우주론을 창시한 세계적 미래학자인 미치오 카쿠 뉴욕시립대 석좌교수는 인간에게는 죽은 뒤에도 여전히 ‘살아 있을 수 있는 방법’이 이미 개발됐다면서 “MRI를 이용한 뇌신경 도식화 기술이 성장하면 기억을 컴퓨터에 업로드하고 신경을 재현함으로써 영화 속 아바타가 현실이 될 수 있다”고 주장했다. 또 “한 인간의 인격과 기억은 가상현실과 아바타를 통해 여전히 살아있을 수 있으며 이것은 사랑하는 가족이나 연인과 오래도록 소통할 수 있는 도구로 작용할 수 있다”면서 “심지어 인간이 사망한 뒤에도 이것은 가능하며, 곧 불멸이 되는 것”이라고 설명했다. ◆‘불멸의 꿈’이 직면한 윤리적 문제 정신을 통한 불멸의 현실화는 장자의 호접몽을 연상케 한다. 생각이 몸의 주인인지, 몸이 생각의 주인인지가 혼란스럽다. 특히 가상현실을 통한 회생 또는 불멸은 가상현실과 그 안의 인물을 ‘실존’한다고 인정해야 하는지 아닌지를 둔 윤리적 논란을 불러일으킬 소지가 다분하다. 과학의 발전으로 미신이나 신화가 아닌 이전보다 더욱 냉철한 이성적 사고가 가능해 졌음에도 불구하고, 인간이 스스로 불멸의 꿈에서 깨어나지 않길 바라는 것은 결국 사랑하는 사람들을 조금 더 오래 보고 싶은 마음, 녹록치 않은 현실이지만 그래도 살아보고자 하는 희망 때문일 것이다. 수 천 년을 이어온 인간의 오래된 꿈이 이뤄질 날, 얼마 남지 않은 것으로 보인다. 사진=ⓒSergey Nivens / 포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

과학의 발전은 지금까지 불가능하다고 여기는 많은 것들을 가능케 했다. 하지만 인간의 생명이 끝이 난 뒤에도 누군가에게 사랑한다고 ‘직접’ 말하는 것, 더 나아가 인간이 ‘불멸’할 수 있는 경지까지 가능할 수 있을까. 행우주론을 창시한 세계적 미래학자인 미치오 카쿠 뉴욕시립대 석좌교수는 이에 대해 “가능하다”고 말한다. 가상현실을 비롯한 각종 최첨단 과학기술이 이를 현실화 할 수 있다는 것이다. 카쿠 교수는 최근 영국 일간지 데일리메일과 한 인터뷰에서 죽지 않는 불멸의 세계가 곧 현실화 될 수 있으며, 인간에게는 죽은 뒤에도 여전히 ‘살아’ 있을 수 있는 방법이 이미 개발됐다고 강조했다. 카쿠 교수의 주장에는 가상현실, 아바타, 홀로그램, MRI를 이용한 뇌신경 도식화 등의 기술이 등장한다. 한 인간의 인격과 기억은 가상현실과 아바타를 통해 여전히 살아있을 수 있으며 이것은 사랑하는 가족이나 연인과 오래도록 소통할 수 있는 도구로 작용한다. 이밖에도 컴퓨터 프로그램을 통한 홀로그램은 이를 받아들이는 사람으로 하여금 시각과 지각적 인식을 가능케 한다. 카쿠 교수는 또 디스커버리 채널이 운영하는 과학전문 동영상 서비스인 ‘큐리오시티 스트림’에서 “컴퓨터에서 누군가의 인성과 성격을 아바타에 다운로드 하기만 하면 상상은 곧 현실이 된다”면서 “언제 어디서나 누군가와 소통할 수 있다. 심지어 인간이 사망한 뒤에도 이것은 가능하며, 곧 불멸이 되는 것”이라고 설명했다. 그의 이러한 미래관은 지난해 발표한 저서인 ‘마음의 미래’(The Future of the Mind) 및 다양한 강연에서도 여러차례 확인된 바 있다. 기억을 컴퓨터에 업로드하고 신경을 재현함으로서 영화 속 아바타가 현실이 되고, 이를 통해 시간과 공간에 제약없이 우주 공간 어디로든 탐험을 떠날 수 있다는 주장 등은 끊임없이 호기심을 불러일으켰다. 한편 카쿠 교수는 미국 캘리포니아에서 태어나 하버드대를 최우수등급으로 졸업한 뒤 UC버클리에서 박사학위를 받았다. 대표 이론인 ‘평행 우주론’은 현재 인류가 살고 있는 우리 우주와 같은 또 다른 우주가 존재한다는 것을 의미한다. 사진= ⓒWeissblick /포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

과학의 발전은 지금까지 불가능하다고 여기는 많은 것들을 가능케 했다. 하지만 인간의 생명이 끝이 난 뒤에도 누군가에게 사랑한다고 ‘직접’ 말하는 것, 더 나아가 인간이 ‘불멸’할 수 있는 경지까지 가능할 수 있을까. 행우주론을 창시한 세계적 미래학자인 미치오 카쿠 뉴욕시립대 석좌교수는 이에 대해 “가능하다”고 말한다. 가상현실을 비롯한 각종 최첨단 과학기술이 이를 현실화 할 수 있다는 것이다. 카쿠 교수는 최근 영국 일간지 데일리메일과 한 인터뷰에서 죽지 않는 불멸의 세계가 곧 현실화 될 수 있으며, 인간에게는 죽은 뒤에도 여전히 ‘살아’ 있을 수 있는 방법이 이미 개발됐다고 강조했다. 카쿠 교수의 주장에는 가상현실, 아바타, 홀로그램, MRI를 이용한 뇌신경 도식화 등의 기술이 등장한다. 한 인간의 인격과 기억은 가상현실과 아바타를 통해 여전히 살아있을 수 있으며 이것은 사랑하는 가족이나 연인과 오래도록 소통할 수 있는 도구로 작용한다. 이밖에도 컴퓨터 프로그램을 통한 홀로그램은 이를 받아들이는 사람으로 하여금 시각과 지각적 인식을 가능케 한다. 카쿠 교수는 또 디스커버리 채널이 운영하는 과학전문 동영상 서비스인 ‘큐리오시티 스트림’에서 “컴퓨터에서 누군가의 인성과 성격을 아바타에 다운로드 하기만 하면 상상은 곧 현실이 된다”면서 “언제 어디서나 누군가와 소통할 수 있다. 심지어 인간이 사망한 뒤에도 이것은 가능하며, 곧 불멸이 되는 것”이라고 설명했다. 그의 이러한 미래관은 지난해 발표한 저서인 ‘마음의 미래’(The Future of the Mind) 및 다양한 강연에서도 여러차례 확인된 바 있다. 기억을 컴퓨터에 업로드하고 신경을 재현함으로서 영화 속 아바타가 현실이 되고, 이를 통해 시간과 공간에 제약없이 우주 공간 어디로든 탐험을 떠날 수 있다는 주장 등은 끊임없이 호기심을 불러일으켰다. 한편 카쿠 교수는 미국 캘리포니아에서 태어나 하버드대를 최우수등급으로 졸업한 뒤 UC버클리에서 박사학위를 받았다. 대표 이론인 ‘평행 우주론’은 현재 인류가 살고 있는 우리 우주와 같은 또 다른 우주가 존재한다는 것을 의미한다. 사진= ⓒWeissblick /포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

이덕환(62) 교수의 연구실을 찾은 사람들은 크게 두 가지에 놀란다. 우선 ‘화학자’라고 하면 흔히 연상되는 흰색 가운 입고 비커나 시험관 만지는 모습을 볼 수가 없다. 정말로 그의 연구실엔 컴퓨터와 책만 있다. 또 대화를 하다 보면 “정말 화학자가 맞나” 싶은 의문이 생길 만큼, 다양한 사회 문제에 대해 해박한 지식과 식견을 갖고 있다. 눈에 보이지 않는 분자의 세계를 연구하던 조용하고 내성적인 학자가 사람들에게 과학을 전파하는 과학커뮤니케이터로 나서게 된 건 정말 우연한 계기에서 비롯됐다. -“닥터 리, 계속 화학을 할 건가?” “교수님, 제가 배운 게 화학밖에 없는데 다른 걸 뭘 할 수 있겠습니까?” “그렇지 않아. 난 닥터 리가 학생들을 가르치는 것 이상의 일을 했으면 해. 열흘 동안 한국을 돌아보면서 느낀 건데, 이 나라 사람들은 과학이 뭔지를 잘 모르는 것 같더군. 그래서 난 자네가 일반 대중에게 과학을 알리고 확산시키는 일을 해주면 어떨까 싶네.” -미국 코넬대 유학 시절 나의 박사과정 지도교수이셨던 로알드 호프만(79) 교수님께서 1993년 10월 중순 한 대학 초청행사로 한국에 오셨다. 당시 교수님은 50대 중반의 정력적인 학자이셨고, 마흔을 목전에 두고 있던 나는 부교수로 막 승진을 했던 상황이었다. 존경하는 스승이긴 했지만, 나의 생각은 많이 달랐다. “과학의 대중화라고? 그건 과학을 어설프게 배운 사람들이나 관심 갖는 일 아닌가요?” 호프만 교수님이 아닌 다른 사람이었다면 나는 아마 대놓고 이렇게 반박했을지도 모른다. -‘우드워드·호프만 법칙’으로 유명한 폴란드 출신의 호프만 교수님은 1981년 노벨 화학상을 수상하신 이론 화학의 대가였다. 몇 권의 시집도 낸 시인이자 철학자이면서 화학의 대중화에 관심이 많아 미국에서 ‘화학의 세계’라는 TV 프로그램에도 참여하고 계셨다. 한국을 오셨을 때에도 미당 서정주 선생을 만나고 싶다고 먼저 요청하셨고, 나중에 두 분의 대화는 월간 ‘현대문학’에 게재되기도 했다. -호프만 교수님과의 만남이 있은 이듬해(1994년) 대한화학회에서 ‘홍보간사’란 자리를 신설했는데, 어쩌다가 내가 그걸 맡게 됐다. 학회 회장대행이었던 채영복(2002~2003년 과학기술부 장관) 박사께서 뜬금없이 나를 지목하셨는데, 대선배의 청을 거절할 수가 없었다. 1년 전 호프만 교수님과 나눈 대화가 현실이 되는 출발점이었다. -2남 3녀 중 넷째인 나는 맏이인 큰누나와 열 살 차이가 나고 큰형과도 일곱 살이나 차이가 나 꽤 귀여움을 받으며 자랐다. 공부하라는 채근도 거의 없었다. 서울에서 초·중·고교를 다 나왔는데 방학숙제도 거의 해 본 적이 없었다. 방학이면 아버지의 고향인 경북 안동에 내려가 산으로 강으로 뛰어다녔는데, 공부를 얼마나 안했던지 시골 내려올 때 가져온 연필을 한 번도 깎지 않고 개학 때 그대로 교실에 가져갔을 정도였다. 그렇게 연필 한 번 쥐어보지 않고 개학을 맞다 보니 학교에 가면 글씨를 쓸 수가 없을 정도였다. 지금도 악필인 건 그 때문이 아닐까 싶다. -요즘은 인터넷이나 TV, 신문 등 입시정보를 접할 수 있는 채널들이 다양하지만 당시만 해도 TV는커녕 라디오도 흔치 않았다. 그래서 입시 정보라는 것이 거의 없었다. 그때 다들 경기중·경기고를 최고로 쳤는데, 나는 우리 형들이 다니던 경복중·경복고가 더 좋은 줄 알았다. 별생각 없이 경복중에 지원했는데, 경기중에 갔더라면 똑똑하다는 소리를 더 많이 들었을 거란 사실을 입학을 하고서야 알게 됐다. 경복중에서 경복고로 직행을 했는데, 지금 이화여대 석좌교수로 있으면서 과학의 대중화에 큰 기여를 하고 계신 최재천 국립생태원장이 고등학교 1년 선배다. 최 선배가 재수를 해서 서울대 같은 학번 동기가 됐는데, 문리대 이학부 학생 수가 적다 보니 형제처럼 친하게 지냈다. -고2에서 고3으로 올라가는 겨울방학에 할아버지께서 어머니와 함께 상경을 하셨다. 안동에서 큰 정미소를 운영하셨던 할아버지는 손주들 교육과 진로에 관심이 많으셨다. “덕환아, 대학에서 뭘 공부할지 결정했느냐.” “네. 저는 화학을 전공하기로 했습니다.” 할아버지는 실망한 표정을 지으시며 의대나 법대는 어떠냐고 하셨다. “할아버지, 저는 법대 가서 평생 죄 지은 사람들 보며 살고 싶지 않아요. 의사가 되서 평생 아픈 사람들 보는 것도 싫고요. 저는 이 세상이 어떻게 만들어졌고, 어떻게 움직이는지를 과학적으로 들여다보고 싶어요.” 할아버지는 어머니와 함께 다시 안동에 내려가시면서도 실망의 눈빛을 풀지 않으셨지만, 귀여운 넷째 손주의 고집을 어떻게 할 수 없다는 건 잘 아셨다. 얼마 후 수정 제안을 하셨는데, “화학과보다는 화학공학과가 어떠냐? 공대가 더 취직이 잘 된다는데….” 하지만, 공대 역시 처음부터 내 선택지엔 없었다. -화학에 관심을 갖게 된 건 고2 때부터였다. 화학 수업을 처음 듣는데 “바로 이거야!”하는 생각이 들었다. 그날부터 화학과에 가겠다고 노래를 부르고 다녔다. 둘째 누나가 농화학과를 다녔는데 누나의 전공서적에서 원자와 분자의 그림과 화학식들을 보면서 의지가 더 확고해졌다. “덕환아, 화학과는 너보다 성적이 한참 떨어지는 애들이 가는 데야. 좀 억울하지 않겠니?” 담임선생님도 날 의대에 보내려고 고3 내내 설득하셨지만, 내 귀에는 아무 말도 들어오지 않았다. -화학 공부를 하러 대학에 갔지만, 1973년 입학 첫 학기부터 석사과정을 마친 1979년 2월까지 6년 동안 한 학기도 처음부터 끝까지 수업을 받아본 적이 없었다. 박정희 유신체제에 항거하는 학생들의 집회와 시위로 거의 매 학기 휴교령이 내려졌다. 거의 독학으로 공부를 해야 하는 지경이었다. 그 와중에 화학에 대해 눈을 뜨게 해준 분을 만났다. ‘일반화학’ 수업을 하신 김호진 교수님이었다. 김 교수님을 통해 이론화학이라는 분야를 처음 만났고, 그게 평생의 전공이 됐다. -지금까지 번역서와 저서를 합해서 30권 가까운 책을 냈다. 그중 번역서가 20여권이 된다. “전문 번역가도 아닌데 왜 그렇게 번역을 많이 하느냐”는 사람들도 있다. 그렇지만 과학처럼 전문성이 필요한 분야는 번역가가 아닌 해당 분야를 잘 아는 사람이 번역하는 게 맞다고 생각한다. 엄밀성과 정확성을 중요시하는 과학에서는 ‘어’ 다르고 ‘아’ 다른 법이다. 제일 먼저 번역했던 것은 1996년의 ‘그림으로 보는 분자 세계와 대칭성’이었는데, 삽화가 많은 화학입문서 비슷한 책이었다. 본격적으로 번역에 나서고 과학커뮤니케이터로 알려지기 시작한 것은 호프만 교수님이 쓰신 ‘같기도 하고 아니 같기도 하고’라는 책부터다. 어려운 이론 화학을 쉽게 잘 풀어내 미국에 있을 때부터 꼭 번역을 해봐야겠다고 생각했던 책이었다. -최재천 선배는 고등학교 때부터 시인을 꿈꿨던 ‘문청’(문학청년) 출신이었지만, 사실 나는 글 쓰는 일을 하게 될 줄 꿈에도 몰랐다. 학교 다닐 때 가장 힘들었고 싫었던 숙제가 바로 작문이었다. 하지만 지금까지 논문과 책을 빼고 신문, 매거진 등 대중매체나 인터넷 블로그 등에 쓴 글이 줄잡아 2300편 정도 된다. 1년에 평균 150~200편 정도 쓰는데 일주일에 3~4편꼴이다. 여전히 많은 과학자들이 ‘잡문’이라고 배척하는 분위기가 강한 대중매체에 글을 쓰는 것은 ‘뒤늦게 터진 글솜씨’를 자랑하고 싶어서라거나 내 이름을 알리고 싶어서가 절대로 아니다. 호프만 교수님께서 부탁하셨던 것처럼 사람들이 좀더 과학에 친숙해지고 과학적 사고를 해줬으면 하는 책임감에서다. -나는 과학을 흥미의 대상으로 취급하는 데 대해 강한 거부감을 갖고 있다. 우리가 알고 있는 과학은 불과 100~150년 사이에 나온 지식들이다. 인류가 지구에 살아온 몇십만년과 비교하면 말도 안되게 짧은 시간에 나온 지식들이다. 그런 지식들을 대중이 쉽고 재미있게 알 수 있다고 이야기하는 것은 거짓말이다. 역설적이지만 ‘재미있고 쉽게’란 흥미 위주의 과학, 신기술 개발 중심의 과학들이고, 나아가 그런 것들이 과학기피 현상을 불러온다. 재미있다고 하는 얘기만 들은 사람들이 실제로 과학을 공부하다가 어려움에 부딪히면 ‘과학은 쉽고 재미있다더니 어렵고 재미없네, 속았어’라고 쉽게 포기하게 되는 것이다. 과학의 필요성에 대해 이야기한 다음 과학을 접근하는 것이 맞다고 생각한다. 그래서 나는 글을 쓸 때 항상 현실 문제를 과학적으로 어떻게 설명할 수 있을까를 고민한다. -우리 사회에 과학적이고 합리적인 정신이 확산되지 않는 이유는 기술 중심의 과학을 이야기하는 정부와 그런 주장에 은연 중에 동의하는 전문가들 때문이다. 나는 좀 배웠다는 사람들이 “기초과학은 미래 성장동력을 위한 투자”라고 말할 때 정말 화가 난다. 우주론이나 진화론을 100년 연구해 봐야 무슨 성장동력을 얻을 수 있겠나. 기술은 시행착오를 통해 얻는 결과물인데 과학은 그 기술개발을 조직화, 체계화시켜 최종 산물까지 도출하는 시간을 단축시켜주는 역할을 한다. 하지만, 그것은 현대과학의 여러 역할 중 3분의1에 불과하다. 다른 3분의1은 사람들에게 정직성과 비판성, 합리성이라는 과학정신을 갖게 해주는 것이다. 나는 이게 과학의 역할로 가장 중요한 것이라고 생각한다. 하지만, 현실에서는 지식의 축적이나 과학정신 함양보다 경제적 가치와 기술개발이란 부분만 강조하고 있다. 겉으로 드러나는 ‘기술이전 숫자’, ‘국제학술지 게재 논문 수’ 같은 무의미한 통계가 더 중시되는 것이다. -사회 문제에 대해 이런저런 목소리를 내다보니 많은 사람들이 “이 교수가 다른 데 관심 있는 것 아니냐”라는 오해를 받기도 한다. 나는 사람들이 세상을 좀더 과학적으로 바라볼 수 있도록 하는 작은 밀알이 되고 싶을 뿐이다. 사회와 동떨어진 지식인이란 있을 수 없다. 더군다나 대학교수들은 사회적 명성뿐만 아니라 캠퍼스라는 든든한 울타리 안에서 보호받고 있지 않은가? 그런데도 사회를 위해서 자기가 생각하는 바를 당당하게 얘기하지 못하는 것은 비겁한 일이다. 그래서 다른 사람들보다 목소리가 커졌고 눈총도 받았던 것 같다. 아내가 나에게 자주 하는 소리가 있다. “당신은 절대 학교 밖에 나가 다른 것 할 생각은 하지 마라. 당신처럼 성격이 모나고 사람들과 잘 어울리지 못하는 사람이 학교 밖에서 무슨 말 했다가는 정 맞는다.” 얼마 후면 정년을 맞는다. 그동안 썼던 나의 ‘잡문’들을 모으고 추려서 과학적 눈으로 우리 사회 문제 전반을 해석해보는 나름 거창한 시도를 해볼까 한다. 꽤나 방대한 작업이 될 것이다. 그래서 더 의미가 있을 것이고,그래서 더 도전해 보고 싶다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr >>이덕환 교수 우리나라를 대표하는 ‘과학커뮤니케이터’다. 대학에서 화학과 과학커뮤니케이션을 함께 가르친다. 이 교수는 실험 중심인 화학 분야에서 ‘양자화학’과 ‘비선형 분광학’을 전공한 보기 드문 이론 화학자다. 사람들이 일상에서 자주 접하지만 잘은 모르는 과학 주제들에 대해 속시원한 해답과 방향성을 제시하는 걸로 유명하다. 그래서 ‘언론사 기자들이 가장 많이 찾는 과학자’로 통한다. 여러 매체에 칼럼을 기고하고 방송에 자주 출연하면서 20권 이상의 대중 과학서적을 번역했다. 특히 2004년에 번역 출간한 ‘거의 모든 것의 역사’는 과학 분야 최고의 스테디셀러 중 하나다. 자신의 대학원 지도교수인 로알드 호프만 미국 코넬대 교수의 저서를 번역한 ‘같기도 하고 아니 같기도 하고’(1996년)는 많은 대학에서 ‘신입생이 읽어야 할 필독서’로 선정됐다. ▲1954년 서울 출생 ▲서울 경복중·고, 서울대 화학과, 미국 코넬대 박사(1983년) ▲서강대 화학과 교수(1985년~), 국제화학올림피아드 운영위원장(2009년), 대한화학회 회장(2012년), 대한화학회 탄소문화원 원장(2013년) ▲대한민국 과학문화상(신문·잡지 부문· 2004년), 과학기술훈장 웅비장(2008년)

중력파를 사상 최초로 실험으로 탐지한 ‘레이저 간섭계 중력파 관측소’(LIGO)의 창립자와 실험 참가자들이 브레이크스루상과 그루버우주론상 등 권위 있는 과학상을 잇따라 받는다. 세계 최대 규모 과학상인 브레이크스루상의 기초물리학상 선정위원회는 중력파를 실험으로 검출한 공로로 LIGO 팀원들에게 300만 달러(약 35억원)의 상금을 수여하기로 했다고 2일(현지시간) 밝혔다. 이에 LIGO 창립자인 캘리포니아공과대(캘텍) 물리학과 명예교수 로널드 드레버, 이 학교 이론물리학 명예교수 킵 손, 매사추세츠공과대(MIT) 명예교수 라이너 바이스 등 3명이 100만 달러(약 11억 6000만원)를 3등분해 받는다. 올해로 5년째를 맞는 브레이크스루상은 구글의 공동 창업자 세르게이 브린 등에 의해 설립됐으며 매년 생명과학 분야에 최대 5건, 기초물리학 분야에 최대 1건, 수학 분야에 최대 1건 수여된다. 상금은 건당 300만 달러로 노벨상의 3배가 넘는다. 이번에 수여된 브레이크스루상은 특별상으로, 매년 수여되는 연례 브레이크스루상과는 별도다. 또한 예일대 그루버재단은 2016년 그루버재단우주론상을 드레버, 손, 바이스 등 LIGO 창립자 3명과 LIGO팀에 수여한다고 4일 밝혔다. 박기석 기자 kisukpark@seoul.co.kr