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  • 과학, 종교가 함께 창조했다

    과학, 종교가 함께 창조했다

    얽히고설킨 과학과 종교사 ‘사실’ ‘가치’ 라는 다른 대표 영역역사적 양립 가능하게 해각각의 가르침은 다르지만 ‘인간’이란 중첩된 부분도 왜곡된 과학·종교의 충돌 사례갈릴레이의 종교재판 지동설 아닌 교황 모욕 탓과학혁명 이끈 각종 실험신자들이 주도하기도 1992년 교황 요한 바오로 2세는 이탈리아 과학자 갈릴레오 갈릴레이가 코페르니쿠스의 지동설을 따랐다며 종교재판에 넘기는 등 박해했던 것에 관해 공식적으로 사과했다. 1996년에는 “다윈의 진화론은 가톨릭 교의에 모순되지 않는다”며 로마 교황청 사상 처음으로 다윈의 진화론을 인정했다. 그렇지만 ‘진화론은 거짓, 인간은 신이 창조한 것’이라는 주장을 펴는 종교인이 있는가 하면, ‘종교는 정신의 바이러스’라고 말하는 과학자들도 있다. 인류 문화의 중요한 두 축이라고 할 수 있는 과학과 종교가 사이좋았던 적은 한 번도 없었을까. 이 책은 그런 궁금증을 갖고 ‘과학과 종교가 얽히고설킨 2000년 동안의 역사’를 조심스럽게 살펴본다.일단 책 제목이 궁금증을 자아낸다. ‘마지스테리아’라니. 마지스테리아는 스승을 뜻하는 라틴어 ‘마지스테르’에서 나온 것으로 ‘교도권’을 의미하는 마지스테리움의 복수형이다. 교도권은 가톨릭교회에서 복음 선포와 관련된 교황과 주교들의 권위 있는 가르침이나 가르치는 권한을 뜻한다. 미국의 저명한 진화생물학자이자 과학사학자인 스티븐 제이 굴드(1941~2002)는 마지스테리움의 개념으로 종교와 과학의 관계를 해석하고 정리하려 했다. 과학과 종교는 각각 사실과 가치라는 서로 다른 영역을 대표하는, 겹치지 않는 마지스테리아이기 때문에 서로를 쓰러뜨리지 않고도 양립할 수 있다는 주장이다. 그런데 저자는 여기서 한발 더 나간다. 굴드의 의견에 동의하지만 과연 종교와 과학이 전혀 다른 영역이어서 한 번도 겹치지 않았었느냐는 근본적 질문을 던진다.결론부터 말하자면 ‘그렇지 않다’. 왜냐하면 과학과 종교 모두 ‘인간’이라는 중첩된 부분을 갖고 있기 때문이다. 그러면서 저자는 우리가 상식으로 알고 있는 수많은 과학과 종교의 충돌 사례는 침소봉대되고 왜곡된 것이라고 지적한다. 갈릴레이가 종교재판에서 처벌받은 것은 지동설을 주장했기 때문이 아니라 논쟁을 좋아하는 다혈질 성격 탓에 토론 중에 교황을 모욕했기 때문이란다. 그에 앞서 코페르니쿠스가 ‘천체의 회전에 관하여’라는 책을 출간해 지동설을 주장했던 1543년이 ‘과학혁명의 시작’으로 인식된 것도 프로이트가 과학이 종교에 박해받은 첫 번째 사례로 지동설을 들며 ‘혁명’이라고 주장하면서부터라고 말한다. 사실 이런 주장은 자기의 정신분석학이 폄하당하는 것을 반박하기 위해 만든 논리였다는 것이다.암흑시대로 알려진 중세와 근대 초기까지도 신학과 많은 그리스도교인의 보호와 연구 덕분에 과학이 지금처럼 발전할 수 있었다고 주장하기도 한다. 독실한 신앙인이었던 영국의 프랜시스 베이컨이 귀납법을 체계화하면서 과학이 발달할 수 있었다는 식이다. 또 과학혁명 시기에 많은 과학실험이 가톨릭 신자들에 의해 기획되고 진행됐다는 점, 근대과학의 아버지 뉴턴, 전자기학의 아버지 패러데이, 맥스웰 같은 위대한 과학자들도 신앙을 버리지 않았던 일 등을 과학과 종교의 조화 사례로 들고 있다. 종교학자로서 저자가 과학사의 수많은 사례를 흥미 있게 재해석했다는 점은 인정한다. 그렇지만 한때 과학을 공부했던 사람의 시선으로 본다면 저자가 자신의 주장을 밀어붙이기 위해 논리의 비약을 한 것도 많이 눈에 띈다. 어쨌든 저자의 말처럼 종교와 과학은 앞으로도 대화하든지 충돌을 하든지 간에 만날 수밖에 없을 것이다. 대화를 통해 상호 보완적으로 발전해 나가기 위해서는 우선 서로를 인정하고 받아들일 자세가 전제돼야 한다. 과연 한국 사회의 종교인들은 과학과 대화할 준비가 얼마나 돼 있는지 의문이다.
  • 명왕성 하트 지형은 사실은 거대 소행성 충돌 흔적? [아하! 우주]

    명왕성 하트 지형은 사실은 거대 소행성 충돌 흔적? [아하! 우주]

    9년 전 미 항공우주국(NASA)의 명왕성 탐사선 뉴허라이즌스호는 지금까지 누구도 본 적이 없었던 얼음 왜소 행성 명왕성의 근접 촬영 사진을 지구로 전송했다. 얼음과 크레이터가 널려 있는 특징 없는 모습을 생각했던 과학자들은 크레이터는 거의 없고 생각보다 복잡한 표면 지형에 놀라지 않을 수 없었다. 이 가운데 과학자와 일반 대중의 눈길을 확 끌었던 것은 가운데 있는 거대한 하트 모양의 지형이었다. 하트의 중앙과 서쪽 부분의 차지하는 스푸트니크 평야(Sputnik Planitia)는 사실 주변보다 3~4㎞나 낮은 분지 지형으로 2000 x 1200㎞의 넓은 지역을 차지하고 있다. 흰색으로 보이는 이유는 질소의 얼음 때문이다. 스푸트니크 평야의 발견 이후 과학자들은 이 미스터리한 지형을 설명하기 위해 여러 가지 가설을 내놓았다. 내부에 액체 상태의 물이 있고 얼음 지각이 순환한다는 가설이 대표적이다. 하지만 태양계 다른 천체에서는 보기 어려운 독특한 지형이기 때문에 이를 두고 학계에서는 갑론을박이 이어졌다.스위스 베른 대학과 스위스 국립 연구소인 NCCR PlanetS 과학자들은 새로운 가설을 주장했다. 연구팀은 수많은 시뮬레이션 실험을 통해 지름 700㎞ 정도의 천체가 비스듬한 각도로 서서히 충돌했을 때 현재의 스푸트니크 평야와 비슷한 지형이 만들어지는 것을 확인했다. 명왕성의 지름이 2400㎞가 좀 안 되는 점을 생각하면 명왕성 지름의 1/3 정도 되는 소행성이 충돌한 셈이다. 다만 연구팀의 충돌 모델에 따르면 명왕성 내부에는 얼음이 녹아 형성된 바다가 존재하지 않는 것으로 나타났다. 연구팀은 충돌한 천체의 핵 부분이 아직도 명왕성의 내부에 남아 있어 단단한 형태를 유지하고 있다고 주장했다. 이 연구는 저널 네이처 천문학(Nature Astronomy) 최신호에 발표됐다. 물론 연구팀의 가설이 학계에서 일반적인 정설로 받아들여질지는 아직 미지수다. 정확한 내부 구조를 파악할 수 있는 지진계 데이터처럼 결정적인 정보가 없기 때문이다. 미래에 명왕성 표면에 탐사선을 착륙시켜 더 많은 정보를 수집할 수 있다면 태양계에서 유일무이한 거대 하트 지형의 미스터리를 확실하게 풀어낼 수 있을 것이다.
  • 별들은 왜 그렇게 서로 멀리 떨어져 있을까? [이광식의 천문학+]

    별들은 왜 그렇게 서로 멀리 떨어져 있을까? [이광식의 천문학+]

    우리은하에는 별(항성)이 몇 개나 있을까? 예전에는 얼추 1000억 개쯤 있으리라 생각했지만, 최근에는 대략 4000억 개의 별들이 있는 것으로 보는 것이 대세다. 지금 지구상에 바글바글 사는 인류가 모두 약 80억이라는데, 우리은하에 저 태양 같은 별이 4000억 개나 있다니, 참으로 놀라운 일이고 어마어마한 숫자다. 나선은하인 우리은하는 지름 10만 광년, 두께는 약 1000광년의 둥근 디스크 형태를 하고 있다. 이 부피 안에 4000억 개의 별들이 퍼져 있는 셈인데, 천문학자들은 우리은하의 빈 공간을 감안해서 별 사이의 평균 거리를 약 3~4광년 정도로 보고 있다. 지구에서 가장 가까운 별은 물론 태양이다. 하지만 우리에게는 태양이 별이란 느낌이 별로 없다. 우리 삶에 너무나 직접적인 영향을 미치는 특별한 천체이다 보니 그런 모양이다. 우리는 보통 태양이 지고 캄캄해진 밤하늘에 반짝이는 빛점들을 별이라고 생각한다. 하지만 태양은 엄연히 별이다. 그래서 미국의 시인 데이비드 소로는 “태양은 아침에 뜨는 별이다”고 표현했다. 우리 별 태양은 지름이 지구의 109배, 질량이 33만 배나 된다. 그래도 태양이 별 중에서도 대략 크기가 중간치에 속한다니, 별이란 존재는 이처럼 지구와는 비교가 되지 않을 정도로 큰 천체다. 이처럼 별 자체는 지구에 비하면 압도적으로 크고 무겁고 밝은 존재이지만, 별과 별 사이는 빛으로도 3~4년이 걸릴 만큼 엄청나게 멀리 떨어져 있는 것이다.그러면 태양을 제외하고 지구에서 가장 가까운 별은 어느 별일까? 남반구 하늘의 센타우루스자리 프록시마란 적색왜성으로서, 프록시마 센타우리라고도 불린다. 프록시마와 함께 3중성계를 이루는 센타우루스자리 알파, 베타별은 태양계에서 가장 가까운 ​ 항성계로, 거리는 4.37광년이다. 그중 센타우루스자리 알파별은 천구에서 네번째 밝은 별이지만, 사실은 쌍성계로, 센타우루스자리 알파A, 센타우루스자리 알파B로 이루어져 있다. 우리가 프록시마가 지구에서 가장 가깝다는 사실을 안 것도 사실 그리 오래 된 일이 아니다. 맨눈으로는 보이지 않을 정도로 어두운 별이기 때문이다. 밤하늘에서 우리가 맨눈으로 볼 수 있는 별 밝기의 하한선은 6등급인데, 프록시마는 그보다 100배나 어두운 11등급의 적색왜성이다. 크기는 우리 태양의 7분의 1밖에 되지 않는다. 프록시마 센타우리가 발견된 것은 1915년으로, 스코틀랜드 천문학자 로버트 이네스가 망원경으로 발견했다. 이네스는 이 별이 지구에서 가장 가까운 별임을 밝혀내고는 ‘프록시마’(Proxima)라 부르자고 제안했다. 이는 라틴어로 ‘가장 가깝다’는 뜻이다. 사실 프록시마가 원래 알파 센타우리 다중성계에 속한 별인지, 아니면 우연히 지나가다 근처에 있게 된 별인지도 확실히 밝혀지지 않았는데, 2016년에 이르러서야 프록시마가 알파 센타우리로부터 약 12,950AU(약 2조km) 떨어져 있으며 55만 년을 주기로 공전하고 있다는 사실이 밝혀졌다. 어쨌든 이 프록시마가 태양을 제외하고는 가장 가까운 별인데, 거리는 4.22광년이다. 이 거리는 미터법으로는 약 40조km에 이르며, 태양-지구 간 거리의 약 27만 배, 태양-해왕성 간 거리의 9000배에 이르는 엄청난 간격이다. 자, 그러면 이것이 얼마만큼 먼 거리인지 상상력을 발휘해 체감해보도록 하자. 먼저 이 거리를 시속 4km 속도로 걸어서 간다면 약 11억 4000만 년이 걸린다. 사람이 100년을 산다고 보면 약 1100만 명이 릴레이로 걸어가야 한다는 뜻이다. 시속 100km의 차로 달린다면 그보다는 좀 빠르게 4550만 년이면 갈 수 있다. 제트기를 타고 날아가면 약 500만 년이 걸리고, 지금도 심우주의 성간공간을 초속 17km로 날고 있는 보이저 1호를 집어타면 7만 년 남짓 걸린다. 왕복이면 14만 년이다. 이것이 인류가 우주의 다른 별로 이주해갈 수 없는 이유이며, 우리가 외계인을 만날 수 없는 이유이다. 우주에서 가장 빠른 것, 곧 빛을 타고 가면 4년하고도 3개월이 걸리고, 왕복이면 8.5년이 걸린다. 빛이 이웃 별에 마실 갔다오는 데도 이만한 시간이 걸린다니, 빛도 우주의 크기에 비하면 거의 굼뱅이 수준이다. 프록시마와 알파 센타우리 다음으로 가까운 별은 5.96광년의 바너드라는 적색왜성이며, 그 다음은 7.78광년의 볼프 359별로 역시 적색왜성이며 맨눈에는 보이지 않는 어두운 별이다.태양에서 5번째로 가까운 별은 시리우스로, 8.6광년이다. 또한 이 별은 전천에서 태양 다음으로 가장 밝은 별로 -1.5등성이다. 큰개자리의 알파별인 시리우스는 서양에서는 개별(Dog Star)이라 하고 동양에서는 늑대별(天狼星)이라 불렀다. 늑대 눈처럼 시퍼렇게 보이는 시리우스는 사실 쌍성으로, 그 중 밝은 별은 태양보다 23배 더 밝다. 그렇다면 별들은 왜 이렇게 서로 멀리 떨어져 있는 걸까? 아직까지 어떤 천문학자도 이에 대해 깊이 연구한 이론을 발표한 적이 없다. 이상하게도 별들 사이의 거리가 과학자들에게 별다른 관심을 불러일으키지 못한 모양이다. 다만, <코스모스>의 저자이자 천문학자인 칼 세이건이 별 사이의 거리에 대해 언급한 말이 있을 뿐이다. “별들 사이의 아득한 거리에는 신의 배려가 깃들어 있는 듯하다.” 별들 사이의 이 아득한 거리는 결국 우주가 설계한 것이라고 밖에 볼 수 없다. 아마도 별들이 이보다 더 가까이나 또는 멀리 있다면 별들의 충돌이 다반사가 되거나 은하가 흩어져버려 우리 인간이 우주에 나타나지 못했을지도 모른다. 그래서 우주에서 수시로 은하들이 충돌하더라도 별들 사이의 간격이 너무나 넓어 별들은 거의 충돌하는 일 없이 부드럽게 비켜나간다. 우리 태양계 역시 별들 사이의 거리가 어득히 먼 덕분에 존재할 수 있었을 거라고 생각한다. 그러므로 별들이 저렇게 멀리 있다고 불평하지 말자. 우주의 배려에 감사하자.
  • ‘유황불 지옥’은 이곳…NASA 탐사선, 목성 위성 이오 ‘용암 호수’ 포착 [우주를 보다]

    ‘유황불 지옥’은 이곳…NASA 탐사선, 목성 위성 이오 ‘용암 호수’ 포착 [우주를 보다]

    태양계 천체 중 ‘유황불 지옥’으로 불리는 목성 위성 이오(Io)의 신비로운 용암 호수의 생생한 모습이 공개됐다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 목성 탐사선 주노(Juno)가 촬영한 데이터를 바탕으로 애니메이션으로 만든 용암 호수의 모습을 공개했다. 짧은 해당 영상에 등장하는 호수의 이름은 로키 파테라(Loki Patera)로 길이가 무려 200㎞에 달한다. 이 호수의 신비로운 점은 용암으로 만들어졌다는 사실이다. 특히 호수 중앙에는 마치 섬처럼 냉각된 용암이 자리잡고 있고 가장자리 주변에는 여전히 뜨거운 용암이 감싸고 있다.주노 수석연구원 스콧 볼튼 박사는 “뜨거운 용암으로 둘러싸여 있는 마그마 호수 한가운데 묻혀있는 미친섬”이라면서 “표면이 매끄러워 지구상에서 화산 활동으로 생성된 흑요석 유리를 연상시킨다”고 설명했다. NASA에 따르면 이를 생생히 구현한 애니메이션은 지난 2023년 12월과 올해 1월 주노 탐사선이 1500㎞ 이내로 이오에 근접비행하며 촬영한 데이터를 바탕으로 만들어졌다. 지름이 약 3642㎞에 달하는 이오는 지구를 포함해 태양계에서 화산 활동이 가장 활발한 천체다. 약 400개에 달하는 활화산이 존재하는 것으로 알려져있어 ‘유황불 지옥’이라고도 불리는데, 이는 목성의 위성들 대부분 영하 150도 이하의 ‘얼음 지옥’인 것과는 정반대다.이오가 화산 천국이 된 것은 목성의 중력 때문이다. 목성의 강력한 중력이 가장 안쪽 궤도를 공전하는 이오 내부에 마찰열을 일으켜 내부를 녹이고 이 열에 의한 마그마가 지표로 분출하면서 유황불 지옥이 된 것. 여기에 갈릴레이 형제(이오, 유로파, 가니메데, 칼리스토) 중 태양계에서 가장 큰 위성인 가니메데와 유로파까지 중력으로 끌어당기고 있어 이오는 그야말로 태양계에서 가장 ‘고통받는 세계’로도 통한다. 한편 지난 2011년 8월에 장도에 올라 2016년 7월 목성 궤도에 진입한 주노는 거대한 가스 행성인 목성에 관해 수많은 데이터를 지금도 보내오고 있다.
  • 김규섭 ‘붉은 태양의 모든 것’, 천체사진공모전서 대상 수상

    김규섭 ‘붉은 태양의 모든 것’, 천체사진공모전서 대상 수상

    한국천문연구원은 ‘제32회 천체사진공모전’에서 김규섭씨의 작품 ‘붉은 태양의 모든 것’이 대상을 차지했다고 22일 밝혔다. 이 사진은 충북 청주시 흥덕구에서 태양을 두 구역으로 나눠 촬영한 뒤 하나로 이어 붙인 것이다. 위쪽의 거대한 홍염, 안쪽에 크고 작은 흑점들, 뱀이 기어다니는 듯한 형태의 필라멘트들, 에너지 분출 영역 등 태양망원경으로 관측할 수 있는 태양의 활동들을 하나의 사진으로 담았다. 천문학에 관한 관심과 공감대 확산을 위해 매년 실시하는 천체사진공모전은 사진과 동영상 부문으로 나눠서 심사한다.
  • “이젠 별·밤하늘도 관광자원”… 지자체들 지역 특화 사업화 붐

    “이젠 별·밤하늘도 관광자원”… 지자체들 지역 특화 사업화 붐

    천혜의 자연환경을 갖춘 자치단체들이 별들이 연출하는 우주의 장관을 관광자원화하고 나섰다. 경북도는 문화체육관광부 공모사업인 ‘계획공모형 지역관광 개발사업’에 ‘별의별 이야기, 영양’이 최종 선정됐다고 22일 밝혔다. 이에 따라 경북도와 영양군은 올해부터 5년간 총사업비 120억원(국비 및 지방비 각 50%)을 투입해 영양군의 자랑인 ‘밤하늘’을 관광 자원으로 개발한다. 특히 영양군은 영양 국제밤하늘 보호공원의 반딧불 생태관광지역 밤하늘을 활용해 브랜드 개발, 디지털 천체투영관(오로라돔) 설치, 별의 정원 조성 등을 추진한다. 커뮤니티 공간(별별 스페이스)조성과 각종 체험 행사도 개발하기로 했다. 충남 서산시는 다음 달 18일 인지면 애정리 류방택천문기상과학관에서 ‘류방택 별축제’를 연다. 류방택 선생은 1만원권 지폐 뒷면에 그려진 국보 제228호 천상열차분야지도각석을 남긴 천문학자다. 올해 16번째다. 시는 또 기상과학관 인근에 170억원을 들여 천문테마공원 ‘밤하늘 산책원’을 조성한다. 내년에 착공해 2026년까지 별자리 캠프장, 금헌 별마루 전망대, 천문산책로 등을 조성한다. 평균 고도가 902m로 국내 도시 중 가장 높고 빛공해지수가 낮아 별 보기 좋은 강원 태백시는 최근 은하수 감상 명소 7곳을 선정, 관련 투어를 추진한다. 함백산(해발 1573m, 빛공해지수 0.87), 오투리조트(996m, 2.22), 탄탄파크(742m, 2.22), 당골광장(865m, 4.07), 추전역(851m, 3.33), 스포츠파크(812m, 1.31), 용연동굴(890m, 0.58) 등이다. 경북 영천시는 오는 10월 4~6일 보현산천문과학관 일원에서 ‘제21회 보현산 별빛축제’를 개최한다. 지자체들은 체류형 관광객을 늘리는 효자 아이템인 야간관광객 유치에도 경쟁적으로 나섰다. 관련 조례를 제정해 체계적인 지원 기반도 마련했다. 대전시는 지난해 4월 전국 최초로 야간관광 활성화 조례를 제정했다. 대전은 밤에도 아름다운 야간관광 특화도시를 내세우며 2026년까지 ‘미래, 예술, 사람이 만나는 별빛 대전’ 조성사업을 추진한다. 전북도도 같은 해 12월 야간관광 진흥에 필요한 시책을 마련하고 재원 조달할 수 있는 야간관광 진흥 조례를 제정했다. 광주시도 지역경제 활성화를 위해 야간관광 진흥 조례를 제정했다. 전남도는 관광진흥에 관한 조례 일부개정조례안에 야간관광 진흥 내용을 담았다. 대구 수성구와 전북 군산시 등 기초지자체도 야간관광 진흥 조례를 제정해 제도적으로 지원한다.
  • 별과 우주와 시간…시공간의 비밀 풀어주는 책들 눈길

    별과 우주와 시간…시공간의 비밀 풀어주는 책들 눈길

    가슴이 답답할 때 눈이 시리도록 푸른 하늘이나 별이 가득한 밤하늘을 보면 뻥 뚫리는 느낌이 든다. 하늘을 보는 것만으로도 답답한 마음이 풀리지 않을 때는 시간을 거꾸로 돌려 과거로 돌아가 잘못을 되돌리고 싶은 마음이 들기도 한다. 하늘, 별, 달, 그리고 시간은 고대인들부터 항상 궁금해했던 것들이다. 물리학에서도 중요한 연구 대상이기도 하다. 4월 과학의 달을 맞아 우주와 시간의 과학에 대해 재미있게 풀어낸 대중 과학서들이 잇따라 출간되면서 서점을 찾은 독자들을 유혹하고 있다.‘시간의 물리학’(휴머니스트)에서 천체물리학자인 저자는 허버트 조지 웰스, 아서 클라크, 아이작 아시모프 등 SF 작가들의 소설 속 시간여행 가능성을 분석한다. 시간여행이라는 아이디어에 담긴 과학적 실체를 탐색하고 이를 아인슈타인, 칼 세이건, 미치오 카쿠 등이 탐구한 상대성이론, 블랙홀, 멀티버스 등에 관한 연구와 비교한다. 이를 통해 시간에 관한 9단계 사고 실험을 보여주며, 멀티버스 속에서라면 각종 타임 패러독스가 발생하지 않는다고 말한다. 저자는 “SF 작가들이 제시한 시간여행은 과학 논문이 콕 집어내지 못한 과학적 진실을 부각한 경우도 드물지 않다”고 말한다.‘시간은 되돌릴 수 있을까’(북라이프)는 시간에 관해 좀 더 진지하게 접근한다. 스티븐 호킹의 마지막 제자로 양자 중력 이론을 전공한 저자는 시간의 역행 가능성을 대담하게 설명한다. 시간의 방향과 속도는 무엇이 결정하는지, 시간의 역행 가능성을 암시하는 시간의 양자화, 수축과 팽창을 반복하는 순환 우주까지 현대 과학 최전선에서 일어나는 흥미로운 연구 성과에 상상력을 더해 설명한다. 엔트로피 증가 법칙에 따르면 자연계 모든 물질은 한 방향의 성질만을 갖기 때문에 시간의 역행이 일어나기는 어렵지만, 양자역학 관점에서 시간이 소립자로 구성돼 있다고 한다면 소립자의 움직임은 불확정성 상태이기 때문에 시간이 거꾸로 가는 것도 가능하다. 이 때문에 현재도 시간의 방향성에 대해서 과학계는 여전히 논쟁 중이다.그런가 하면, ‘우주의 수학’(플루토)은 우주가 놀라울 정도로 수학적 법칙으로 지배된다는 사실을 보여준다. 행성의 운동을 설명하는 케플러 법칙과 물체의 운동을 정확하게 설명한 뉴턴의 만유인력 법칙, 아주 작은 원자 세계부터 우주에서 발생하는 폭발까지 모든 종류의 에너지 변환에 대한 지식을 보여주는 아인슈타인 방정식의 아름다움을 어렵지 않게 설명한다. 우주가 믿기 어려울 정도로 수학적 법칙을 따른다는 것을 여러 사례를 만난다면 우주와 법칙, 수학 사이의 신비로움을 새삼 느끼게 된다.
  • [우주를 보다] 세기의 두 커플, 개기일식 때 만났다?…이례적 우주 풍경에 ‘주목’

    [우주를 보다] 세기의 두 커플, 개기일식 때 만났다?…이례적 우주 풍경에 ‘주목’

    지난주 북아메리카 대륙을 가로지른 개기일식 동안 혜성이 보이는 우주 풍경을 담은 사진이 ‘오늘의 천체사진’(APOD) 17일자에 발표돼 전 세계 우주 마니아들의 탄성을 자아냈다. 태양 근처에 나타난 혜성은 두 개였다. 렌즈에 담길 것으로 예상된 혜성은 12P/폰스-브룩스 혜성이었는데, 아쉽게도 사람들의 기대에 못 미칠 정도로 어두웠다. 그러나 상대적으로 알려지지 않은 소호(SOHO)-5008 혜성은 장시간 카메라 노출에서 나타났다. 이 혜성은 소호 태양관측 위성(SOHO)이 촬영한 이미지에서 확인된 5008번째 혜성이다. 폰스-브룩스 혜성보다 훨씬 작은 혜성 SOHO-5008은 태양 근처를 지나갈 때 몇 시간 만에 붕괴되고 마는 선그레이저(sungrazer·태양의 극히 근접한 곳을 지나는 혜성)였다.소호 태양관측 위성은 1995년 12월 태양을을 연구하기 위해 쏘아올려진 인공위성으로, 유럽우주국(ESA)과 미 항공우주국(NASA)의 합작 프로젝트다. 원래 2년 간의 임무로 계획된 SOHO는 우주에서 25년이 넘게 활동한 후에도 계속 작동하고 있다. 임무는 ESA 과학 프로그램 위원회의 결정에 따라 2025년 말까지 연장됐다. 기존 과학임무에 더해, 현재는 우주기상 예보를 위한 태양 정보를 거의 실시간으로 제공해준다. 위 사진은 일식이 진행되는 동안 두 개의 혜성을 포착한 특이한 이미지일 뿐만 아니라, 지구 표면에서 태양 가까이를 지나친 혜성을 촬영한 드문 사례 중 하나다. 또 하나 특기할 점은 우리 태양과 행성 수성(왼쪽)과 금성(오른쪽)의 거대한 코로나를 이미지에서 볼 수 있는 것이다. 하지만 이 행성들과 혜성들 중 오로지 금성만이 4월 8일 북미를 가로지른 개기일식 동안 횡단한 달의 어두운 그림자 속에서 수백만 명의 사람들이 쉽게 볼 수 있었다.
  • “3개라서 더 좋다”…다리가 셋인 우주 탐사 로봇 스페이스호퍼 [고든 정의 TECH+]

    “3개라서 더 좋다”…다리가 셋인 우주 탐사 로봇 스페이스호퍼 [고든 정의 TECH+]

    초창기 걷는 로봇은 대개 4개의 다리를 지니고 있었습니다. 인간처럼 넘어지지 않고 두 다리로 걷는다는 것은 사실 쉬운 일이 아니기 때문입니다. 하지만 최근 로봇 기술의 발달로 인해 사람처럼 두 발로 걷는 로봇이 현실이 되고 있습니다. 두 발로 능숙하게 걷는 휴머노이드 로봇을 보면 로봇이 인간의 노동을 대체하는 미래가 이제 그렇게 멀게 느껴지지 않을 정도입니다. 아무튼 로봇이 안정적으로 걷거나 빠르게 움직이기 위해서는 동물처럼 2개나 4개처럼 짝수의 다리를 지닌 것이 합리적인 선택으로 보입니다. 하지만 일부 과학자들은 굳이 그럴 필요가 없다고 생각하고 있습니다. 세 개의 다리도 상황에 따라서는 합리적인 대안이 될 수 있습니다. 스위스 취리히 연방 공대(ETH Zurich)의 연구팀도 세 개의 다리를 지닌 삼족 로봇을 생각했습니다. 2년 반부터 학생 프로젝트로 시작된 삼족 로봇인 스페이스호퍼(SpaceHopper) 마치 곤충처럼 가늘고 긴 세 개의 다리를 지니고 있습니다. 여기에도 몸통도 삼각형입니다. 이런 기이한 모습을 한 이유는 소행성처럼 중력이 극히 낮은 천체에서 이동하는 것을 고려했기 때문입니다.다리가 세 개인 경우 삼각대처럼 서 있을 때는 안정적이지만, 한 발을 떼는 순간 바로 넘어지기 쉽습니다. 그러나 중력이 거의 없다시피 한 소행성 표면에서는 바로 넘어질 걱정이 없습니다. 사실 그보다 더 큰 문제는 중력이 너무 낮아서 다리 숫자와 관계없이 제대로 걸을 수가 없다는 것입니다. 질량이 낮은 소행성의 경우 로봇이 다리로 지면을 밀면 바로 우주 공간으로 튀어 올라 우주 미아가 될 수 있는 위험성이 있습니다. 스페이스호퍼의 목적은 걷는 것이 아니라 이름처럼 통통 튀는 것입니다. 지면에 힘을 주고 살짝 뛰어오른 후 지면에 다시 착지할 때 세 개의 다리를 이용해 삼각대처럼 균형을 잡습니다. 한 번에 착지하지 못하고 몇 번을 통통 튈 수도 있는데, 이런 점을 감안해서 다리는 가늘어도 충격에 강하게 만들어졌습니다. 아래위가 똑같고 360도 세 방향으로 형태도 같기 때문에 어느 쪽으로 착지해도 임무 수행에는 지장이 없습니다.연구팀은 실험실에서 모의 미세 중력 환경을 만들어 스페이스호퍼 로봇을 테스트했습니다. 그리고 거의 중력이 없는 것과 같은 환경에서 테스트하기 위해 유럽 우주국과 프랑스의 노브스페이스와 협력해 에어 제로 G 무중력 비행기에 이 로봇을 태웠습니다. 에어 제로 G는 개조한 에어버스 A310 항공기로 반복적으로 높은 고도에서 30초 정도 자유낙하 해 탑승한 우주 비행사나 실험실에 무중력/미세중력 환경을 제공하는 항공기입니다.
  • “중국, 달이 자국 땅이라 우길 것”…美 NASA의 섬뜩한 경고

    “중국, 달이 자국 땅이라 우길 것”…美 NASA의 섬뜩한 경고

    미국항공우주국(NASA)이 공식 석상에서 중국의 우주프로그램을 경계해야 한다고 목소리를 높였다. 영국 가디언 등 외신의 18일(이하 현지시간) 보도에 따르면, 빌 넬슨 NASA 국장은 NASA의 2025년 예산과 관련한 하원 세출위원회에 참석해 “중국은 특히 지난 10년 동안 (우주 분야에서) 놀라운 발전을 이뤘지만, 이는 매우 비밀스럽다”고 말했다. 이어 “우리는 소위 민간 우주프로그램이라고 불리는 (중국의) 많은 프로그램이 사실 군사 프로그램이라고 보고 있다. 그리고 우리는 이러한 중국과 경쟁하고 있다”면서 “달이 평화로운 용도로 사용된다는 것을 깨닫고 이해하길 바라지만, 우리는 중국이 그런 모습을 보여주는 걸 본 적이 없다”고 말했다. 넬슨 국장은 현재 중국이 추진하는 다양한 민간 우주 프로그램이 미국 등 경쟁국의 이익을 침해할 수 있는 군사프로그램일 수 있다고 주장하며, 미국이 중국보다 먼저 달 탐사에 성공해야 한다는 점도 강조했다.그는 “중국이 미국보다 먼저 달 탐사에 성공할 지도 모른다”면서 “그렇다면 중국은 ‘좋아, 여기(달)은 이제 우리 영토니 다른 나라들은 들어오지 말아라’라고 말할 수도 있다”고 우려했다. 앞서 넬슨 국장은 현재 미국과 ‘우주 경쟁’을 벌이는 중국이 미국보다 먼저 달의 자원이 풍부한 지역을 ‘소유’한 뒤 소유권을 주장할 수 있다고 경고해 왔다. 넬슨 국장은 이번 위원회에서 미국이 우주 탐사 분야에서 ‘세계적 우위’를 잃지 않을 것이라고 확신한다면서도 “현실적으로 중국은 (이 분야에) 정말 많은 돈을 투자했고 예산을 더 늘릴 여지도 많다. 그러니 경계심을 늦추지 않는 것이 좋다고 본다”고 강조했다. 갈수록 커지는 달의 중요성…‘달 표준 시간’ 곧 등장 달이 가진 잠재적인 광물 자원뿐 아니라 화성 등 다른 곳으로 향하기 위한 거점으로서 달 기지의 중요성 덕분에, 최근 미국과 중국 등 각국뿐 아니라 민간 기업들 또한 달 탐사에 박차를 가하고 있다. 미국 백악관은 이달 초 NASA 등에 2026년까지 달 및 다른 천체를 위한 통일된 표준 시간을 만들 것을 지시하기도 했다.백악관 과학기술정책국(OSTP)은 “표준 시간이 없을 경우 우주선 간 데이터 전송을 안전하게 보장하거나 지구와 달, 우주비행사 간 통신을 동기화하기가 어려울 것”이라면서 “LTC를 시행하는 방법을 정의하기 위해서는 기존 국제기구 및 아르테미스 협정 등을 통한 국제적 합의가 필요할 것”이라고 밝혔다. 미국이 달 표준 시간을 고려하고 있는 동안, 역시 달 탐사 프로젝트를 진행 중인 중국은 지난달 말 달 궤도에 통신을 중계하는 역할을 하는 위성을 발사하는 데 성공했다. 이번 위성은 중국의 달 탐사 프로젝트 4단계로 창어(嫦娥) 4호와 창어 6호 등 달 탐사선에 대해 통신을 중계하는 역할을 맡게 된다. 또 세계 최초로 달 뒷면 토양 샘플을 채취하기 위해 올해 발사할 창어 6호에 이어 2028년까지 발사할 창어 7호와 8호에 대한 지원 임무도 수행하게 된다.
  • 별에서 나오는 뜨거운 바람, 행성 탄생의 비밀 품고 있다 [사이언스 브런치]

    별에서 나오는 뜨거운 바람, 행성 탄생의 비밀 품고 있다 [사이언스 브런치]

    태양에서 불어오는 플라스마 입자 흐름을 ‘태양풍’이라고 부른다. 태양풍을 구성하는 입자들은 양성자, 전자, 헬륨 원자핵 등으로 전기를 띄고 있다. 이 때문에 태양풍이 강해지면 전파를 방해해 위성통신이나 레이더 시스템에 장애가 발생하곤 한다. 태양풍은 항성(별)의 상층부 대기에서 분출되는 입자의 흐름인 항성풍(stellar wind)의 일종이다. 오스트리아 빈 대학 천체물리학과, 프랑스 소르본대, 영국 레스터대 물리·천문학과, 미국 존스홉킨스대 응용 물리학 연구실 공동 연구팀은 태양과 유사한 세 개의 항성에서 방출되는 X선을 기록해 항성풍을 직접 감지하고 별의 질량 원리를 찾아냈다고 19일 밝혔다. 이 연구 결과는 천문학 분야 국제 학술지 ‘네이처 천문학’ 4월 12일 자에 실렸다. 태양풍과 태양 자기장이 지배하는 공간인 태양권(Heliosphere)의 유사체인 항성권(Astrosphere)은 ‘항성풍 거품’이라는 별명처럼 항성풍에 의해 성간 공간으로 날아가는 매우 뜨거운 플라스마 거품이 있는 공간이다. 항성풍은 플라스마 형태로 방출되면서 별의 질량 손실을 유발하는 직접 원인이 된다. 항성풍으로 인해 주변 행성이 거주할 수 있는 세계가 되거나, 대기를 완전히 잃은 암석 덩어리 행성으로 진화하기도 한다. 이렇듯 태양과 유사한 저(低)질랑 별의 항성풍에 관한 연구는 항성과 행성의 진화를 이해하는 데 중요한 열쇠가 된다. 또 항성풍은 별과 행성의 진화에 중요한 역할을 하지만 통제 방법은 알려진 것이 없다. 연구팀은 별의 광도에 따라 구분하는 MK 분류법에 따라 태양처럼 광도가 Ⅴ단계인 주계열성(main sequence stars) 별 3개를 대상으로 X선 방출을 관측했다. 연구팀은 유럽우주국(ESA)에서 운영하는 X선 분광 우주망원경인 ‘XMM-뉴턴 우주망원경’으로 지구에서 16.6광년 떨어진 쌍성계인 ‘땅꾼자리 70’(70 Ophiuchi), 지구에서 10.5광년 떨어져 있는 에리다누스자리 엡실론, 11광년 떨어져 있는 백조자리 61(61 Cygni)을 선정해 관측했다. 연구팀은 산소 이온의 스펙트럼선을 관찰해 산소의 양, 별에서 방출되는 항성풍의 총질량을 파악했다. 세 별들의 질량 손실률은 각각 66.5±11.1배, 15.6±4.4배, 9.6±4.1배로 추정됐다. 이는 각별들에서 나오는 항성풍이 태양풍보다 훨씬 강하다는 것을 의미하고, 강한 자기 활동이 일어나고 있다는 의미다. 빈 대학 천체물리학과 수석 과학자 크리스티나 키슬리야코바 박사는 “항성풍의 산소 이온과 세 개의 주계열성 주위 중성 성간 물질, 별들에서 방출되는 X선 전하 교환이 관측된 것은 이번이 처음”이라며 “항성풍을 직접 찾아 이미지 처리하고 주변 행성과의 상호 작용을 연구하는 길을 열어줄 것”이라고 말했다.
  • 청주시 떴다 사라지는 팝업 놀이터 운영한다

    청주시 떴다 사라지는 팝업 놀이터 운영한다

    충북 청주시가 팝업 놀이터를 운영한다. 팝업 놀이터는 떴다 사라진다는 뜻을 가진 ‘팝업(pop-up)’과 놀이터의 합성어다. 아동의 생활공간과 가까운 공원, 공터 등에서 일시적으로 운영되는 놀이터를 말한다. 첫 번째 팝업 놀이터는 오는 20일 오후 1시부터 4시까지 청원구 내덕동 문화제조창 잔디광장에 마련된다. 아이들이 좋아하는 에어바운스 놀이기구, 축구·농구·사격을 즐길 수 있는 에어 스포츠, 꼬마 기차, 회전 비행기, 미니 바이킹 등 놀이공간이 조성된다. 버블 공연 및 마술 공연 등도 펼쳐진다. 가족 단위 미니운동회와 랜덤플레이댄스 등 함께 즐길 수 있는 레크리에이션도 펼쳐진다. 비눗방울, 전통 놀이, 숲 놀이 체험, CPR 체험, 아동건강을 체크 할 수 있는 PST 인바디 체험 등 다양한 체험 행사도 마련된다. 팝업 놀이터의 모든 프로그램은 무료로 즐길 수 있다. 시는 문화제조창 잔디광장을 시작으로 오는 10월까지(7~8월 제외) 첫째·셋째 주 토요일, 총 8회 팝업 놀이터를 운영할 계획이다. 총사업비는 8800만원이다. 2회차는 5월 18일 무심천체육공원 롤러스케이트장, 3회차는 6월 1일 원마루공원, 4회차는 6월 15일 장애인스포츠센터다. 5회차는 9월 7일 올림픽 국민생활관, 6회차는 9월 21일 오송호수공원, 7회차는 10월 5일 오창호수공원에서 진행되며 10월 19일 예정된 8회차는 미정인데 상당구 지역에 마련키로 했다. 팝업놀이터는 1시간 기준 300명이 동시에 즐길 수 있는 규모로 꾸며진다. 우천 시는 일요일에 운영되며, 청주시청 누리집(홈페이지)을 통해 사전 안내가 이뤄진다. 놀이시설 구성은 장소에 따라 변동된다. 시 관계자는 “4개 구청, 넓은 장소, 놀이시설이 부족한 동네 등을 고려해 장소를 선정했다”며 “팝업 놀이터를 통해 꿀잼 아동친화도시가 될 것”이라고 기대했다.
  • “과학이 바꾸는 미래 궁금하다면”… 강서별빛우주과학권 SF 특강

    “과학이 바꾸는 미래 궁금하다면”… 강서별빛우주과학권 SF 특강

    “유전자 변형으로 모든 질병이 사라지면 인간은 행복해질까?” 서울 강서구 강서별빛우주과학관은 특별 강좌 ‘SF(공상과학)를 읽는 시간’을 개최한다고 15일 밝혔다. 이번 특별강좌에서는 SF 소설이 그리는 인간과 미래 사회에 대한 여러 생각과 의견을 함께 나누고 공유하는 시간을 갖는다. 한양대학교 미래문화융합연구센터 김민선 연구원을 강사로 초청해 강좌를 진행한다. 5월 한 달간 매주 토요일 오전 11시 30분부터 90분간 강좌가 열릴 예정이다. 강좌별 주제는 ▲우리 시대의 SF ▲인간과 안드로이드의 사이에서 ▲외계인의 행성에서 인간이 사는 방법 ▲그럼에도 우리가 살아가야 한다면이다. 주제별로 사전에 공지한 소설을 읽은 뒤 작품이 제시하는 인간과 미래 사회에 대한 문제를 자유롭게 대화하는 방식으로 진행된다. 일방적 강의 방식을 벗어나 다양한 질문과 답변을 주고받는 토론 형태가 될 예정이다. 강좌 전에 미리 읽어야 할 작품은 강서별빛우주과학관 누리집 공지사항에서 확인할 수 있다. 신청은 강서별빛우주과학관 누리집의 교육특강프로그램 예약을 통해서 할 수 있다. 1회차는 현재 접수 중이며 2~4회차는 개강 전주 수요일 오후 2시부터 신청 가능하다. 중학생부터 성인까지 수강 가능하며 회차별 20명 선착순 모집이다. 심재현 관장은 “공상과학소설이 그리는 세상과 현실의 문제를 수강생들과 함께 고민하는 자리를 마련했다”라며 “작품을 읽고 다양한 사람들과 토론하는 과정에서 새로운 시야를 얻어가는 시간이 되기를 바란다”라고 말했다. 한편 지난해 11월 개관한 강서별빛우주과학관은 천체와 우주를 주제로 다양한 강의와 행사를 진행하고 있다.
  • “화성아 미안해”…NASA 우주선 충돌 소행성서 튀어나온 바위 ‘화성행’ [아하! 우주]

    “화성아 미안해”…NASA 우주선 충돌 소행성서 튀어나온 바위 ‘화성행’ [아하! 우주]

    지난 2022년 9월 27일 인류 역사상 최초로 소행성에 우주선을 고의 충돌시키는 마치 영화같은 실험이 성공적으로 이루어졌다. 당시 미 항공우주국(NASA)은 다트(DART) 우주선을 지구에서 1100만㎞ 떨어진 소행성 디디모스(Didymos)의 위성인 디모르포스와 고의 충돌시켰다. 이날 DART 우주선은 초속 6.1㎞로 날아가 목표했던 디모르포스와 충돌하면서 운명을 다했다. 충돌 여파로 디모르포스의 먼지와 파편이 생겼으며 이후 소행성 뒤로는 혜성같은 꼬리가 형성됐다. NASA는 우주선의 디모르포스 충돌로 인해 1000톤이 넘는 먼지와 암석이 우주공간에 흩뿌려진 것으로 분석했다. 특히 이 과정에서 소행성에 있던 바위들이 떨어져나와 우주 공간을 떠돌게 됐는데 허블우주망원경으로 확인된 숫자는 37개로 직경은 4~7m에 달했다.그렇다면 그후 우주공간으로 떨어져나온 이 바위들은 어떻게 됐을까? 최근 유럽우주국(ESA) 천문학자 마르코 페누치와 이탈리라 국립천체물리학 연구소 알비노 카르보냐니는 이에대한 흥미로운 연구결과를 내놨다. 컴퓨터 시뮬레이션 분석을 통해 이들 바위들이 행로를 예측한 것. 그 결과 모든 바위들이 지구 쪽으로 날아와 영향을 미칠 가능성은 없는 것으로 파악됐다. 그러나 연구팀은 이 바위들의 궤도가 장기적으로 화성의 궤도와 교차한다는 사실을 발견했다. 특히 이중 4개의 바위는 화성에 충돌할 정도로 가까워지는데 2개는 6000년 후, 또다른 2개는 1만 5000년 후로 예측됐다. 결과적으로 4개의 바위가 인간의 실수 아닌 실수로 화성에 떨어질 수 있는 것. 특히 아무리 작은 바위라도 화성에는 큰 타격이 될 수 있다. 화성은 대기가 희박해 지구처럼 천체로부터 거의 보호되지 않는다. 연구팀에 따르면 이 바위 하나가 수직으로 떨어지면 화성에 최대 300m의 분화구가 생길 수 있다.이에대해 연구팀은 “지금까지 이루어진 모든 관측결과 다트 우주선이 디모르포스와 충돌하면서 궤도 주기를 변경하고 지구에도 영향을 미치지 않았기 때문에 성공적인 실험으로 확인됐다”면서 “다만 소행성에서 떨어져 나온 물질이 주위 천체에 영향을 미칠 수 있기 때문에 향후 임무에 보다 신중한 접근이 필요하다는 것이 이번 연구가 시사하는 점”이라고 밝혔다. 한편 DART 우주선이 디모르포스와 충돌한 이유는 미래에 지구를 위협할 수 있는 소행성과 충돌해 그 궤도를 변경할 수 있는지를 실험하는 것이었다. 곧 미래에 지구를 위협할 수 있는 소행성의 궤도를 변경하려는 장대한 실험인 셈으로 실제로 디모르포스의 궤도 주기가 33분 가량 변경되면서 임무는 성공적으로 끝났다. DART(Double Asteroid Redirection Test)는 폭발물을 탑재하지 않은 500kg정도의 작은 우주선으로 지난 2021년 11월 24일 발사됐다. DART 우주선의 실험장이 된 디모르포스는 직경 160m의 작은 소행성이지만 만약 지구와 충돌한다면 대형 핵무기급 파괴력을 가질 수 있다.
  • [오늘의 경기]

    ●프로야구=한화-두산(잠실) kt-NC(창원) LG-KIA(광주) 삼성-롯데(부산) 키움-SSG(인천·이상 오후 6시 30분) ●프로농구=6강 플레이오프 4차전 현대모비스-kt(오후 7시·울산동천체육관) ●골프=KPGA 투어 DB손해보험 프로미 오픈(라비에벨CC) KLPGA 투어 메디힐·한국일보 챔피언십(클럽72) ●쇼트트랙=국가대표 2차 선발전(오전 10시·목동아이스링크)
  • 세상에 없던 ‘신의 입자’ 예측한 英 물리학자 피터 힉스 별세

    세상에 없던 ‘신의 입자’ 예측한 英 물리학자 피터 힉스 별세

    ‘신의 입자’로 알려진 힉스 보손의 존재를 예측해 2013년 노벨물리학상을 공동 수상한 영국의 이론물리학자 피터 힉스 에든버러대 명예교수가 지난 8일(현지시간) 별세했다. 94세. 에든버러대는 성명을 내고 “힉스 교수가 노환으로 지난 8일 자택에서 평화롭게 세상을 떠났다”며 “우리를 둘러싼 세계에 대한 우리의 지식을 풍요롭게 만든 비전과 상상력을 가진 진정한 재능을 가진 과학자였다”고 밝혔다. 영국 BBC도 그의 별세를 맞아 “영국 과학의 거인(giant of British science)을 잃었다”고 추모했다. 피터 힉스 교수는 1929년 5월 29일 출생해 1947년 킹스 칼리지 런던 물리학과에 입학해 1950년 수석 졸업했다. 1954년 같은 학교에서 분자 진동 이론에 관한 연구로 박사학위를 받고, 1960년 에든버러대 수리물리학과 교수를 거쳐 1980년부터 이론물리학과 교수로 재직했다. 힉스는 1964년에 물리학 분야 국제 학술지 ‘피지컬 리뷰’에 다른 입자들에 질량을 부여하고 사라지는 입자의 존재를 이론적으로 예상하는 한쪽 정도의 짧은 논문을 발표했다. 같은 해 벨기에 이론물리학자 프랑수아 앙글레르도 힉스입자의 존재를 예측하는 짧은 논문을 발표했다.힉스 교수가 예측한 뒤 반세기 정도가 지난 2012년 7월 유럽입자물리연구소(CERN)가 강입자가속기(LHC) 실험을 통해 힉스입자를 발견했다. 힉스입자 존재를 이론적으로 확립한 공로로 힉스와 앙글레르 브뤼셀 자유대 명예교수는 2013년 노벨물리학상을 공동 수상했다. 과학자들은 양자전기역학(QED)과 양자색역학을 통해 입자 16개로 세상의 구성을 설명하는 표준모델을 만들었다. 16개의 입자는 6개의 경입자, 6개의 쿼크, 전자기 상호작용에 관여하는 광자, 강한 상호작용에 관여하는 글루온, 약한 상호작용에 관여하는 2개의 보손이다. 문제는 이들 입자의 질량이 모두 제각각이어서 표준모델의 입자들 사이 대칭성이 깨진다는 점이다. 힉스는 자연의 가장 기본적 성질의 대칭성이 깨지는 이유는 다른 보손 입자와의 상호작용 때문이라고 생각하고 모든 입자에 질량을 부여한 뒤 사라지는 새로운 입자를 예측했다. 이 입자가 ‘힉스입자’로 불리게 된 것은 입자물리학자 고 이휘소 박사(1935~1977)의 덕분이다. 힉스 교수가 새로운 입자의 존재를 발표한 당시는 너무 획기적인 데다가 학계에서 명성이 높지 않아 주목받지 못했는데, 1967년 미국에서 열린 학회에서 힉스는 이휘소 박사와 만나게 됐다. 이 박사는 1972년 미국 국립가속기연구소 연구부장 시절 국제 고에너지 물리학 국제 콘퍼런스 행사장에서 “자연계에 질량을 갖게 한 근본적 입자가 있고 그 질량은 양성자 110배에 이른다”라는 추정치를 내놓으면서 ‘힉스입자’라고 이름을 붙였다. 그 이후 물리학계에서는 힉스입자라는 용어가 일반화됐다. 2018년 타계한 영국의 천체물리학자 스티븐 호킹 박사는 2000년대 초반 “힉스입자는 절대 발견될 수 없을 것이라는데 100달러를 걸겠다”라고 장담하기도 했다. 그렇지만 CERN에서 힉스입자를 실험적으로 발견한 뒤에는 자신의 실수를 인정하고 “힉스에게 당장 노벨물리학상을 줘야 한다”고 밝히기도 했다.사실 힉스입자의 존재에 대해서는 많은 과학자가 회의적이었던 점은 사실이다. 양자역학의 불확정성 원리를 발견한 하이젠베르크도 ‘쓰레기 같은 이론’이라고 비난했을 정도였다. 쉽게 발견되지 않아 1988년 노벨물리학상을 받았던 레온 레더만은 1993년 입자 관련한 책을 썼을 때 제목을 ‘빌어먹을 입자’(Goddamn Particle)로 붙였지만 출판사측의 만류로 ‘신의 입자’(God Particle)로 바뀌면서 힉스 입자의 별명이 됐다. 그렇지만 정작 무신론자이기도 한 힉스 교수는 “정말 싫어한다”고 고백하기도 했다. 박인규 서울시립대 물리학과 교수는 SNS에 힉스 교수의 타계 소식을 전하며 “이분은 내가 태어날 무렵 힉스 입자 존재를 알아내셨고, 나는 성인이 돼서 이분의 업적이 뭔지 깨닫게 됐고, 한참이 지나서야 힉스입자를 발견하는 팀에 들어가 이분의 이론을 제대로 이해하기 시작했고, 이제는 그 내용을 수업 시간에 다루고 있으니…피터 힉스의 이름은 내 인생에 깊게 관여돼있다”라며 추모하기도 했다.
  • 알고 보면 가벼운 몸? 태초의 별은 생각보다 작았다 [아하! 우주]

    알고 보면 가벼운 몸? 태초의 별은 생각보다 작았다 [아하! 우주]

    별에도 종족이 있다. 물론 사람처럼 민족이나 인종 개념이 있는 것은 아니지만, 구성 성분을 보면 어떤 시기에 생겼는지 알 수 있어 이에 따라 종족 (population) I과 종족 II 별로 나눌 수 있다. 종족 I은 태양 같은 일반적인 별로 수소와 헬륨보다 무거운 원소가 많은 별이다. 따라서 주변에 행성을 거느리고 있을 가능성도 높다. 반면 종족 II는 무거운 원소가 별로 없는 별이다. 현재 표준 우주 모델에 의하면 빅뱅 직후의 초기 우주에는 무거운 원소가 없었지만, 초신성 폭발과 함께 최후를 맞이한 무거운 별들이 이런 원소를 우주에 공급했다. 따라서 종족 I은 비교적 최근에 만들어진 신세대이고 종족 II는 오래된 노령층이라고 할 수 있다. 그런데 이 이론이 맞다면 무거운 원소가 전혀 없는 태초의 별이 있을 수밖에 없다. 과학자들은 한 번도 관측한 적은 없지만, 이론적으로 존재를 의심하기 힘든 태초의 1세대 별을 종족 III라고 명명했다. 오랜 세월 관측에도 과학자들이 종족 III 별을 한 번도 보지 못한 이유는 가스의 밀도가 지금과는 비교할 수 없을 정도로 높은 시절에 생성된 거대한 별이기 때문이다. 별이 무거울수록 중심부의 핵융합 반응이 강하게 일어나면서 역설적으로 연료를 금방 소진하고 초신성으로 최후를 맞이하는 시간이 짧아진다. 과학자들은 종족 III 별의 질량이 태양의 수백 배에 달했을 것으로 보고 있는데 이 경우 수명은 수백만 년에 불과하다. 과학자들은 이 이론을 증명하기 위해 무거운 원소가 아주 적은 종족 II 별을 상세히 관측했다. 이 별들이 종족 III 별의 잔해에서 생성된 것이기 때문이다. 이를 통해 추정한 종족 III 별의 질량은 태양의 12-60배 정도였다. 그런데 이 값은 초기 우주의 시뮬레이션 모델에서 얻어진 것과 상당한 차이가 있었다. 대부분의 우주 모델은 종족 III 별의 질량을 태양의 50-1000배 정도로 추정했다. 이렇게 모델과 관측 결과가 맞지 않는 것은 과학자들에겐 사소한 문제가 아니라 이론 전체를 바꿔야 하는 중대한 문제다. 관측과 이론 모델 중 어느 쪽에 맞는지 보기 위해 대만 국립 천문학 및 천체물리 연구소 (ASIAA)의 과학자들은 미국 국립 버클리 연구소의 슈퍼컴퓨터를 이용해서 역대 가장 상세한 우주 시뮬레이션을 시행했다. 슈퍼컴퓨터 속에서 재현한 초기 우주에서 높은 밀도의 수소 가스들은 중력에 의해 뭉쳐 태양 질량의 22-175배 사이의 덩어리를 만들었다. (사진) 그러나 이 가스가 모두 별이 되는 것은 아니고 일부만 별을 생성하기 때문에 최종적으로 태양 질량의 8-58배 정도 되는 별이 만들어졌다. 이는 관측치와 부합되는 결과다. 종족 III에 해당하는 별이 없으면 태양을 포함해 우주에 있는 다른 별도 있을 수가 없고 지구 같은 행성도 존재할 수 없기 때문에 과학자들은 종족 III 별의 정체를 알아내기 위해 노력하고 있다. 이번 연구는 종족 III 별에 대한 논란을 해소하고 실체에 좀 더 다가갈 수 있는 결과로 주목된다.
  • 허웅 이어 허훈도?… kt, 1승 더하면 4강

    허웅 이어 허훈도?… kt, 1승 더하면 4강

    프로농구 수원 kt의 승리 공식은 역시 허훈과 패리스 배스였다. 상대의 압박 수비와 신경전에 휘말리면서 뼈아픈 패배를 당했던 kt가 적지에서 반격에 성공했다. 울산 현대모비스는 성공률 18.2%에 그친 외곽 공격 부진에 아쉬움을 삼켰다. kt는 9일 울산동천체육관에서 열린 2023~24 프로농구 6강 플레이오프(5전3승제) 3차전에서 현대모비스를 79-62로 꺾었다. 시리즈 2승1패로 앞서며 창원 LG와의 4강 플레이오프까지 1승만을 남겨 뒀다. 역대 6강에서 1승1패 이후 3차전을 이긴 팀이 4강에 오른 경우는 11번 중 7번(5전3승제 기준)으로 63.6%의 확률이다. 두 팀은 11일 같은 곳에서 운명의 4차전을 치른다. 배스가 양팀 통틀어 가장 많은 29점(8리바운드), 허훈이 18점으로 맹활약했다. 문정현(7점)과 마이클 에릭(6점)도 10분 내외를 소화하며 각각 9리바운드, 7리바운드로 골밑을 지켰다. 하윤기는 6점에 머물렀으나 한희원(8점)이 뒤를 받쳐 배스에 대한 의존도를 줄였다. 허훈은 경기를 마치고 “2차전까지 개인기로 무리하게 공격하다 보니 저도 지치고 동료들의 흐름도 가라앉았다. 오늘은 기량이 좋은 팀원들과 호흡을 맞춰 좋은 결과를 만들 수 있었다”고 설명했다. 현대모비스는 실책을 20개나 범하며 스스로 무너졌다. 3점슛도 22개 시도해 4개만 성공했다. 외국인 선수 듀오 게이지 프림이 15점 8리바운드, 케베 알루마가 12점 5리바운드로 분전했으나 국내 선수들이 모두 한 자릿수 득점에 머물렀다. 이우석(8점)도 제 역할을 하지 못했다. 전반을 5점 차로 밀린 kt는 3쿼터 배스의 연속 4득점으로 턱밑까지 추격했다. 이어 정성우가 팀의 첫 외곽포를 터트린 다음 한희원까지 3점슛을 꽂아 역전했다. 현대모비스 알루마, 최진수가 반칙 관리를 위해 벤치로 향한 사이 배스가 연속 6점을 올렸다. 4쿼터 알루마와 허훈이 3점슛을 주고받은 다음 문정현, 배스가 외곽포를 터트려 승기를 잡았다.
  • 허훈·배스 47점, kt 승리 공식은 역시 원투 펀치…모비스 ‘3점 18.2%·실책 20개’ 발목

    허훈·배스 47점, kt 승리 공식은 역시 원투 펀치…모비스 ‘3점 18.2%·실책 20개’ 발목

    프로농구 수원 kt의 승리 공식은 역시 허훈과 패리스 배스였다. 상대 압박 수비와 신경전에 휘말리면서 뼈아픈 패배를 당한 kt가 적지에서 반격에 성공했다. 울산 현대모비스는 성공률 18.2%에 그친 외곽 공격 부진에 아쉬움을 삼켰다. kt는 9일 울산동천체육관에서 열린 2023~24 프로농구 6강 플레이오프(5전3승제) 3차전에서 현대모비스를 79-62로 꺾었다. 시리즈 2승1패로 앞서며 창원 LG와의 4강 플레이오프까지 1승만을 남겨뒀다. 역대 6강에서 1승1패 이후 3차전을 이긴 팀이 4강에 오른 경우는 11번 중 7번(5전3승제 기준)으로 63.6%다. 두 팀은 11일 같은 곳에서 운명의 4차전을 치른다. 배스가 양 팀 통틀어 가장 많은 29점(8리바운드), 허훈이 18점으로 맹활약했다. 문정현(7점)과 마이클 에릭(6점)도 10분 내외를 소화하며 각각 9리바운드, 7리바운드로 골밑을 지켰다. 하윤기는 6점에 머물렀으나 한희원(8점)이 뒤를 받쳐 배스에 대한 의존도를 줄였다. 허훈은 경기를 마치고 “2차전까지 개인기로 무리하게 공격하다 보니 저도 지치고 동료들의 흐름도 가라앉았다. 오늘은 기량이 좋은 팀원들과 호흡을 맞춰 좋은 결과를 만들 수 있었다”며 “승리욕이 강한 배스가 국내 선수들이 따라주지 못해 흥분했다. 전반이 끝나고 다독여 줬다”고 설명했다.현대모비스는 리바운드에서 47-33으로 앞섰지만 실책을 20개나 범하며 스스로 무너졌다. 3점슛도 22개 시도해 4개만 성공했다. 외국인 선수 듀오 게이지 프림이 15점 8리바운드, 케베 알루마가 12점 5리바운드로 분전했으나 국내 선수들이 모두 한 자릿수 득점에 머물렀다. 이우석(8점)도 제 역할을 하지 못했다. 현대모비스가 전반전 기선을 제압했다. 공격 라바운드를 잡은 장재석이 첫 점수를 올렸고 김국찬이 스크린을 받아 장거리 3점슛을 터트렸다. kt는 배스의 지그재그 스텝에 이은 플로터로 따라붙었으나 국내 선수들이 6분 가까이 침묵했다. 현대모비스는 상대 실책이 나온 틈에 이우석, 박무빈이 득점하며 22-14로 1쿼터를 마쳤다. 2쿼터 교체 출전한 에릭이 리바운드와 포스트업으로 연속 득점했다. 문정현도 적극적으로 골대를 공략하며 추격 점수를 올렸다. 미구엘 안드레 옥존이 정성우를 따돌리고 미들슛을 넣은 뒤 절묘한 패스로 프림의 덩크를 이끌었다. 양 팀은 3점 실패와 공격자 반칙으로 해법을 찾지 못했다. 전반 막판 프림이 골밑 공격에 집중하면서 현대모비스가 5점 우위를 유지했다.kt가 후반 시작과 함께 배스의 연속 4득점으로 턱밑까지 추격했다. 이어 정성우가 팀의 첫 외곽포를 터트린 다음 한희원도 3점슛을 꽂았다. 역전당한 현대모비스는 프림의 골밑 장악력을 활용했다. 하지만 알루마, 최진수가 반칙 관리를 위해 벤치로 향하면서 배스에게 연속 6점을 내줬다. 압박 수비를 펼친 kt는 배스의 원맨쇼로 3쿼터 61-52까지 앞섰다. 옥존이 3점슛으로 4쿼터 포문을 열었고 허훈이 외곽포로 맞불을 놨다. 다시 알루마와 허훈이 3점을 주고받은 다음 문정현, 배스가 외곽 득점으로 차이를 벌렸다. 연이은 실책과 야투 실패로 사기가 꺾인 현대모비스는 벌어진 점수 차에 추격을 포기하고 주전 선수들을 불러들였다.
  • 우주정거장서 본 개기일식…북미에 드리운 검은 그림자 [우주를 보다]

    우주정거장서 본 개기일식…북미에 드리운 검은 그림자 [우주를 보다]

    달이 태양을 덮는 개기일식이 지난 8일(현지시간) 오후 미국을 비롯해 멕시코, 캐나다 등 북미 대륙에서 7년 만에 관측됐다. 이날 지역에 따라 개기일식 또는 부분일식을 보기 위해 수많은 시민들이 하늘을 올려다보며 ‘해를 품는 달’의 진기한 모습을 지켜보며 탄성을 질렀다. 특히 이날의 우주쇼는 지상에서만 주목한 이벤트는 아니다.지상에서 모두 하늘을 쳐다보던 같은 시간 국제우주정거장(ISS) 승무원들도 ISS에 설치된 관측용 모듈 ‘큐폴라’를 통해 일식을 관측했다. 이날 오후 ISS 승무원 매튜 도미니크와 지넷 엡스는 인류가 가진 ‘최고의 명당자리’로 꼽히는 큐폴라에 있는 7개의 커다란 창을 통해 북미대륙에서 벌어진 일식을 촬영했다. 그러나 우주에서 보는 일식은 지상에서 보는 것과 사뭇 다르다.일식이 벌어진 해당 지역이 마치 검은색으로 칠한 듯 짙게 보이기 때문인데 이는 달의 그림자(本影)다. ISS 승무원들이 본 달 그림자는 당시 미국 뉴욕주에서 뉴펀들랜드로 이동 중이었으며 ISS는 캐나다 남동부 418㎞를 비행 중이었다. 보도에 따르면 이날 개기일식은 미 동부시간 기준으로 오후 2시 7분께 멕시코 서부의 태평양 연안 마자틀란에서 시작돼 미국 남서부에서 북동쪽으로 대륙을 관통하며 파노라마처럼 순차적으로 진행됐다.한때는 저주와 재앙의 상징처럼 여겨졌던 개기일식은 달이 태양을 완전히 가리는 천체 현상이다. 이는 궤도 선상에 태양-달-지구 순으로 늘어서면서 발생하는데, 지구가 태양을 도는 궤도와 달이 지구를 공전하는 궤도의 각도가 어긋나 있어 부분일식은 자주 일어나지만 개기일식은 통상 2년마다 한 번씩 찾아온다. 한국에서의 개기일식은 2035년 9월 2일 오전 강원도 고성군에서 2분 미만으로 짧게 진행될 예정이다.
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