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책을 열고는 예상 못한 칭찬에 놀랐습니다. “당신에게, 그리고 당신을 여기까지 오게 한 당신의 호기심에. 아, 그리고 항상 웃으면서 나를 다시 지구로 데려다주신 엄마께도.” 엄마가 어떤 의미인지는 모르지만 책을 연 나의 호기심을 토닥였습니다.
지구, 태양, 태양계, 우리 은하, 우주에 대한 나의 호기심은 나이가 들어도 좀체 줄지 않습니다. 호기심을 채우기 위해선 최소한의 자질이 필요합니다. 호기심으로 가득 찬 눈으로 띄엄띄엄 책도 읽고 동영상도 보았습니다. 하지만 그때마다 한 조각 두 조각 지식의 편린만 챙길 뿐 시간이 지나면서 잊히고 맙니다. 당연한 일이라고 생각하지만 그래도 섭섭하고 아쉽습니다. 만약 이 지식을 증명하는 실험에 참가했다면 어땠을까 자주 자문하게 됩니다.
과학 지식은 생각만으로 만들어지지 않습니다. 떠오른 생각이 실험이나 발견을 통하여 증명이 되어야 합니다. 제가 과학자들에게 매력을 느끼는 것은 가설을 증명하는 방법의 창의성 때문입니다. 사람들이 가진 제각각의 가치관은 중요하지 않습니다. 가설은 발견된 사실과 증명이 있어야 진실이 됩니다. 그에 비해 인문학에서는 사람들이 가진 제각각의 가치관이 진실의 바탕을 이룹니다. 가치관으로 포장되어 증명되지 않은 사실들이 진실의 가면을 쓰고 나타납니다. 가면을 숨기기 위하여 궤변과 거짓이 덧칠됩니다. 악의적으로 가짜를 사용하기도 하지만, 자신의 가치관에 속아 가짜를 진짜로 생각하는 경우 선의가 사회를 공격하기도 합니다.
창의적인 과학적 증명방법에 대한 지식을 알아가는 재미는 창의적인 과학적 증명방법을 사회 문제에 적용하는 상상력을 자극합니다. 갈라진 가치관으로 공멸할 수 있다는 위기감을 치유할 수 있는 방법이 되지 않을까 하는 기대감도 있습니다.
이 책은 블랙홀에 대한 이야기입니다. 한 번 빠져들면 탈출을 할 수 없는 ‘깊고 어두운 검은 구멍’이라는 기존 관념이 잘못이라며 ‘검지 않은 깊은 산’이라고 블랙홀을 설명합니다. 책 제목이 바로 블랙홀을 표현한 것입니다. “우리가 지구의 자전과 공전 속도에 맞추어 움직일 뿐 아니라 우리은하의 중심을 기준으로도 시간당 약 72만 4,000킬로미터로 돌고 있다는 뜻이다. 그렇다면 은하 중심에는 무엇이 있을까? 초대질량 블랙홀이다.” 우리 은하는 블랙홀을 중심으로 빠른 속도로 돌고 있는 크지도 작지도 않은 나선은하라는 이야기가 시작되면서 그 웅장함에 마음이 아득해지기부터 합니다. 큰 이야기는 작은 이야기부터 증명을 시작합니다.
“별들은 왜 빛날까?” 태양은 석탄이다는 가설은 “현재 태양이 에너지를 생산하는 속도로는 5,000년이면 다 타버린다”는 결론에 폐기됩니다. “아이작 뉴턴은 이미 17세기에 프리즘으로 빛을 굴절시켜” 무지개를 만듭니다. “아무런 색도 없는 것처럼 보이는 하얀색이 사실은 무지개를 구성하는 모든 색으로 이루어진 것임을 입증했다.” 바이에른의 유리 세공사였던 요제프 폰 프라운호퍼는 빛의 굴절을 고민하다가 “무지개를 클로즈업하여 574개의 검은 띠를 볼 수 있게 했다”
이런 검은 띠들이 달, 행성, 지구상의 물체에서 반사된 햇빛 모두에서 나타난다는 사실을 알게 되었지만 검은 띠가 태양 빛 고유의 속성인지 아니면 빛이 지구 대기를 통과하면서 생긴 것인지 확신할 수 없었습니다. 프라운호프는 오리온자리와 가까이에서 빛나는 시리우스를 분광기로 관찰했고 검은 띠들은 시리우스에서도 나타났지만 태양 빛과 위치가 전혀 다른 완전히 새로운 패턴이었습니다. 그는 검은 띠들이 지구의 대기가 만든 것이 아니라 항성 고유의 속성과 관련이 있다고 결론을 내렸습니다. 항성은 각각 다른 패턴의 빛을 낸다는 사실은 다른 발견으로 이어집니다.
1859년 독일의 물리학자 구스타프 키르히호프와 로베르트 분젠은 분젠 버너로 다양한 원소를 태우며 불빛의 색을 기록했습니다. 그리고 최신 버전의 프라운호퍼 분광기로 빛을 산란하여 구성 색들도 조사했습니다. 이 과정에서 각 원소가 매우 특정한 색, 다시 말해서 특정한 파장의 빛을 내보낸다는 사실이 밝혀집니다.
키르히호프와 분젠이 실험실에서 원소를 태웠을 때 나타난 파장들은 프라운호퍼가 태양의 스펙트럼에서 기록한 검은 띠들의 파장 중에도 모두 있었고, 이는 태양에 나트륨, 탄소, 마그네슘, 칼슘, 수로를 비롯한 많은 원소들이 존재한다는 뜻이었습니다. 이 의미는 무엇일까요? 태양도 지구에서 발견되는 원소로 이루어져 있다는 의미가 됩니다. 이로써 태양을 이루는 재료가 무엇인지의 문제는 1859년에 해결되었지만, 지구와 같은 구성 원소들로 이루어진 태양이 어떻게 스스로 동력을 얻는지는 여전히 풀리지 않는 의문이었습니다.
태양은 지구와 비슷한 물체이지만 어떤 이유에선인지 온도가 훨씬 높아 밝게 빛나는 것은 아닐까? 독일의 물리학자 헤르만 폰 헬름홀츠는 1856년에 태양이 열을 발산하는 까닭은 태양 내부가 중력으로 응축하면 엄청난 양의 에너지가 발생하고 이 에너지가 운동 에너지로 바뀌면서 원자들(모든 금속 원소의 단위 물질)의 속도가 빨라지고 원자들(모든 원소들의 단위 물질)의 속도가 빨라지면서 온도가 올라가 뜨거운 금속이나 불에 달군 유리처럼 빛을 내기 때문이라고 주장했습니다.
1863년에 영국 물리학자 윌리엄 톰슨(켈빈 경)은 헬름홀츠의 이론을 바탕으로 계산하면 태양은 최소한 2,000만 년 동안 빛을 낼 수 있다고 발표합니다. 켈빈은 열전도 원리에 따라 지구의 나이를 약 2,000만 살이라고 계산했습니다. 지구의 나이와 태양의 나이와 비슷하다는 것은 문제 해결의 성공으로 해석되었습니다. 지구와 태양을 이루는 원소가 비슷한 까닭과 태양이 어떻게 동력을 얻는지의 문제를 단번에 해결할 수 있기 때문입니다. 하지만 생물학자와 지질학자들의 반론으로 이 주장은 의심을 받습니다. 진화론과 지질학적 연구는 2,000만 년이라는 시간이 너무 짧다는 것을 알았지요.
1895년 프랑스 물리학자 앙리 베크렐은 불안정한 우라늄 원소가 시간이 흐르면 스스로 안정적인 원소로 변하고 이 과정에서 방사선을 내보낸다는 사실을 발견합니다. 마리 퀴리(우리가 아는 퀴리 부인이 맞습니다)는 우라늄이 방사선을 방출하면 주변 공기에서 전기가 전도되는 현상을 발견하고 방사선이 원자와 공기 분자들이 상호 작용하여 발생하는 것이 아니라 원자 자체에서 나온다고 추측했습니다.
퀴리는 1897년에 우라늄보다 더 불안정한 원소들을 본격적으로 찾기 시작했고 우라늄보다 방사선을 4배 많이 방출하는 토륨을 발견합니다. 1898년 말 퀴리 부부(이제는 남편도 같이 연구합니다)는 불안정 원소 2개를 더 발견하여 하나는 마리 퀴리의 고국 폴란드를 기려 폴로늄으로, 나머지 하나는 "선(ray)"이라는 뜻의 라틴어 단어인 라듐으로 불렀습니다. 그리고 “방사능radioactivity"이라는 표현을 처음으로 만들었습니다. (이 연구가 앞선 설명과 어떻게 연결이 되나 궁금해졌습니다)
방사능 발견의 핵심은 불안정 원소의 변형(또는 “붕괴”)이 일정한 속도로 일어난다는 사실을 입증한 것입니다. 불안정 원소의 양을 측정하고 이를 붕괴된 안정 원소의 양과 비교하면, 붕괴에 얼마나 오랜 시간이 걸렸는지 유추할 수 있습니다. 이 발견은 “방사능 연대 측정법”을 만들었고 지구 암석에 적용하면서 지구가 수십억 살 이상이라는 사실이 밝혀집니다. 하지만 이는 태양이 어떻게 빛을 내는지 고심하던 물리학자들에게는 더 큰 고뇌를 안겼고 결국 그들은 켈빈의 이론을 완전히 포기하게 됩니다. 태양의 나이는 짐작을 했지만 어떻게 그렇게 오랫동안 빛을 내는지는 전혀 감을 잡지 못하고 있었습니다.
E=mc2, 독일의 물리학자 아인슈타인이 구원투수로 나타납니다. 질량(m)은 에너지(E)로 바뀔 수 있다. 태양의 엄청난 질량이 직접 에너지로 전환된다면 태양이 수십억 년 동안 생성한 어마어마한 에너지가 어디에서 비롯되는지를 드디어 설명할 수 있었습니다. 하지만 질량이 어떻게 에너지로 바뀔까요?
이에 대한 첫 실마리는 1919년 프랑스의 물리학자 장 바티스트 페랭이 제공했습니다. 페랭은 원자와 분자를 연구하면서 4개의 입자로 이루어진 헬륨 원자의 질량이 각각 입자가 1개씩 들어 있는 수소 핵 4개를 합친 질량보다 덜 나간다는 사실을 발견했습니다. 이 같은 차이는 0.07퍼센트에 불과했지만 E=mc2에서는 아주 작은 질량도 몹시 큰 에너지가 될 수 있습니다. 자신의 발견이 얼마나 중요한 의미를 띠는지 깨달은 페랭은 태양이 이러한 질량 차이에서 동력을 얻는 것일 수 있다고 주장했습니다. 하지만 이 일이 실제로 가능할 물리학적 모형을 세우지 못했습니다(수소 원자 중심핵들이 모두 양전하를 띠어 반발하는 현상 때문).
1920년에 영국의 물리학자 아서 에딩턴이 끈질긴 연구 끝에 4개의 수소 핵이 융합하여 헬륨이 되는 과정이 정말 가능하다면 그 장소는 항성이어야 한다고 결론 내렸고 전 세계의 과학자들이 이에 수긍했습니다. 그는 다음과 같은 가정을 세웠습니다. “첫째, 항성의 중심부 온도가 켈빈 경의 방법론에 따라 섭씨 약 1,000만 도에 이른다면 이 같은 온도에서는 양전하를 띠는 수소 원자들과 핵들을 서로 떨어트리려는 척력 사이에 이루어지는 상호작용에 관한 우리의 이해가 더 이상 통하지 않을 수 있다. 둘째, 태양의 질량 중 5퍼센트만 수소여도 태양이 지구의 나이와 비슷한 수십억 년 동안 빛을 발산할 에너지를 생성할 수 있다.” 이 가정들은 이후 몇 십 년 동안에 전부 사실로 판명됩니다.
1925년 영국 태생의 미국인 천문학자 세실리아 페인가포슈킨은 자신의 박사 논문에서 태양 빛이 산란된 무지개에 나타나는 프라운호퍼 선(검은 띠 기억나시죠)을 분석하여 태양에서 수소가 다른 모든 원소보다 약 100만 배 많다는 사실을 입증했습니다. 다시 말해 태양에서 수소가 차지하는 비중은 5퍼센트보다 훨씬 높았던 것입니다.
1928년 러시아계 미국인 물리학자 조지 가모가 마지막 퍼즐 조각을 맞추었습니다. 그는 수많은 계산 끝에 수소 핵이 다른 수소 핵과의 척력을 이기고 서로 융합할 확률이 아주 낮다는 사실을 밝혔습니다. 중요한 사실은 이 확률이 몹시 낮기는 해도 0은 아니라는 것입니다. 그러므로 태양에서처럼 충분히 많은 수소가 한곳에 밀집해 있다면, 수소 핵이 척력을 이겨내고 엄청난 에너지를 생성할 확률이 충분히 높아져서 태양을 밝히는 상황이 이론적으로 가능합니다.
17세기 아이작 뉴턴에서 시작되어 1928년에 이르러 밤하늘에 반짝이는 모든 별과 태양의 연료는 수소였다는 것이 밝혀졌습니다. 항성들은 수소의 핵융합을 통해서 빛을 생성했습니다.
이런 이야기가 호기심을 자극하지 않는다면 오히려 이상합니다. 하지만 이렇게 시작된 이야기가 블랙홀로 전이되기 시작하면 나로서는 정리할 수 없습니다. 내용이 길어져서도 그렇지만 올바로 전달할 역량이 부족합니다. 일독을 하시길 권합니다.
회사생활을 하면서 늘 느끼는 것이지만 사주의 사업에 대한 호기심은 지독할 정도입니다. 호기심은 모든 성공의 토대가 된다는 것은 분명한 과학적 사실이라고 믿습니다. 모든 호기심을 가진 분들을 응원합니다. |
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이름 때문에 오해에 시달리는 천체, 블랙홀. 사실 엄청나게 밝은 천체이지만 그 음울하고 어두운 이미지는 쉽게 사라지지 않는다. 이 책 "검지 않은 깊은 산"은 블랙홀에 대한 오해와 이해를 쉽게, 하지만 너무 뻔하지 않게 전달한다. 거기에 더해 적절한 유머까지! 한번 건드리면 탈출할 수 없는 천체, 블랙홀. 마치 블랙홀 같은 책이다. |
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우선 제목으로만 봐서는 책 표지만큼이나 미술작가의 추상화 같은 느낌이지만, ‘블랙홀에 대한 진짜 이야기“라는 부제를 보는 순간 가장 최근의 천문학 연구 동향을 알 수 있겠구나해서 꼭 읽어보고 싶었다. 21세기에 들어 가장 핵심적인 과학 주제인 블랙홀, 암흑 물질, 암흑 에너지에 대한 내용을 다루고 있는데, 우리 은하 중심에 태양 400만배에 달하는 초대질량 블핵홀이 자리잡고 있다는 증거를 발견했다는 것이고, 그동안에 단편적으로 알려진 어마무시한 편견을 깨고, 우리는 아무렇지도 않게 일상을 영위하고 있다, 앞으로 먼 미래에는 어떻게 될지 모르지만,,,,,, 책 내용의 전개 과정은 ”블랙홀“이라는 용어의 생성 과정과, 그에 따른 증거 발견 과정 및 그에따라 우리가 가진 오개념을 어떻게 바꿀것인가까지를, 일반 독자들이 이해할 수 있도록, 좀더 쉬운 예를 들어가며 제시하려고 노력한 흔적이 여실히 보인다. 그렇지만 역시나 책의 끝부분에서는 책장을 넘기는데는, 좀더 많은 집중이 필요했다, 블랙홀은 결코 검지않다는 논거를 열거하고 있다, 마지막 장을 넘기면서는,”투명인간의 그림자“라는 단어의 조합이 나의 뇌리에 남았다. 어쩌면 우리는 블랙홀 때문에 태어나, 그 덕분에 살아가고, 그 영향으로 우주의 어느 한 점에서, 우주시간의 찰나를 잠깐 하늘 쪽을 쳐다보다 스러져가는 것이 아닌가 하는 생각이 든다,,, 여하간, 우리는 급한 기후변동과 함께 과학 발전에 따른 여러 환경적 요인으로 인류의 미래를 걱정해야 한다는 즈음에, 저자가 ’거인의 어깨 위에서‘라는 소제를 붙인 프롤로그의 ”~ 우주는 우리에게 한순간도 긴장의 끈을 놓지 못하게 한다. ~“라는 글귀를 다시금 되씹게 된다. 갈릴레이 갈릴레오, 뉴턴, 아인쉬타인, 호킹등 인류사에 족적을 남긴 수많은 과학자들을 기억하면서, 그 긴장의 끈을 함께 잡아당기는 방법 중에, 미래 세대에 대한 교육에 대안이 있다면, 중고등학교 과학교사들에게 꼭 필독하도록 권하고 싶다~! |
검지 않은 깊은 산
검지 않은 깊은 산 블랙홀에 대한 진짜 이야기. 여성 천문학자인 영국의 베키 스메서스트가 쓰고 과학서 전문 번역가인 한국의 하인해가 우리말로 풀어 출판사 까치에서 펴낸 '검지 않은 깊은 산' 이라는 제목의 책. 일반인을 위한 교양과학서로서 블랙홀에 관해 다룬 책이온데.. 2 가로 : 145mm 세로 : 215mm 두께 : 17mm 중력의 무게 : 356g 질량 같은 분량 : 254page 오랫만에 두 손을 모두어 하루 내내 책을 읽었습니다. 두 손바닥을 펼쳐 얹으면 표지가 가려질만큼 작고 가벼운 책입니다. 그러나 이 책 안에는 우주 안에서 가장 크고? 무거운? 물체라고 알려진 은하 그 은하 안에서 가장 크고? 무거운? 물체인 이른바 블랙홀이 들어있었습니다. 3 어휴! 무거워라~ 작고 가벼운 책임에도 그러나 결코? 작고 가볍게 읽혀지지 않는 책이었습니다. 약 30년전에 생애 최초로 읽었던 천문학 교양서인 칼 세이건의 코스모스를 읽는 것 같은 흥분으로 진공의 별들 사이를 무중력으로 유영하며 거대한 블랙홀이 살아 숨 쉬는 우리 은하의 중심을 향하여 마치 그 엄청난 중력에 걷잡을 수 없는 속도로 빨려들어가는듯한 숨 가쁨으로 읽어낸 책이었습니다. 마침내 블랙홀로부터 빠져나오듯 마지막 장을 덮으며 다시 첫 장을 펼쳐 밑줄 그은 글길을 따라 저자의 글뼈에 독자의 글살을 붙여 나름대로 재구성한 이 책의 내용을 아래로서 정리해봅니다. --------------------------------------------------------------------------- 4 별은 왜 빛날까? 수소 핵융합으로 빛난다. 중력으로 인해 원자핵은 서로를 끌어당기면서 붕괴한다. 그러나 역설적으로 원자핵은 서로를 강력하게 끌어당기는 중력으로 핵융합 반응을 한다. 그 반응으로 볕과 빛을 내는 열압과 광압이라는 복사압력으로 중력에 의한 붕괴에 대해 저항을 한다. 그래 중력은 별의 붕괴를 일으키는 원인이자 별의 붕괴를 막는 핵융합으로 별을 빛나게 하는 원인이다. 중력으로 별은 아래로 안으로 차갑게 약하게 무겁게 무섭게 무너져 내리면서 스스로는 죽어가지만 중력으로 별은 위로 밖으로 뜨겁게 강하게 가볍게 가뿐히 타올라 날아가며 다른 많은 것을 살린다. 5 그렇게 중력으로 붕괴하는 핵융합 과정에서 온도가 상승해 수소는 핼륨으로, 핼륨은 탄소로, 탄소는 산소로, 마침내 철이 만들어지면 별은 더 이상 볕과 빛을 내지 않고 식어 꺼진다. 철 보다 무거운 원소로의 핵융합도 가능하지만 융합으로 쓰이는 에너지가 융합으로 내놓는 에너지 보다 더욱 크기에 별은 이제 뜨겁게 타오를 수 없다. 우리의 몸 안에서 죽음이라는 암 세포가 만들어지듯 별의 몸 안에서 죽음이라는 철 원소가 만들어진다. 그래서 별이 철이 탄생되는 우주의 제철소라면 철은 별에게 사형을 선고하는 우주의 철퇴다. 우리에게 철은 (우리를 강하게 살리는) 힘이지만 별에게 철은 (별을 약하게 죽이는) 암이다. 사람이 철 들면 삶이 무거워지듯 별도 철이 들면 삶이 무거워진다. 6 이와 같은 중력의 역설은 지구의 원일점과 근일점의 역설과도 닮았다. 지구가 태양에서 가장 멀어지는 거리는 약 1억5200만km로 매년 7월 5일 전후다. 지구가 태양에게 가장 가까워지는 거리는 약 1억4700만km로 매년 1월5일 전후다. 지구가 가장 더워지는 여름철이 지구가 태양에서 가장 멀어지는 원일점의 날인 것이다. 지구가 가장 추워지는 겨울철이 지구가 태양에게 가장 가까워지는 근일점의 날인 것이다. 엥? 지구가 태양에서 멀어지면 여름이고 왱? 지구가 태양에게 가까워지면 겨울이라니? 7 이렇게 태양을 약 500만km의 거리차로 타원 궤도를 도는 지구지만, 공전(축)이 아니라 자전(축)으로 말미암은 계절의 변화를 보여주는 역설이다. 우주 탄생의 유력한 정설로 받아들여지고 있는 빅뱅이라는 말도 참 역설스레 탄생했다. 영국의 천문학자 프레드 호일은 우주는 항상하고 일정하다며 우주의 태초를 반대했었다. 반대하면서 그가 처음으로 사용한 말이 우주의 태초 대폭발을 가리키는 빅뱅이라는 말이었다. 빅뱅의 극렬한 반대자가 만든 말이 빅뱅을 표현하는 가장 그럴듯한 유명한 천문학 용어가 되었다. 8 블랙홀이라는 말은 콜카타 블랙홀이라는 말에서 비롯됐다. 18세기 중반에 영국 동인도 회사에서 인도 벵골의 콜카타 지역에 요새를 세우며 가로 4.3m 세로 5.5m 크기의 지하 감옥을 함께 만들었는데, 그 감옥의 이름이 블랙홀이다. 그러나 당대 벵골의 통치자인 웃다울라가 요새 건설의 중단을 요구하며 포위 공격을 시도하자 영국은 요새 건설을 포기하고 철수했다. 하지만 146명의 영국군이 저항하다 64명이 포로로 잡혀 지하 감옥인 블랙홀에 통째로 갇혔고 이튿날 21명이 사망하면서 블랙홀이라는 말이 널리 알려졌다. 그러다 1969년 독일의 물리학자 페터 카프카가 논문에 차용하며 악명 높은 천문학 용어가 되었다. 9 별은 세가지 형태로 죽음을 맞는다. 질량의 많고 적음에 비례하는 중력의 크고 작음을 따른 별의 종말인데, 태양처럼 질량이 작은 별은 중력이 약해 적색거성이 되었다가 희고 작은 재와 같은 백색왜성이 된다. 태양 보다 질량이 큰 별은 강한 중력으로 양성자가 떨어져나가면서 중성자로 구성된 중성자성이 된다. 태양 보다 질량이 열배 이상으로 큰 별은 더 강한 중력에 의하여 빛도 빠져나오지 못하는 블랙홀이 된다. 10 그러나 블랙홀은 검지 않다. 우주에서 가장 밝은 물체일 뿐만 아니라 검은구멍도 아니다. 주변의 물질을 고속으로 흡수하는 과정에서 고온이 발생해 X선을 방출한다. 또한 블랙홀의 크기로 정의되는 슈바르츠실트 반지름 즉 사건의 지평선이라 불리우는 강착원반이 특이점 영역인 블랙홀의 주위를 (궤도를 따라 도는 지구가 태양에 먹히지 않듯이) 흡사 토성의 고리띠처럼 안정적인 궤도를 이루어 너르고 둥글게 감싸 안은 채 밝게 빛나고 있다. 사건의 지평선이란 빛이 중력을 탈출하지 못해 그 너머로부터 오는 빛의 정보가 없는 경계선이며 특이점이란 사건의 지평선 너머에서 어떤 일이 일어나고 있는지 정의될 수 없는 지점이다. 11 블랙홀에 물질이 빨려드는 일은 매우 드물다. 블랙홀의 주변 궤도에 있는 물질들은 블랙홀에 빨려들지 않는다. 궤도에 있는 물질들에게 블랙홀은 무지막식한 진공청소기가 아니라 푹신폭신한 쇼파와 같다. 이른바 에딩턴의 한계라 불려지는 중력의 저지선이 있다. 안으로 끌어들여 붕괴를 가속하는 중력에 대한 반작용으로 핵융합 과정에서 발생하는 열압과 광압의 복사압이 중력을 밖으로 밀어내어 균형을 형성한다. 그래 블랙홀의 최대질량은 에딩턴 한계까지 커진다. 더 많은 물질을 먹으면 복사압으로 트림하듯 배설한다. 배설하는 그 힘이 너무나무 강력해서 블랙홀이 소속된 은하를 흔들며 은하 밖으로 트림하기도 한단다. 12 모든 은하의 중심에는 초대질량의 블랙홀이 있다. 암흑물질은 빛을 내지 않으므로 눈으로 볼 수 없지만 중력으로 그 있음을 알 수 있다. 암흑물질의 있음을 통해 우리는 우리가 생각하는 것 보다 아는 것이 훨씬 적음을 알게 되었다. 우리 은하의 중심에는 수성 궤도와 같은 태양 지름의 17배에 태양 질량의 400만배에 이르는 블랙홀이 있다. 우리 은하 대비로 보면 0.002광년의 크기에 0.0002퍼센트 질량의 블랙홀에 지나지 않는다. 흡사 지구와 축구공의 비율이다. 그러나 축구공을 차자 지구가 흔들리는 영향력이 바로 블랙홀이다. 은하 안의 온갖 물질들 사이의 힘의 (중력의) 균형을 유지시켜주는 권력자인 블랙홀인 것이다. 13 블랙홀은 검은 구멍이 아니라 깊은 산이다. 블랙홀은 무엇인가 없음이 아니라 모든 것의 있음이다. 내가 물리학 전체를 통해 바꾸고 싶은 것이 있다면 블랙홀이라는 이름이다. 블랙홀은 남성적이며 공격적인 빨아들임이라기 보다 여성적이며 수용적인 받아들임이다. 그런 의미에서 은하의 자궁 같은 블랙홀인 것처럼 남성(男星)의 블랙홀과 같은 여성(女星)이다. 블랙홀을 연구하는 천문학자가 되기까지.. 남성이 주류인 과학계에 나와 같은 여성이 설 수 있도록 앞서 걸으며 길을 만들어 놓았지만, 단지 그저 여성이라는 이유만으로 정당하게 대접받지 못한 알려지지 않은 많은 블랙홀 같은 여성 과학자들에게 감사의 마음으로 이 책을 바친다. --------------------------------------------------------------------------- 14 산 꼭대기에 올라 야호~ 하듯 허공을 향하여 블랙홀~ 하면 떠오르는 말들.. 어마무시한 중력, 밑도 끝도 없는 검은구멍, 언제 어디에 어떻게 도사리고 있을지 모를 함정.. 산산조각, 공중분해, 정체불명, 행방불명, 불가사의, 화이트홀, 싱크홀, 카오스, 무질서, 그림자.. 암흑, 혼돈, 심연, 수렁, 단절, 불통, 미지, 신비, 재앙, 감옥, 지옥, 아귀, 탐욕, 공포, 소멸, 죽음, 무덤.. 긍정 보다 부정을 하게 하며 이해 보다 오해를 하게 하는 어둡고 두려운 이름인 블랙홀입니다. 15 블랙홀에 대한 우리의 막연한 이와 같은 미신적인 이미지는 블랙홀에 대한 무지 그리고 그 무지의 연원인 블랙홀에 대한 무관심에서 비롯된 것임을.. 오랜동안 블랙홀에 대한 관심으로 블랙홀을 쳐다보며 블랙홀을 찾아다닌 천문학자로서 베키는 말합니다. 관심으로 블랙홀을 보다 보니 블랙홀은 시꺼먼 속의 검은구멍도 아니고 게걸스럽게 쳐먹는 주둥이도 아니라 오히려 그와 반대로 밝게 빛나는 깊은 산이어요. 과식하면 배설하는 생명체와 같다고 그녀는 말합니다. 16 옛날에는 뱀을 징그럽고 교활하며 하이에나는 더럽고 시끄러운 비열한 짐승으로 보곤 했는데, 오늘날에는 뱀이 참 우아하고 아름다운 짐승이며 하이에나가 살가웁고 사랑스럽게 보이는 것처럼 보고 또 보다 보면 안보이던 것이 보이고 못보았던 것을 보게 되는 것 같이 베키도 블랙홀을 봅니다. 보이지 않으니까 부정하고 보지 못하니까 오해하던 블랙홀이 기실은 밤하늘에 볕나고 빛나는 별처럼 X선으로 볕을 내며 강착원반으로 빛을 내는 마치 연미복의 신사 같이 멋진 천체라고 그녀는 말합니다. 17 모든 은하의 한 가운데는 흔들리지 않는 중심 같은 거대한 블랙홀이 있으며, 은하의 모든 별들 가운데 가장 밝게 빛나는 (별들의 별 같은) 블랙홀의 있음으로 말미암아 은하를 이루는 별들의 힘의 질서를 그 엄청난 중력의 힘으로 균형을 잡아주고 조화를 맞춰주는 것처럼 남성 과학자라는 잘 보이는 별들 사이에 가려져 무수한 자료를 계산하고 정리한 컴퓨터라 불린 여성들 등 여성 과학자라는 잘 보이지 않는 블랙홀과 같은 존재들이 과학사에 늘 함께 하였기에 오늘날과 같은 별처럼 빛나는 과학적 성취가 가능했음을 그녀는 또한 힘 센 블랙홀처럼 힘 주어 말합니다. 18 검지 않은 깊은 산. 블랙홀에 대한 진짜 이야기. 블랙홀을 사랑하는 사람이 러브레터처럼 쓴 보이지 않는 블랙홀에 대한 보이는 블랙홀 이야기. 검고 어둔 블랙홀에 대한 희고 밝게 빛나는 블랙홀 이야기. 숫자로 된 딱딱한 블랙홀에 대한 문자로 만들어진 말랑말랑한 블랙홀 이야기. 이 책의 저자인 베키 스메서스트는 블랙홀이 사랑하는 블랙홀의 딸이자 블랙홀을 사랑하는 블랙홀의 어머니일까 싶답니다 |
