우주로 떠나는 여행

 

 

 

『우종학 교수의 블랙홀 강의』

_우종학 / 김영사

 

 

 

“인간이 과학적 사색을 통해 온갖 만족을 누릴 수 없다는 건 상당히 딱한 일이다.”

 

양자역학의 탄생에 중요한 역할을 한 저명한 물리학자인 덴마크의 닐스 보어가 한 말이다. 마치 과학적 사색과 연구만이 인간 삶의 만족을 누릴 수 있다는 오해의 소지도 있지만, 확실히 과학의 발달은 인간의 삶을 편하게 해준 것만은 분명하다. 삶의 질까지 향상시켰다는 언급은 아끼고 싶다. 삶의 질은 개개인마다 기준점이 다르기 때문이다.

 

 

한국형 발사체 누리호의 성공은 한국이 우주과학 분야로 성큼 다가간 것으로 기록되는 기쁜 소식이다. 2022년 6월 21일 누리호에 실려 발사된 위성이 지상과 교신에 성공했다. 예정된 장소에 잘 도착이 되었다는 이야기다. 미지의 세계는 언제나 매력적이다. 그 시선이 우주로 향하면 더욱 그렇다.

 

 

이 책의 저자 우종학 교수(서울대 물리천문학부)는 거대 블랙홀과 은하 진화를 연구하는 천문학자이다. 블랙홀은 무한의 세계이다. 블랙홀은 때로 일상에서 쓰이기도 한다. 한번 들어가면 나오지 못하는, 한번 지갑에 들어가면 두 번 다시 구경 못하는 돈처럼 블랙홀은 입구는 있으나 출구는 없는 공간이다. “지금도 우주에서는 수많은 별들이 죽음을 맞이하며 블랙홀로 변하고 있습니다.” 일천억 개나 되는 은하들의 중심부엔 태양보다 100만 배 이상 무거운 거대질량 블랙홀(supermassive black hole)들이 하나씩 자리 잡고 있다. 블랙홀들은 엄청난 중력 때문에 주변의 가스를 모조리 흡입하여 점점 거인이 되어갔고, 블랙홀이 식사하는 동안 블랙홀로 빨려 들어가지 않은 가스는 고온의 불덩어리가 되어 일천억 개의 별빛을 합한 것보다도 더 밝은 빛을 방출한다.

 

 

가장 최근에 탐색된 블랙홀은 한국 시각으로 2022년 5월 12일 밤 10시, 독일에 있는 유럽남방천문대(ESO) 본부에서 찾아낸 블랙홀이다. 연구팀은 거대한 망원경을 이용하여 블랙홀을 긴 시간에 걸쳐서 관측하였고, 이를 통해 마침내 오랫동안 기다려온 우리은하 심장부 블랙홀(궁수자리 A*)을 발견했다. 블랙홀의 존재에 대해선 과학계에서도 이견이 있었다. 상상력에만 그친다면 과학이 될 수 없기 때문이다. 블랙홀과 같은 개념인 검은 별이 존재할 가능성이 있다고 해도 그런 별이 발견되지 않으면 검은 별이 실재하는지 알 수 없기 때문이다. 따라서 과학자들은 상상력을 입증하기 위해 그 이론이 맞는지 확인하는 방법을 고안해낸다. 18세기 영국의 존 미첼(자연철학자)은 빛의 속도가 느려질 수 있다는 아이디어에 착안해서 검은 별의 개념을 생각해냈다. 검은 별의 존재를 관측적으로 증명하기 위해 미첼이 제안한 방법은 21세기에 블랙홀의 존재를 확인하는 방법과 놀랍게도 흡사했다. 그것은 바로 검은 별 주변의 별들을 관측해서 엄청난 중력을 내는 검은 별의 존재를 확인하자는 아이디어였다. 그러나 과학자들의 지지가 없다보니 블랙홀의 존재는 그저 상상의 산물이 아닐까 싶게 관심 밖으로 멀어져갔다. 20세기에 들어서며 모두에게 잊혀져있던 블랙홀이 화려하게 부활하게 된다. 알베르트 아인슈타인과 독일의 과학자 카를 슈바르츠실트의 공이 크다.

 

 

Q : 지구가 일부러 블랙홀 근처로 이동해 갈일은 없겠지만 앞으로 우주여행이 일반화되어서 인터스텔라 우주여행이 가능해지면 블랙홀과 마주 칠 수도 있지 않을까요?

 

A : 그럴 수 있습니다. 블랙홀은 보이지 않으니까 위치를 알 수 없을 테고, 갑자기 블랙홀을 만난다면 피해 가기 어려울 수도 있습니다. 우주 공간을 여행하다가 마치 지뢰를 밟듯이 블랙홀을 맞닥뜨릴 수도 있을 거예요. 그러나 블랙홀 근처에 가게 되면 블랙홀의 중력이 점점 강하게 검출될 테니까 원거리에서는 보이지 않은 블랙홀의 존재를 확인할 수 있을 것입니다. 현명한 우주선 선장이라면 블랙홀에 너무 가까이 가기 전에 미릴 항로를 고쳐서 충분히 벗어날 수 있겠지요.

 

 

 

“출판사에서 도서를 지원 받아 작성한 리뷰”