빅뱅에서 블랙홀까지(2025), 에르지
우주에 관한 과학적 사실을 설명하는 그래픽 노블이다. 외국식 썰렁한 유머는 덤이다.
1부: 중력
(요약) 뉴턴의 만유인력까지는 살짝은 이해했다고 생각했는데 아인슈타인은 어려웠다. 시공간을 모래 위에 펼쳐 놓은 굉장히 큰 비치 타올이라고 생각한다면, 그 위에 큰 쇠공들을 올려놓으면 움푹 꺼진다. 그처럼 시공간 안에 질량이 큰 물질이 존재하면 그 주변의 시공간이 구부러진다고 한다. 그러한 시공간의 곡률이 중력과 같은 것이고, 따라서 중력은 존재하지 않는다고 한다. 사과가 땅으로 떨어진다면 그건 지구의 질량이 사과의 궤적을 좌우할 만큼 주변의 시공간을 충분히 구부러뜨릴 수 있기 때문이다. 시공간의 변형이 일어난다면 당연히 시간에도 변형이 되는 일어난다. 왜냐하면 시간과 공간은 분리되어 있지 않기 때문이다. 질량은 시공간을 잡아늘이는데 우리가 큰 질량에 가까이 다가갈수록 시간은 더 느리게 흘러가게 된다. 그것이 ‘인터스텔라'에 나오는 상황이다. 영화속 블랙홀이란 질량이 태양의 1억배가 되는 것으로 그 주변의 시공간을 구부려 시간을 느리게 가게 한다.
(감상) 시간과 공간이 함께 존재한다는 것은 왠지 내 머릿속을 탁 틔워주는 느낌이 있었다. 우리는 시간을 물질적이지 않은 어떤 특별한 것으로 생각하는 경향이 있는데, 시간이 공감과 같은 개념이라면 시간 역시 물질적으로 변형하고 조정할 수 있는 대상이 될(?) 가능성이 있다. 그 안에 살아 있는 생명체인 나도 철저히 물질적인 존재인 느낌이 든다. 매우 가볍고 기쁘다. 근원을 알 수 없는 존재로서의 '나'보다는 우주라는 시공간 속 '수소'라는 물질로부터 생겨난 '나'라는 존재가 훨씬 이해하기 쉽고 마음이 편안하다.
<빅뱅에서 블랙홀까지> 책표지2부 우주론
(요약) 질량과 에너지는 주변의 시공간을 구부린다. 얼만큼 구부리는지를 아인슈타인의 방정식으로 계산할 수 있다고 한다. 놀랍다. 이 방정식으로 우주에는 물질이 균등하게 분포되어 있으며 우주는 무를 향해 계속 팽창하고 있다는 사실을 발견했다. 우주의 시작은 폭발이 없었기 때문에 빅뱅이 아니라 빅스타트이고 전자, 광자, 쿼크가 수억 분의 1초안에 생겨났다. 너무 뜨거워서 에너지와 물질이 분리되지 않았다. 그런데 우주가 점점 팽창하면서 입자가 서로 부딪히는 횟수가 줄어들고 온도가 계속 낮아져서 수소가 생길 수 있게 되었다. 수소는 행성을 이루게 된다. 적색광선으로 우주 안에 존재하는 은하와 별의 개수, 그들의 거리 등을 우리는 알아낼 수 있다.
(감상) 아인슈타인은 정말 천재였구나, 질량이 시공간을 구부리는 정도를 방정식으로 계산할 수 있다니, 정말 놀랍다. 그리고 우주란 것이, 물질이라는 것이 생겨나는 그 태초의 상황을 읽는 것은 재미있었다. 이렇게 복잡 다단한 세상이 하나의 전자(?)에서 생겨났다는 것이 신기하기도 하고, 왠지 온 세상과 동질감이 들기도 한다. 그리고 '우리'는 '무'를 향해 계속 팽창하다가 '무'속으로 흩어져서 우리 역시 '무'가 될 것을 상상하니 이 순간이 더 소중하게 느껴지기도 한다.
책 속의 한 컷3부 블랙홀
(요약) 블랙홀이란 상대성이론에서 나온 공식을 활용한 슈바르츠쉴트 반지름보다 자신의 크기가 작은 존재를 말한다. 그만큼 질량이 어마어마하게 압축되어있다는 뜻이다. 블랙홀의 주변에는 블랙홀이 아닌 다른 것들이 블랙홀 안으로 빨려 들어가기 전에 빠른 속도로 돌며 빛을 내는 ‘사건의 지평선’이 있다. 블랙홀은 어마어마한 질량으로 주변의 것을 빨아들이는데, 그 안에서는 무슨 일이 일어나고 있는지 모른다. 블랙홀의 중심을 ‘특이점’이라고 부르며 모든 것이 압축되는지 어떻게 되는지 아무도 모른다. 블랙홀은 별이 죽으면서 생기기도 하는데 사실 거대한 블랙홀은 별의 죽음이 아니라 다른 원인으로 생긴다고도 상상할 수 있다. 우주에는 암흑물질이라는것이 있는데 이것은 아인슈타인의 상대성 이론으로 해석이 되지 않는 것들이다. 이것이 우주의 90% 이상을 차지하고 있다. 이것이 무엇인지는 아직 아무도 모른다.
(감상) 우리가 의미도 모르고 썼던 '사건의 지평선'이나 '특이점'이라는 단어가 물리학 즉, 블랙홀 이론에서 나왔다는 것을 알았다. 과학용어를 개념도 모르고 썼다. 우주에는 우리가 아직 존재를 알 수 없는 '암흑물질'이라는 것이 있다는 것이 희망을 느끼게 한다. 비록 나에게까지 영향을 미치지는 않겠지만, 우리가 예측하지 못하는 일들이 일어날 가능성도 있다는 뜻이니 말이다.
책 속의 한 컷픽션보다 과학책이 우리에게 더 무한한 상상력을 불러일으키는 멋진 세상이다.
