“수백년전,감히검은별을상상한이들이있었다.”
별이죽은자리에서태어나는
우주에서가장기묘하고경이로운천체이야기
스페이스닷컴선정‘최고의우주과학도서’
《비욘드》의저자크리스임피신작!
가까이다가가는모든것이조용히빨려들어가자취를감추는새카만구멍.시간도빛도탈출할수없을만큼강력한중력을만들어내는괴물.누구도통제할수없고상상만으로도두려움을불러일으키는무한의천체.존재만이증명되었을뿐누구도실제로본적없는불가사의의상징.순간이동이나시간여행같은공상과학적상상조차현실이될것같은미지의천체,블랙홀.
블랙홀이존재한다는증거가처음등장했을때는대부분그것을믿지않았다.심지어아인슈타인조차도블랙홀이존재한다는데회의적이었다.블랙홀의중심은시공간의곡률과밀도가무한대가되는특이점을품고있으며,블랙홀의내측과외측을나누는경계인사건지평선은내부의물질을영원히가둘수있는중력적경계다.대체이런천체가존재할수있다는말인가?과학자들은관측자료와이론의해석을놓고혼란스러워했다.
그러나블랙홀은실재한다.다른천체들처럼우주어딘가에서태어나,가스를게걸스럽게먹고다른은하와병합하면서성장하다가죽음을맞는다.블랙홀의내부를들여다보는것은불가능하지만,우리는블랙홀이주변천체나우주에미치는영향을통해그것이걸어온길을따라갈수있다.아주오랜시간에걸쳐힘겹게우주를건너지구에도착한별빛과전파를분석해블랙홀의탄생을,삶을,죽음을알아낼것이다.
세계적인천문학자크리스임피는신작《별의무덤을본사람들(원제:Einstein'sMonsters)》에서블랙홀연구의과거와현재,미래를논한다.갈릴레이가천체망원경을고안한이래,수많은과학자들이호기심어린눈빛으로이미지의천체를추적해왔다.우리는이책에서,불가사의하고신비로운검은천체를좇아무모한모험을떠나고기약없는연구를기꺼이감내한과학자들을만날것이다.별이죽은자리에태어나는블랙홀의발자취를따라,별의무덤에마침내도달한사람들말이다.
아인슈타인부터오펜하이머,킵손과호킹까지
상상속천체를찾아미지를탐험한과학자들을만나다
1700년대영국의작은마을교회에서성직자생활을하고있던존미첼은빛이탈출할수없기때문에우리가관측할수없는‘검은별’이존재하리라고상상했다.그는뉴턴의물리법칙만을사용했기에완벽한추론을할수없었지만,이것이블랙홀연구의시작이었다고볼수도있을것이다.시간이흘러1900년대에카를슈바르츠실트라는학자가블랙홀의두가지필수요소인특이점과사건지평선을예측했다.
블랙홀은아인슈타인의상대론없이는이해할수없다.그러나정작아인슈타인은이런발견들에전혀기뻐하지않았다.그는블랙홀을불완전한물리적이해의흔적이라고생각했다.물리적대상이0의크기와무한대의밀도를지닌다는것은말이되지않았기때문이다.여기서원자폭탄의아버지,로버트오펜하이머가등장한다.1939년,그는질량이큰별이어떤물질보다도밀도가높은상태까지수축할수있음을증명했고,그별의삶이끝날때필연적으로블랙홀이형성됨을보였다.블랙홀을추측이아닌그럴듯한사실로바꿔놓은것이다.
블랙홀은연구하면할수록이상했다.학자들은그실재를의심하면서도탐구를멈추지않았다.우리가잘아는비운의천재,스티븐호킹도여기합류했다.호킹은블랙홀이‘증발’한다는주장과함께호킹복사이론을제시했으며,블랙홀내부에서정보가소멸하는지를놓고동료학자와내기를벌이기도했다.그는정보가소멸한다는입장에섰지만결국내기에패배했다.1975년에는또다른물리학자킵손과의내기에서블랙홀의존재에반대하는입장에섰지만,이후백조자리X-1이강력한블랙홀후보로밝혀지면서이내기에서도패배를인정해야했다.
수없이시행착오를겪은연구자들덕분에,블랙홀연구는황금기를맞이했고매년블랙홀을다룬논문이무수히쏟아지고있다.그리고이제우리는블랙홀을직접눈으로‘보는’혁명의최전선에서있다.오로지빛과다른형태의전자기파만을이용해우주를연구해온400년의역사이후,2015년처음으로중력파가검출되었기때문이다.앞으로지구는중력의눈으로블랙홀을바라보게될것이다.인류가더오래생존한다면,우리의먼후손들은우리은하의중심에있는블랙홀이이웃안드로메다은하중심에있는블랙홀과병합하는모습을가까이에서관측하는호사를누릴것이다.그러나결국블랙홀도먹이를잃고굶주리다가끝내소멸할것이다.인간이언젠가죽음을맞이하는유한한생명체이듯,이세상에영원한것은없다.우주도,블랙홀도.
이책에서우리는그동안미지의‘괴물’로만여겨졌던블랙홀이생명을가진‘실체’로서모습을드러내기까지과학자들이쌓아온감동적인업적을마주할것이다.《양자혁명》의저자만지트쿠마르가말했듯,이책은"블랙홀의역사를따라간과학자들과그들의연구를하나하나엮어매혹적으로펼쳐낸역작"이다.기술이라는검을들고지식이라는방패로무장한채137억년에걸친우주를탐험하는과학자들의모습이곳곳에서반짝인다.이아름답고경이로운여정에함께해보자.
