흥미진진 과학스토리 <64>  이름이 바뀐 ‘허블-르메트르의 법칙’

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흥미진진 과학스토리 <64> 

                     이름이 바뀐 ‘허블-르메트르의 법칙’

 

2018년 10월, 허블의 법칙이 ‘허블-르메트르의 법칙’으로 변경되었다. 허블의 법칙은 “우주가 팽창하고 있다”로 요약이 가능하다. 하여간 투표를 통해서 ‘명왕성’을 행성에서 ‘왜소행성’으로 격하시킨 바가 있는 국제천문연맹(IAU)의 천문학자들은 이번에는 조르주 르메트르(Georges Henri Joseph Édouard Lemaître, 1894‒1966)의 공적을 잊지 않았다. 한국물리학회 김재영박사는 ‘르메트르의 법칙’이나 ‘르메트르-허블의 법칙’으로 했어야 한다고 말한다. ‘허블의 법칙’의 핵심은 ‘우주가 팽창하고 있다’ 는 것이고, 이 사실은 허블보다 더 먼저 르메트르가 논문으로 발표한 바가 있기 때문이다.

평화롭던 우주가 팽창하고 있다는 이론은 환영받지 못했다. 영원히 존재해야 할 우주가 볼쌍사납게 팽창한다면 우주의 미래가 암울해지기 때문이다. 그러나 그들의 바램과는 반대로 우주는 팽창하고 있으며 심지어 ‘우리은하’가 우주의 전부가 아니라 그저 흔해빠진 것들 중의 하나라는 증거들이 쌓여만 갔다. 그 결정적인 한방을 바로 허블이 날린다. 그런 허블을 기념하기 위한 이름이 붙여진 ‘허블 망원경’은 오늘도 인류에게 팽창하고 있는 우주의 아름다운 모습을 사진에 담아 보내주고 있다.

 

 

▲ 2004년, 허블 우주망원경, 우리은하에서 20만 광년 떨어진 작은 마젤란 성단 NGC 602. 별들이 탄생하는 현장이다.

 

 

▲허블우주망원경 2002년, UGC10214 “올챙이(Tadpole)"라고 불리는 나선 은하(4억2천만 광년). 은하 사이의 충돌로 생긴 긴 꼬리는 별과 가스로 이루어져 280,000광년 이상을 뻗어 나갔다.

 

“계산은 옳지만 물리학은 형편없습니다.”(Vos calculs sont corrects, mais vôtre physique est abominable.)

이 말은 1927년 솔베이 회의에서 아인슈타인이 르메트르에게 한 말입니다. 이 해의 솔베이 회의는 아인슈타인과 닐스 보어가 참석하여 양자역학의 굳건한 토대를 구축한 회의로 유명하다. 이 회의는 물리학자들의 회의로 르메트르는 아인슈타인의 상대성이론을 바탕으로 팽창하는 우주모델을 수식으로 세운다. 아인슈타인은 자신의 상대성이론은 옳지만 르메트르의 팽창하는 우주몸델은 형편없다고 혹평을 한 것이다. 그러나 그의 바램과는 달리 1929년에 발표된 허블의 법칙은 팽창하는 우주를 증명한다. 3년 후, 캘리포니아서 르메트르의 우주론 강연을 들은 아인슈타인은 그를 극찬했다고 한다.”이 강연은 제가 이제껏 들은 강연 중 창조에 대한 가장 아름답고 만족스러운 설명입니다.“ 르메트르는 벨기에의 가톨릭 사제이자 천문학자이며 최초의 팽창하는 우주와 빅뱅이론을 발표한 사람이다. 허블-르메트르의 법칙도 어쩌면 허블에게는 과하다는 평이 나오는 이유이기도 하다.

르메트르 외에 허블을 도와 정밀한 관측을 맡았던 그의 조수 휴메이슨, 우주의 등대인 세페이드 변광성을 발견하여 별들간의 거리를 측정할 수 있게 만든 헨리에타 리빗(Henrietta Swan Leavitt, 1868‒1921), 그보다 먼저 변광성이 있다는 사실을 발견했던 존 구드리크(John Goodricke, FRS, 1764-1786) 역시 잊어서는 안되는 인물들이다. 뒤의 두 사람은 여성과 장애인들에게 혹독했던 시절의 인물들이어서 더더욱 의미가 있다. 변광성 무엇인지, 그리고 이들이 이룬 업적이 얼마나 위대했는지는 다음호에서 살펴보자.

 

과학책을 읽은 보통사람들, 허 심

 #98호

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