우주의 ‘암흑에너지’ 비밀, 한국과학자들이 새 열쇠 찾아

한국의 과학자들이 우주의 신비 중 하나로 꼽히는 ‘암흑에너지’의 비밀을 풀 수도 있는 새로운 길을 열었다.

고등과학원 이재원 교수와 연세대 김형찬 교수, 대진대 이정재 교수는 8일 양자컴퓨터의 핵심 원리를 이용해 물리학계의 최대 난제로 꼽히는 암흑에너지의 실체를 규명하는 방법을 알아냈다고 밝혔다.

이 연구는 학술적 성과를 인정받아 8월 이 분야의 권위지 ‘우주론과 천체입자물리저널’에 이어 이달 3일 발행된 영국의 과학잡지 ‘뉴사이언티스트’ 인터넷판에 잇따라 소개됐다.

최근 연구에 따르면 우주는 눈에 보이는 물질 4%를 제외하고 대부분 눈에 보이지 않는 암흑에너지 73%와 암흑물질 23%로 채워져 있다.

문제는 이론상 존재하는 암흑에너지의 실체가 좀처럼 밝혀지지 않고 있다는 것. 천재 물리학자 알베르트 아인슈타인조차 “인생 최대의 실수”라고 말할 정도로 실체 규명에 애를 먹고 있다.

이와 달리 한국의 연구팀은 양자컴퓨터나 양자암호에서 사용하는 ‘양자 얽힘’ 현상을 활용하는 방식을 제시했다. 우주의 지평선이 확장되면서 양자역학의 한 현상인 가상 입자들이 끊임없이 생성되면서 소멸되는 ‘양자 얽힘 정보’를 지워버린다는 것. 이때 정보를 지우기 위해 필요한 에너지가 바로 암흑에너지라는 설명이다.

네덜란드 위트레흐트대 토미슬라브 프로코펙 교수는 뉴사이언티스트와의 인터뷰에서 “이 교수팀이 제시한 방식은 새로운 것이며 매우 흥미롭다”고 평가했다.

이 교수는 “내년 중 유럽우주국이 발사하는 플랑크 우주배경복사 위성이 관측을 시작하면 이 해석모델이 실제 맞는지 최종 확인할 수 있다”고 말했다.

박근태 동아사이언스 기자 kunta@donga.com