[자연과학]5년만 지나면 ‘빅뱅의 비밀’도 풀린다

요코 우주망원경으로 관측한 태양(왼쪽)과 허블 우주망원경으로 관측한 M101(나선은하). 사진 제공 사이언스북스

◇ 빅뱅 우주론 강의/이석영 지음/304쪽·1만5000원·사이언스북스

“5∼6년 뒤면 우주의 과거, 현재, 미래의 모습을 볼 수 있을 겁니다. 생각만 해도 설레는 일이죠.”

연세대 천문학과 교수인 저자는 “현존하는 최고의 우주론인 빅뱅이론은 한계가 있다”고 말했다.

“빅뱅이론은 우주의 총에너지 중 96%를 차지하는 암흑 에너지와 암흑 물질이 어떤 것인지 설명하지 못합니다. 하지만 몇 년 뒤 유럽 우주국의 플랑크 위성이 수집한 암흑 물질에 대한 분석이 끝나면 빅뱅 우주론이 주장한 우주의 실체가 좀 더 명확해질 겁니다.”

그는 “지금이 천문학에서 얼마나 중요한 시기인지 일반인들과 공유하고 싶었다”며 책을 쓴 이유를 밝혔다.

저자의 경력은 화려하다. 미국 예일대에서 박사학위를 받고 미국항공우주국에 근무하며 허블 망원경 프로젝트에 참여했다. 연세대 교수로 재직 중이던 2001년 영국 옥스퍼드대 교수가 됐지만 4년 뒤 어머니의 건강 때문에 국내로 돌아왔다.

저자는 책에서 빅뱅 우주론에 근거해 우주의 탄생과 구조를 설명한다. ‘모든 사람을 위한’이란 부제에서 알 수 있듯이 어려운 천문학 용어를 쉽고 재밌게 풀어낸다.

우주는 태초의 대폭발 후 3분 동안 핵 합성을 통해 우주 질량의 거의 전부를 차지하는 수소와 헬륨을 만들어냈다. 그리고 태양계가 탄생하기 전 태양계의 원재료가 된 기체 덩어리 근처에서 초신성이 폭발해 칼슘, 마그네슘, 철 등 중원소가 쏟아졌다. 사람의 몸을 구성하는 모든 요소가 탄생한 것이다. 인류는 모두 초신성의 후예다.

우리 우주는 열린 우주에 가깝다. 안정적인 편평한 형태가 아니라 휘어지고 끝없이 팽창하는 불안정한 구조다. 지구 종말은 태양이 수명을 다해 1000배 크기의 적색 거성으로 부풀어 태양 반지름의 200배 정도 떨어진 지구를 삼키는 때다. 저자는 “50억 년 뒤의 일이니 걱정하자 말라”고 당부했다. 저자에 따르면 자연과학자들의 3대 궁금증은 생명, 물질, 우주의 기원. 이 가운데 우주의 기원이 제일 미답의 영역이라고 말했다. “천문학을 공부하는 것은 사람의 궁극적 존재에 대한 물음이며 재산을 팔아서라도 도전해 볼 만한 가치가 있습니다.”

민병선 기자 bluedot@donga.com