인간은 우주에 특별한 의미를 갈망해왔으며 천체의 변화가 의미가 있다는 증거를 원했다. 혜성은 오랫동안 블길한 징조의 원조였다. 혜성에서 신의 경고를 찾으려 했다. 이제는 혜성의 기원이나 물질의 구성을 다 알지만 옛날 사람들은 모두 두려움에 떨었다. 


혜성은 어디서 오는 걸까?

 



얀 오르트는 직경 수광년의 구 형태의 뿌옇게 보이는 혜성 무리가 태양을 감싸고 있다고 보았다. 이것은 오르트 구름이라 불린다. 오르트는 태양이 은하계 중심에서 3만 광년 떨어져 있다는 것과 전자 망원경을 이용하여 은하계의 나선형 구조를 최초로 밝히기도 했다. 그는 은하계 중심에서 거대한 폭발이 있었다는 사실과 중심에 초질량 블랙홀이 있다는 단서도 포착했다.


태양이 공전하는 혜성을 달구면 혜성은 아름다운 변신이 일어나기 시작한다. 혜성 표면을 뒤덮고 있던 검고 황량하던 빙산이 녹으며 긴 꼬리가 생긴다. 지구가 4만 세대를 거치는 동안 혜성은 10만번 이상이나 출연했다. 그동안 인류는 경외감에 사로잡혀 하늘을 바라보는 수 밖에 없었다. 지구에 갖힌 우리에겐 죄책감과 두려움을 넘어서는 설명을 찾을 길이 없었기 때문이다. 



1664년 출연한 혜성이 유럽 전역을 두려움에 떨게 했다. 이를 정당화하듯 런던에 전염병이 발생하고 뒤이어 대화재가 일어났다. 붉고 긴 머리카락을 휘날리며 눈부시게 빛나는 별이 세상을 위협했던 것이다. 이때 어드먼드 헬리는 두려움에 떨기 보다는 호기심에 가득차서 혜성을 관찰하기 시작했다. 그즈음 런던에는 커피하우스가 유행했는데 이곳은 평등의 상징이었다. 왕과 귀족들에게 무조건 굽실거리는 것을 지양하고 자유토론이 충만한 민주주의의 산실이었다. 이곳에서 헬리와 훅 같은 과학자들이 모여 행성 움직임의 수수께끼를 풀려고 열심히 논의하곤 했다. 


아이작 뉴턴도 그 시대 1642년 크리스마스에 태어난 잉글랜드 출신이다. 뉴턴이 세상의 빛을 보기도 전에 그의 아버지는 이미 죽고 없었고 그의 어머니는 뉴턴의 나이 3살부터 11살까지 잠적했다가 새로운 가족을 이끌고 집으로 돌아왔다. 새 가족에 적응하지 못한 뉴턴은 홀로 지내면서 자연현상의 원리와 자연 자체를 이해하고자 열정을 솥았다. 고대철학과 연금술, 성경구절 속에 암호화된 신의 명령을 해독하려고 노력했다.  그러니 평생에 걸친 뉴턴의 연금술과 성서 연대 연구는 결실을 맺지 못했다.    


뉴턴의 필생의 역작, 프린키피아은 어떻게 세상에 빛을 보게 되었을까?


운명의 그날 헬리가 뉴턴을 찾아갔을 때 뉴턴은 사실상 은둔자로 살고 있었다. 13년 전 뉴턴은 세상을 등졌다. 로버트 훅이 빛과 색에 대한 자신의 연구업적을 뉴턴이 훔쳤다고 공개적으로 비난한 후였다. 사실 빛의 스펙트럼에 관한 수수께끼를 푼 건 훅이 아니었다. 헬리와 뉴턴은 행성운동의 수수께끼에 대해 토론했는데 뉴턴이 그 수수께끼를 이미 풀었다고 했다. 태양의 인력과 행성 운동에 대한 뉴턴의 자료를 받아 든 헬리는 놀라움을 금치 못했다. 그는 뉴턴에게 이 자료는 과학계의 중대하고 심오한 혁명이니 당장 책으로 출판하자고 했다. 그러나 그때 왕립학회에서는 뉴턴의 책을 발간할 돈이 없었다. 다른 책들을 발간하느라 자금이 고갈된 것이다. 



헬리는 뉴턴의 책을 편집하여 자비로 책을 출판했다. 핼리의 노력이 없었다면 뉴턴의 걸작은 세상에 빛을 보지 못했들 것이고  과학의 혁명은 불확실해 지고 말았을 것이다. 뉴턴은 완벽한 수학적 문장으로 자연의 법칙을 썼다. 사과부터 달, 행성까지 무수히 많은 것들에 적용되는 보편적인 공식, 태양이 어떻게 먼 세계를 붙들고 있는지를 명확하게 밝혔다. 그 책, 프린키피아에는 뉴턴이 발명한 미적분학과 우주여행을 위한 탄탄한 이론적 기반도 포함되어 있다. 뉴턴은 날아가는 포탄을 상상했다. 폭발적으로 추진력을 증가시키면, 속도만 충분하다면 포탄은 중력을 뿌리치고 지구궤도까지 날아갈 수 있을 것이라고 추론했다. 그 구상이 모든 걸 바꿔 놓았다. 우리가 오늘날 로켓 우주선을 타고 지구 밖 우주여행을 하게 된 것은 뉴턴 덕이라 아니할 수 없다.


헬리는 모든 항성들도 움직이고 있다는 사실을 밝혔다. 항성들은 회전목마처럼 오르락 내리락 하며 서로를 지나쳐 흐르며 움직인다. 그러나 이 움직임은 워낙 더뎌서 짧은 기간으론 잘 관찰하기 어렵다. 그는 고대인들이 수세기 전에 관측한 별의 위치를 근거로 항성도 움직인다는 사실을 포착해 냈다. 우리 은하계와 가까운 안드로메다 은하계는 서로 점점 가까워 지고 있다. 먼 훗날에는 두 은하계가 서로 충돌하여 뒤섞이게 될 것이다.  상상해 보라. 5천억 개가 넘는 별무리가 추는 천상의 춤을.


혜성의 출몰도 밝혀졌다. 태양에서 50억km 떨어져서 태양을 타원형으로 공전하며 태양에 가까워지고 있는 헬리혜성은 공전주기가 76년이다. 1910, 1986년에 정확하게 나타났으니 앞으로 2061년이면 또 헬리혜성을 볼 수 있을 것이다. 이렇듯 인류는 과학이란 무기로 과거 두려움의 표상이었던 혜성의 생멸과정을 알게됨으로써 두려움을 벗어나 자유함을 얻었다. 우주의 보이지 않는 먼지와 같이 작은 인간이 이제 끝없는 탐구 정신으로 우주의 비밀을 하나씩 벗겨가고 있다.  

 

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