'인터스텔라의' 블랙홀, 아직 이해 안 된다면

[이데일리 김용운 기자] 영화 ‘그레비티’를 시작으로 ‘인터스텔라’까지 최근 우주를 소재로 한 영화가 큰 관심을 받았다. 두 영화는 중력과 블랙홀 등 과학이론을 바탕으로 지적 호기심을 자극한다는 측면에서 외계인이 나오는 허무맹랑한 SF영화와 차이가 있다. 덕분에 천체물리학에 대한 관심도 높아져 과학 관련 책을 더 읽어보고 싶지만 막상 어떤 것을 골라야 할지 선택이 쉽지 않다.

아시아태평양이론물리센터는 한국에 본부가 설치된 최초의 국제연구기구다. 유럽과 북미를 넘어 아·태지역을 이론 물리학 연구의 중심지로 만들기 위해 국내 과학자들이 노력한 덕이다. 이 센터에 참여한 과학자들은 연구뿐만 아니라 일반 대중이 쉽게 과학을 이해할 수 있는 방법도 고민했다. 책은 그 한 결과물이다. ‘코스모스에서 뉴런 네트워크까지 13편의 사이언스 북 토크’란 부제처럼 먼저 과학 관련 책을 소재로 뽑았다. 대학 물리·천문학과 교수를 비롯해 SF작가, 방송국 PD 등 다양한 저자들이 짝을 이뤄 26권의 과학책을 소개하고 대담한 내용을 엮었다.

예를 들어 ‘인터스텔라’의 주요 소재인 블랙홀을, 이종필 고려대 교수가 스티븐 호킹의 ‘그림으로 보는 시간의 역사’(1996)를 통해 설명한 뒤 이창환 부산대 물리학과 교수가 레너드 서스킨드의 ‘블랙홀 전쟁’(1997)으로 반박하는 식이다. 호킹은 블랙홀이 중력이 너무 강해 빛도 탈출하지 못하는 시공간의 영역이고 따라서 양자역학이 미치지 않아 정보가 소멸되는 곳이라고 주장했다. 이에 대해 서스킨드는 후안 말다세나의 5차원 중력이론, 즉 홀로그래피 이론이 호킹의 블랙홀 이론을 뒤엎는 과정이라고 역설했다. 블랙홀 안으로 정보가 사라져 블랙홀이 증발해도 그 상태를 어떤 홀로그래피처럼 가상의 표면에서 양자역학적 과정으로 재구성할 수 있다는 것이다. 훗날 호킹은 말다세나의 이론을 인정하며 한발 물러섰다.

딱딱한 과학이론을 다룬 책뿐만 아니라 리처드 파인만, 로버트 오펜하이머 등 과학사에 족적을 남긴 인물에 대한 평전까지 다뤘다. 과학책에 대한 다채로운 이해에도 눈길이 가지만 두 저자가 나눈 대담은 훨씬 흥미롭고 알기 쉽다. 대담에서 나온 ‘홀로그래피’의 예화가 아니었다면 ‘블랙홀 전쟁’이 뭔지 쉽게 감 잡기 어려웠을 것이다.