아인슈타인은 “정말 흥분되는 상황이네”라고 했다
1931년 1월 아인슈타인은 캘리포니아 패서디나의 마운트 윌슨 천문대를 방문했다.
그는 미국의 천문학자 에드윈 허블Edwin Powell Hubble(1889~1953)과 함께 산뜻한 피어스-애로 관람차를 타고 구불구불한 길을 올라갔다.
허블은 1924년부터 마운트 윌슨 천문대에 있는 100인치 반사망원경으로 천체를 관측하기 시작했고, 그의 첫 번째 발견은 안드로메다 성운Andromeda galaxy으로 알려진 흐릿한 별이 사실은 100만 광년(현재 우리는 이것의 실제 거리의 두 배 정도로 알고 있다) 정도 떨어진 곳에 있는 우리 은하와 같은 크기의 또 다른 은하라는 것이었다.
곧 이어서 그는 더 멀리 떨어져 있는 적어도 20개가 넘는 은하들을 발견했다.
(오늘날 우리는 1천억 개 이상의 은하가 있는 것으로 알고 있다.)
그 후 허블은 더욱 흥미로운 사실을 발견했다.
그는 별빛의 스펙트럼의 적색편이red shift(우주팽창에 의한 도플러효과Doppler effect로 파장이 몰리기 때문에 생기는 현상)를 측정함으로써 은하들이 우리로부터 멀어지고 있다는 사실을 알아냈다.
모든 방향의 멀리 있는 별들이 모두 우리로부터 멀어지고 있다는 사실은 우주의 전체 계량이 팽창하기 때문이다.
허블은 두 배만큼 멀리 떨어진 은하들은 두 배만큼 빠른 속도로 멀어지고, 세 배만큼 멀리 떨어진 은하들은 세 배만큼 빠르게 멀어진다는 것을 알았다.
이는 풍선이 팽창하는 것과 같은 이치이다.
아인슈타인은 허블과 함께 천문대로 향하는 산의 정상에서 에테르 표류실험으로 유명해졌지만 이제는 늙고 병든 앨버트 마이컬슨을 만났다.
화창한 날이었고, 아인슈타인은 즐거운 마음으로 망원경의 다이얼과 기구들을 살펴보았다.
그와 동행한 엘자는 그 장치들이 우주의 크기와 모양을 결정하는 데 사용되는 것이라는 설명을 들었다.
그녀는 “글쎄요, 내 남편은 오래된 봉투의 뒷면을 이용합니다”라고 말했다.
언론은 우주가 팽창하고 있다는 증거가 아인슈타인이론에 대한 도전이라고 소개했다.
연합통신(AP)의 기사는 “거대한 천체들이 지구로부터 초속 7,300마일로 멀어지고 있다는 것이 알베르트 아인슈타인 박사에게 문제를 던져주었다”라는 문장으로 시작했다.
그러나 아인슈타인은 그 소식을 반가워했다.
그는 베소에게 보낸 편지에 “마운트 윌슨 천문대의 사람들은 뛰어나네. 그들은 나선형 성운이 공간에 대략 균일하게 분포되어 있고, 그것들이 거리에 비례하는 강력한 도플러효과를 나타내고 있다는 사실을 밝혀냈네. 그것은 우주상수가 없는 일반상대성이론에서 곧바로 알아낼 수 있는 것이지”라고 적었다.
이는 정적인 우주를 설명하기 위해 마지못해 도입한 우주상수는 실제로 팽창하는 우주에서는 필요가 없게 된 것을 의미한다.
그는 베소에게 “정말 흥분되는 상황이네”라고 했다.
훗날 조지 가모브Georgy Antonovich Gamov(1904~68)는 “내가 아인슈타인과 함께 우주 문제를 논의할 때, 그는 우주상수를 도입했던 것이 그의 평생에 저질렀던 가장 큰 실수였다고 말했다”고 술회했다.
노벨상 수상자 스티븐 와인버그는 “불행하게도 진공의 에너지 밀도에 기여하는 모든 것이 우주상수와 같은 역할을 하기 때문에 우주상수를 제거하기도 쉽지 않았다”고 했다.
우주상수는 제거하기 어려울 뿐만 아니라 오늘날 우주론 학자들은 우주의 가속팽창을 설명하기 위해서는 우주상수가 필요함을 밝혀냈다.
그런 팽창을 일으키는 것으로 보이는 신비로운 암흑에너지는 마치 아인슈타인 상수의 발현인 것처럼 보인다.
2005년 11월에는 다음과 같은 보도가 있었다.
“자신의 방정식에서 우주의 팽창을 설명하기 위한 우주상수를 도입했다가 그것을 포기한 알베르트 아인슈타인의 천재성이 새로운 연구에 의해서 정당한 것으로 밝혀질 수도 있다.”