끝날 때까지 끝난 게 아니다

스티븐 호킹의 블랙홀 - BBC가 방송하고 이종필이 해설하다
스티븐 호킹 지음, 이종필 옮김/해설 / 동아시아 / 2018년 3월

노벨상은 죽은 사람에게 상을 주지 않는다. 죽은 사람은 수상 후보에서 제외된다. 다만, 생전에 수상자로 지명된 경우에는 사후에도 상을 받을 수 있다. 두 달 전에 영면한 스티븐 호킹은 노벨상을 받을 수 없게 됐다. 그는 이론 물리학자이다. 그의 이론이 대부분 현재 기술로는 검증할 수 없다. 언젠가 이론이 입증되어도 사후 수상은 불가능하다. 그렇지만 그는 노벨상을 탄 여느 물리학자 이상의 존경을 받고 있다. 그가 대중으로부터도 인기를 한 몸에 받게 된 것은 블랙홀의 연구를 통해 우주에 대한 인류의 이해를 한층 깊게 만들었기 때문만은 아니다. 불치병으로 전신이 마비된 가운데서도 과학자로서의 탐구 정신을 끊임없이 불태운 집념이 있었기 때문이다. 호킹은 20대부터 루게릭병을 앓으면서 세상을 떠날 때까지 기적 같은 생명력으로 온 힘을 다해 우주의 근원을 밝히려 노력해왔다．

호킹이 일반 독자를 위해 쓴 《그림으로 보는 시간의 역사》(까치, 1998)를 읽어도 우주의 비밀에 대한 복잡한 생각은 쉽지 사라지지 않는다. 이 책이 과학서적 가운데 가장 많이 팔린 책이지만, 또한 사놓고 가장 많이 읽지 않은 책이라는 평가처럼 가볍게 펼칠 수 있는 내용은 아니기 때문이다. “끝날 때까지 끝난 게 아니다(It ain’t over till it’s over).” 미국 메이저리그의 전설적인 포수 요기 베라가 남긴 말이다. 야구를 비롯한 다른 스포츠는 물론 우리 인생도 끝까지 최선을 다할 때 극적인 반전이 있는 멋진 드라마를 만들 수 있다. 독서도 마찬가지다. 책을 이해하기 어려워도 독서를 포기하면 안 되고, 책 한 번 읽었다고 해서 잘 안다고 착각해서도 안 된다. 발병 이후에 뛰어난 업적을 이룬 호킹처럼 포기하지 않는 한 인생도 독서도 그 끝은 아무도 모르는 것이다. “모든 끝은 시작이다”라는 말이 있듯이 호킹의 생전 모습을 볼 수 있는 《스티븐 호킹의 블랙홀》(동아시아, 2018)을 읽음으로써 다시 한번 우주에 대한 이해에 도전할 수 있다.

이 책은 2016년 두 차례에 걸쳐 진행된 호킹의 BBC 리스 강연을 정리한 것이다. 강연록은 전문 용어와 수식의 사용이 거의 없을 정도로 분량은 가볍게, 내용은 알차게, 그림을 더해 재미있게 구성되어 있다. BBC 뉴스 과학편집자 데이비드 슈크먼이 호킹의 설명에 대한 보충 설명을 추가했고, 이종필이 밀도 있는 심화 해설을 덧붙였다. 강연 제목이 예사롭지 않다. ‘블랙홀은 털이 없을까’, ‘블랙홀은 흔히 블랙홀이 칠해져 있는 것처럼 검지 않다’, 궁금증을 유발하는 제목이다.

우리가 일반적으로 생각하는 블랙홀은 ‘모든 것을 집어삼키는 검은 구멍’이다. 그런데 블랙홀은 이름과는 달리 검지 않다. 또, 무조건 집어삼키기만 하는 천체도 아니다. 블랙홀은 엄청난 중력으로 주변의 물질을 모두 빨아들인다. 블랙홀에 한 번 흡수되면 빛조차도 빠져나올 수 없다. 블랙홀 주위에는 ‘사건의 지평선(Event Horizon)’이라고 불리는 경계가 있다. 사건의 지평선은 블랙홀에 들어간 물질이 빠져나가지 못하도록 막는 역할을 한다. 블랙홀이라는 단어를 처음 사용한 존 아치볼드 휠러는 “블랙홀은 털이 없다”라는 말을 남겼다.

1975년에 호킹은 입자들의 정확한 위치와 속도를 측정할 수 없다는 불확정성 원리를 도입하여 소립자들이 빛보다 더 빨리 이동하기 때문에 블랙홀은 일정한 비율로 빛과 입자를 방출한다고 주장했다. 그렇게 되면 블랙홀은 검다고 말할 수 없다. 입자와 복사파를 내보내는 블랙홀은 질량을 잃게 되고 더욱 작아진다. 결국, 블랙홀은 줄어들어 완전히 사라지게 된다. 호킹은 ‘호킹 복사’라고 불리는 현상을 근거로 블랙홀이 사라지면 그 속에 들어간 물질의 정보도 사라져서 확인할 길이 없다고 주장했다.

그러나 호킹은 자신이 주장했던 이론을 스스로 뒤집었다. 그는 블랙홀에 빠져들어 간 물질의 정보는 방출될 수 있다고 주장한 것이다. 호킹은 블랙홀은 빨아들인 모든 것을 결코 완전히 파괴하지 않으며 블랙홀 안으로 들어간 정보를 바깥에서 확인할 수 있음을 시사했다. 그의 주장에 따르면 우리는 방출된 물질의 정보를 통해 블랙홀의 과거를 확인할 수 있고, 미래도 예측할 수 있게 된다.

말을 거의 할 수 없으며 눈꺼풀과 세 손가락을 제외하고는 아무것도 움직일 수 없었던 스티븐 호킹. 생존은 그 자체로 ‘기적’이다. 보통의 루게릭병 환자는 발병 후 3년을 넘기지 못한다. 그러나 호킹은 50년이 넘게 살아남았을 뿐만 아니라 우주론과 블랙홀의 비밀을 푸는 세계 최고의 물리학자가 되었다. 호킹은 삶을 포기하지 않고 즐길 줄 아는 사람이었다. 그가 노벨상을 받지 못해도 호킹은 위대하다. “끝날 때까지 끝난 게 아니다”라는 말을 가장 잘 보여준 인물이 아닐까 싶다. 그의 연구 업적뿐만 아니라 살아생전 보여준 집념과 의지는 인류의 귀감이 되기에 충분하다.