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우주로 영원히 떠난 '스티븐 호킹', 그의 일대기, 그리고 빅뱅과 블랙홀

이경한 2018-03-22 00:00:00

우주로 영원히 떠난 '스티븐 호킹', 그의 일대기, 그리고 빅뱅과 블랙홀
▲출처=플리커

지난 14일(현지시각) 타계하며 우주로 영원한 여행을 떠난 천재 물리학자 스티븐 호킹 박사. 그는 뉴턴과 아인슈타인의 계보를 잇는 명성을 얻으며 우주론과 양자 중력에 기여하는 수많은 업적을 남겼다. 그러나 불행히도 21살에 루게릭병을 진단받았지만 이후 50년간 휠체어에 앉은 채로 연구 활동을 지속했다.

호킹 박사의 일대기와 베스트셀러를 조명해보자.

◆ 1966년 논문

지난해 10월 영국의 케임브리지 대학 웹사이트는 '2017년 오픈 액세스 주간(Open access Week 2017)' 행사를 주최해 1996년 호킹 박사가 집필한 논문 사본을 무료로 온라인에 공개했다. 논문은 정확히 10월 23일 00시에 공개됐고, 이후 많은 사람이 몰리면서 웹사이트는 일시적으로 다운되는 현상도 벌어졌다. 언론 보도에 따르면 당시에만 200만 번 이상이 열람됐다고 한다.

해당 논문은 '팽창하는 우주의 성질(Properties of expanding universes)'로, 호킹 박사가 24세에 집필했다. 박사는 당시 논문 무료 공개와 관련해 "오픈 억세스로 인해 세계의 많은 사람이 땅 위의 발이 아닌 머리 위의 별을 바라볼 수 있도록 영감을 주고 싶다"며, 우주에서의 우리가 있는 장소에 궁금증을 갖고 우주를 이해하고 시도하기를 바란다고 말했다. 그의 인기는 그러나 단지 오래전의 논문에서만 발견되는 것은 아니다.

2014년에 방송됐던 자신과 부인인 제인 호킹에 관한 스토리를 담은 영화 "사랑에 대한 모든 것(The Theory of Everything)' 역시 박스 오피스에서 1억 2370만 달러를 벌어들이기도 했다. 또한 세계적으로 인기 애니메이션인 심슨 가족과 인기 미드인 빅뱅 이론에 카메오로도 등장했다. 지난주 빅뱅 이론의 주인공들은 호킹 박사의 타계 소식에 "빅뱅 이론에 모실 수 있어 영광이었다"고 추모했다.

우주로 영원히 떠난 '스티븐 호킹', 그의 일대기, 그리고 빅뱅과 블랙홀
▲출처=셔터스톡

◆ 20대와 루게릭병

이처럼 많은 사람에게 존경을 받는 인물이지만 그의 20대 삶이 행복과 성취감으로만 가득한 것은 아니었다.

호킹 박사는 영국 옥스퍼드 대학에서 학사 학위를 받은 후 케임브리지에서 우주가 어떻게 시작되고 발전했는지에 대한 우주론을 연구했다. 호킹 박사에 대한 저서를 집필한 키티 퍼거슨(Kitty Ferguson)에 따르면, 호킹 박사는 옥스퍼드에서 신입생으로 공부할 당시 공부가 "엄청나게 쉬웠다"고 말했다고 한다.

그러나 이후 1963년 근위축성측삭경화증(ALS)을 진단받았다. 이른바 루게릭병으로 불리는 이 질환은 신경계 장애로 인해 근육이 마비되는 증상이다. 전신 근육이 서서히 마비되는 이 병은 여성보다는 남성에게서 더 많이 나타나는데, 약 20%가량 더 흔하게 발생한다. 보통 40~70세 사이에서 많이 발병하지만, 호킹 박사가 이 병을 진단받은 나이는 고작 21세에 불과했다.

생존율도 높지 않다. 미국 ALS 협회 웹사이트에 따르면 병을 앓는 사람들의 절반가량이 진단 후 최소 3년이상 살고 있으며, 20% 가량은 5년 이상, 그리고 최대 10%가량만이 10년 이상을 살 수 있다. 그러나 호킹 박사는 진단받은 후에도 무려 50년 이상을 살았다. 지난해 그의 나이는 75세였다.

하지만 질병은 지속적으로 진행되면서 일생을 첨단 기술로 설계된 휠체어에 의존할 수밖에 없었다. 대화는 음성 합성기와 컴퓨터 스크린을 통해 할 수 있었고 글쓰기는 뺨의 움직임에 반응하는 안경에 탑재된 작은 센서를 사용해야 했다. 이같은 기술에 의존하며 1970~2009년까지 케임브리지 대학에서 루카스 수학 석좌교수로 재직했다. 케임브리지가 설립된 1663년 이래로 현재까지 루카스 수학 교수는 19명에 불과하다.

2006년에는 영국 왕립 학회로부터 과학적 공로자에게 주는 세계에서 가장 오래된 상인 코플리 메달(copley medal)을 수상했다. 이 메달은 찰스 다윈과 앨버트 아인슈타인, 벤자민 프랭클린 등 역사적으로 저명한 학자들이 받은 메달로, 과학에 뛰어난 기여를 한 공로를 인정하는 상이다.

우주로 영원히 떠난 '스티븐 호킹', 그의 일대기, 그리고 빅뱅과 블랙홀
▲출처=셔터스톡

◆ 빅뱅에서 블랙홀로

호킹 박사를 일약 스타덤에 오르게 만든 사건이 있다. 바로 1988년 집필한 첫 과학 대중서, 시간의 짧은 역사: 빅뱅에서 블랙홀로(A Brief History of Time: From the Big Bang to Black Holes)'다. 이 책은 전 세계적으로 1,000만 부 이상이 팔렸고, 호킹 박사는 전 세계적인 대중 인사로 자리매김했다.

우주에 대한 대중들의 관심을 폭발시킨 이 책은 우주의 생성부터 소멸까지를 간단한 역사로 표현했다. 총 12장으로 나누어진 이 책의 챕터별 주제를 간단히 소개한다.

1장 'Our Picture of the Universe' : 이 챕터에서는 우주는 어디서 왔고 또 어디로 가고 있는지에 대한 질문이 나온다. 우주가 '시작'이라는 것을 갖고 있었는지, 그렇다면 그 전에는 어떤 일이 있었는지, 또한 시간의 본질은 무엇이고 끝이 있는 것인지, 우리는 제시간으로 돌아갈 수 있는지에 대한 우주에 대한 기본적이고 포괄적인 의제가 담겨있다.

2장 'Space and Time' : 이장에서는 아인슈타인의 상대성 이론을 통해 우주는 시작과 끝을 가져야 한다고 주장하고 있다.

3장 'The Expanding Universe' : 우주가 끊임없이 성장하고 있으며, 그 확장의 발견은 20세기의 위대한 지적 형명 가운데 하나라고 거론했다.

4장 'The Uncertainty Principle' : 아인슈타인의 상대성 이론과 다시 언급되면서 이와 관련해 양자 가설과 양자 역학 및 양자 이론이 설명됐다.

5장 'Elementary Particles and Forces of Nature' : 모든 만들어지는 것의 기본 구성 요소인 진정한 기본 입자는 무엇인가라는 질문이 제시된다.

6장 및 7장 'Black Holes' : 블랙홀의 생성에 대해 잘 이해할 수 있도록 행성의 수명주기에 관한 내용이 소개된다. 블랙홀은 7장까지 이어진다.

8장 'The Origin and Fate of the Universe' : 우주의 기원과 운명에 대한 이야기로, 모든 것이 어떻게 시작됐고 어떻게 끝날지를 다룬다.

9장 'The Arrow of Time' : 상상의 시간과 실제 시간을 비교하며 인류는 왜 과거를 기억하면서 미래는 기억할 수 없는지를 설명한다.

10장 'Wormholes and Time Travel' : 미래로, 혹은 과거로의 여행이 가능한지를 묻는다.

11장 'The Unification of Physics' : 우주에 관한 완전한 통일 이론, 혹은 궁극적인 이론이 아예 없는지에 대한 가능성을 설명한다.

12장 'Conclusion' : 마지막 결론 부분이다. 12장은 독자들에게 "우주의 본질은 무엇인가, 그 안에서의 우리 위치는 어디이며, 우리는 어디에서 왔는가, 왜 그런 것인가"라는 질문을 남긴다.

[팸타임스=강규정 기자]

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