노벨상 물리 2(노벨상이 알려주는 우주 1)

매년 10월 중순이 되면 어김없이 언론에서 대서특필하는 기사는 스웨덴과 노르웨이에서 발표되는 노벨 물리학상, 화학상, 생리ㆍ의학상이다.
그러나 노벨상 수상자에 대한 기사를 읽을 때마다 거의 대부분의 사람들이 자신과는 전혀 관련 없는 특별한 사람이 노벨상을 수상했다고 생각하며 거들떠보지도 않는다. 노벨상 수상 대상 논문의 제목만 읽고 수상자가 무슨 내용을 연구해서 수상했는지는 더더욱 알 수 없다. 그러므로 일반인들은 태어날 때부터 똑똑한 천재 과학자가 자신들이 상상할 수 없이 골머리 아프고 난해한 문제를 연구를 한 것으로 생각한다. 노벨상 수상자들에 대해 부러움을 느끼기는 하지만 자신은 다시 태어나도 노벨상을 받을 수는 없다고 생각하는 것은 물론 노벨상이 자신의 생활에 전혀 영향을 미치지 않는다고 생각한다.
이러한 일반적인 생각은 절반은 옳고 절반은 옳지 않다. 우선 2023년까지 과학 분야 즉 물리, 화학, 생리의학에서 노벨상을 수상한 630여명의 수상자들의 면모를 보면 대다수가 전문 연구 분야에서 탁월한 업적을 쌓은 학자들이다. 그러나 결과만 따진다면 노벨상은 일반인들이 전혀 모르는 분야를 연구한 사람에게 수여된 적은 거의 없다. 비록 수상 논문 자체는 난해할 수도 있지만 그들의 연구 결과는 거의 전부 우리들의 생활에 직결되어 있다.
노벨상을 만들도록 유언을 남긴 알프레드 노벨은 자신의 유언장에서 다음과 같이 말했다.
'이자는 5등분하여 물리학 분야에서 가장 중요한 발견이나 발명을 한 사람, 화학 분야에서 가장 중요한 발견 또는 개발을 한 사람, 생리학 또는 의학 분야에서 가장 중요한 발견을 한 사람, 문학 분야에서 이상주의적인 가장 뛰어난 작품을 쓴 사람, 국가 간의 우호와 군대의 폐지 또는 삭감과 평화회의의 개최 혹은 추진을 위해 가장 헌신한 사람에게 준다.'
이러한 노벨의 유지를 받들어 과학의 세 가지 분야는 인류의 지식을 높이는 것뿐만 아니라 일상 생활에서 많이 사용되는 여러 가지 필수품을 개발하거나 개발하는데 기초를 닦아 놓은 연구들이 노벨상을 수상하는 경우가 대부분이다.
일반인들의 일상적인 생활 즉 한 가족이 병원과 백화점, 시장 등을 방문할 때 평상시에 아무 생각 없이 사용하고 구매한 것 거의 모든 것이 노벨상의 수상작이거나 노벨상의 연구 업적에 의해 개발되었다는 것을 알면 그야말로 놀랄 것이다.
'TV, 라디오, 전화기, 컴퓨터, GPS, X-RAY, 심전도 검사, 컴퓨터단층촬영(CT), PET-MRI, PCR, 칫솔, 치약, 레이저프린터, 컬러필름, 디카, 팩시밀리, 전자레인지, 바코드, 핸드폰, 휴대용단말기, 쓰레기 비닐봉투, CC-TV, 자동문, 자기부상열차, 원자폭탄, 프레온가스, DDT, 백열등, 네온사인, LED, 홀로그래피, 유전자 감식, 유전자가위, 인슐린, 음식 랩, 비닐 테이블 크로스, 플렉시글라스 컵, 테프렌, 폴리에틸렌, 폴리에스터, 비디오테이프, 콤팩트디스크, 컴퓨터외장하드, 향수, 맥주, 유산균, 발효주, 청량음료 등등'
한마디로 백화점이나 대형마트에서 이들 제품을 제외하면 매장이 털 빌 것임은 틀림없다. 이것은 노벨상이 탄생한 지 120년밖에 되지 않았음에도 인류 생활을 혁신적으로 바꾸었다는 것을 뜻한다.
저자는 2000년, 노벨상이 세상을 어떻게 바꾸어주고 있느냐를 물리, 화학, 생리ㆍ의학 분야로 나누어 『노벨상이 만든 세상』으로 발표하여 큰 호응을 얻었고 2007년 개정판이 출간되었다. 또한 2006년 초 중국의 접력출판사(接力出版社, JIELI Publishing House)는 전세계의 중국권(한자문화권)을 겨냥하여 『노벨상이 만든 세상(물리, 화학, 생리의학)』을 출간하였는데 국내에서 발간된 과학서적으로는 허준의 『동의보감』 이래 최초로 중국(대만과 홍콩 제외)에 번역 수출된 것이다. 참고적으로 접력출판사는 중국 최대의 출판사로 직원이 무려 2,000여 명이 된다고 한다.
『노벨상이 만든 세상』이 처음 출간된 2000년 이후 거의 200여 명이 노벨상을 받았다. 이에 새로운 과학 업적을 다루어달라는 요청이 들어왔다. 바로 『노벨상』 시리즈로 물리, 화학, 생리ㆍ의학 각 5권 모두 15권이다.

『노벨상(물리)』 5권은 새로운 포맷으로 큰 틀에서 우주 과학과 일반 물리학 분야로 나누었는데 이번에 시리즈 15권 중 『노벨상(물리)』 1권이 출간된 것으로 이어서 계속 15권이 출간될 예정이다.

이번에 출간된 제1권은 '알프레드 노벨', '노벨상을 받지 못한 과학의 선구자'를 다룬다. 현대과학의 중추로 과학이 자리잡게 된 요인으로 선현들의 공이 들어있기 때문인데 이들이 노벨상을 받지 못했음은 당연한 일이다. 당시에 노벨상이 존재하지 않았기 때문이다.
선현들의 과학 내용을 토대로 '아인슈타인과 스티븐 호킹 박사를 별도로 다룬다. 이는 현대 문명에서 적용되는 우주의 수많은 원리들이 이들 두 사람과 긴밀하게 연결되기 때문이다. 두 사람의 연구를 사전에 이해하는 것이 현대 과학의 큰 틀을 이해하는 첩경이라는 뜻으로 이들과 연계하여 수많은 노벨상이 배출되었음을 설명하는 것이 장점이다.
또한 복잡하고 난해한 우주를 풀어가는 색다른 방안으로 2014년 출시되어 세계적으로 큰 호평을 받은 영화 「인터스텔라」를 설명한다. 「인터스텔라」는 할리우드의 대형 SF 블록버스터이지만 2017년 노벨물리학상 수상자인 킵 손(Kip Thorne) 교수가 웜홀, 블랙홀, 다중우주 등 복잡하고 난해한 문제들을 일반인들이 비교적 이해토록 조언하여 사실상 영화 감독 역할을 했다는 평도 받았다. 더불어 블랙홀은 검증이 불가능하다며 난공불락처럼 노벨상을 수여하지 않았는데 블랙홀이 첨단 전파망원경에 의해 확인되자 2020년 펜로즈 박사에게 노벨상이라는 과실을 안겨주었다. 그런데 그의 노벨상 이론이 그대로 영화 「인터스텔라」에서 활용되었다는 점이다. 한마디로 「인터스텔라」는 현대 물리학에서 가장 난해한 부분을 아인슈타인, 스티븐호킹 등과 킵 손, 펜로즈 박사들의 노벨상 업적에 크게 힘을 얻어 제작된 것이다. 물론 「인터스텔라」가 SF 영화임을 감안하여 영화와 과학 부분을 명료하게 분류하여 설명하는데 역점을 두었다.
놀라운 것은 근래의 천문학계의 동향이다. 그동안 우리의 우주가 어떻게 태어났고 앞으로 어떻게 진행되느냐 등 원천적인 질문에 대해 빅뱅이론과 정상우주이론이 그야말로 혈투를 벌였는데 천문관측장치의 발전으로 빅뱅이론이 주도권을 잡아 완승 가도를 이어가고 있었다. 그러나 보다 성능이 좋은 우주망원경 등이 등장하자 빅뱅 이론에 결정적인 문제점이 발견되어 현재 천문과학계를 혼동으로 몰아가고 있다는 점이다. 한마디로 그동안 정설로 인정되었던 빅뱅 이론조차 과학적인 의문점이 존재한다는 뜻으로 이들을 보면 현재의 우주 분야가 과거와 얼마나 달라졌는지를 알 수 있다.
현대 문명의 중추를 이루게 만든 많은 사람들이 노벨상을 수상했지만 이 책은 노벨상을 받은 사람의 전기를 다루는 것이 아니다. 이 책에서 다루고자 하는 것은 이들 노벨상들의 업적이 우리의 생활에 직결되어 있고 그들에 의해 우리들이 큰 도움을 받고 있다는 것을 이해하자는 것이다.
그러나 어느 분야나 마찬가지이지만 노벨상으로 인해 파생되는 과학적 부산물이 노벨상 수상작만큼 큰 효과를 얻고 있다는 것은 '참'이다. 즉 노벨상의 기본과 이들로 인한 파급효과가 무엇인가를 이해하는 데 필요한 큰 밑그림을 보여주는데 역점을 둔다.
노벨상이라는 주제를 기본으로 하므로 상당이 난해한 전문용어들도 등장하는 것은 사실이다. 이들을 가능한 한 풀어서 설명하지만 과학이라는 말만 들으면 골머리가 아프다고 하소연하는 사람들이 만만치 않은데 충분히 이해할 수 있도록 부득이한 경우를 제외하고는 전문 용어를 사용하지 않았지만 이 역시 어렵게 느껴지는 독자들이 있게 마련이다. 이를 위해 상당 부분에서 노벨상위원회의 노벨상추천사를 포함한다. 이들 추천사는 수상자가 노벨상을 받아야하는 당위성을 적었는데 일반사람들도 이해하기 쉽도록 설명한 것이 장점이다.
첨단 과학기술의 묘미는 그것이 갖고 있는 기술의 어려움과 복잡성이 아니라 기본 원리의 독창성이나 새로움에 있기 때문이다. 각 주제는 하나하나 완결되어 있으므로 독자들의 취향에 따라서 어디서부터 읽어도 무방하다는 것이 『노벨상(물리, 화학, 생리ㆍ의학)』 시리즈의 장점이다.

머리말

제1부 : 우주론
제1장 우주는 왜 어두운가
제2장 태초 이전 우주

제2부 : 만물의 이론(TOE)

제3부 : 빅뱅과 정상우주의 혈투
제1장 : 허블 등장
제2장 : 일생 일대 최대의 실수
제3장 : 빅뱅
제4장 : 정상우주론

제4부 : 빅뱅 전성시대
제1장 : 뜨거운 원시핵
제2장 : 인플레이션 이론
제3장 : 빅뱅 이후의 우주
제4장 : 빅뱅 증명, 배경복사

제5부 : 블랙홀 우주
제1장 : 블랙홀
제2장 : 퀘이사
제3장 : 찬드라세카르
제4장 : 블랙홀 만들기
제5장 : 블랙홀 만나보기
제6장 : 블랙홀이 은하보다 선배

제6부 : 우주 만들기
제1장 : 플랑크 상수
제2장 : 0(제로)가 주역
제3장 : 물질 탄생
제4장 : 스타더스트

제7부 : 우주 비밀 찾기
제1장 : 중성미자(뉴트리노)
제2장 : 힉스
제3장 : 중력파

이종호 고려대학교 건축공학과와 같은 대학원을 졸업하고 프랑스의 뻬르피냥(Perpignan)대학에서 공학박사(기계공학) 학위와 과학국가박사(물리학) 학위를 받았다. 프랑스 문부성이 주최하는 우수논문상을 수상하고 해외유치과학자로 귀국하여 한국과학기술연구원(KIST), 한국에너지기술연구원(KIER), 과학기술교육연구센터(http://sterc.co.kr) 등에서 연구활동을 했다.
과학기술처장관상, 태양에너지학회상, 한국발명교육학회 논문상, 국민훈장 석류장 등을 수상했으며 기초없이 50층 이상 빌딩을 올릴 수 있는 '역피라미드 공법' 등을 20여 개국에 출원하는 등 이론과 실제를 아우르는 왕성한 활동으로 과학 대중화에 앞장서고 있다.
현재 한국과학저술인 협회 회장을 맡고 있으며 『세계 최고의 우리 문화유산』, 『한국 7대 불가사의』, 『과학으로 찾은 고조선』, 『황금보검의 비밀』, 『과학으로 증명된 한국인의 뿌리』, 『천재를 이긴 천재들』, 『로봇, 인간을 꿈꾸다』, 『4차 산업혁명과 미래 신성장동력』, 『유네스코 선정 한국의 세예문화유산세계유산, 한국의 서원』, 『유네스코 선정 한국의 세계문화유산』, 『세계유산, 한국의 서원』, 장편소설 『피라미드(전 12권)』, 『레전드클레오파트라(4권)』 등 총 130여권의 과학기술분야 저작을 출간하여 '출판 센츄리 클럽(100권 이상 저자)' 일원이 되었다.