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아인슈타인의 숨결을 느끼다


그곳에만 가면 왠지 가슴이 설렌다. 수십 년의 세월을 넘어 허블, 아인슈타인과 같은 위대한 과학자의 기운을 느끼는 듯한 착각이 들기 때문이다. 패서디나 산타바버라 스트리트에 있는 카네기천문대 본부에 가면 유서 깊은 도서관을 꼭 들른다. 지난달 26일에 본부에서 열린 중국식 점심 만찬 때도 어김없이 찾아갔다.

카네기천문대의 도서관에 들어서면 맨 먼저 눈에 띄는 것이 한쪽 벽면을 가득 채운 책장 사이에 걸린 초상화다. 금빛 액자에 담긴 초상화의 주인공은 카네기천문대의 설립자이자 초대 소장인 조지 헤일이다.

그는 1890년 단광(單光) 태양사진기를 발명하고 1908년 태양 자기장을 발견한 천문학자다. 헤일은 태양 전문가답게 첫 번째 카네기천문대인 윌슨산 천문대를 건설하면서 제일 먼저 태양망원경을 설치했다.

도서관 한쪽에는 과학자들이 단체로 찍은 흑백 사진이 이젤(삼각대) 위에 놓여 있는데, 헤일의 컬러 초상화와 또 다른 분위기를 연출한다.



패서디나 산타바버라 스트리트에 위치한 카네기천문대 본부.

사진 속에서 단연 돋보이는 사람은 바로 엉클어진 곱슬머리의 아인슈타인이다. 그의 오른쪽에는 물리학자 앨버트 마이컬슨, 천문학자 찰스 세인트 존, 에드윈 허블, 밀턴 휴메이슨이, 그리고 왼쪽에는 천문학자 윌리엄 캠벨, 월터 애덤스가 서 있다.

이 사진은 1931년 아인슈타인이 카네기천문대에서 강연을 하고 나서 찍은 기념사진이다. 사진 속 배경에도 역시 헤일의 초상화가 보인다. 칠판에는 이해하기 어려운 수식이 쓰여 있다.

1930년대 초 아인슈타인은 사실 패서디나에 3년간 살았다. 첫해는 오클랜드 애비뉴의 작은 집에서 거주하다가 다음 2년은 캘리포니아공대(칼텍)에서 방문 교수로 지냈다. 그는 연구하고 강연하며 가끔 대중 앞에 모습을 드러내기도 했다. 아인슈타인 부부가 패서디나를 떠날 때는 커다란 꽃다발에 파묻혀 배웅을 받을 정도였다고 한다.



카네기천문대 본부에 있는 유서 깊은 도서관. 책장 사이에 조지 헤일의 초상화가 걸려 있고, 1931년 이곳에서 아인슈타인이 다른 과학자들과 찍은 흑백사진이 이젤에 놓여 있다.

아인슈타인은 그의 아내 엘자와 함께 윌슨산 천문대를 방문하기도 했는데, 이때 재미있는 일화가 있다. 그들은 이곳에서 거대한 망원경을 이용해 우주의 구조를 알아낸다는 설명을 들었다. 이때 그의 아내가 다음과 같이 말했다고 한다. “그래요? 우리 남편은 낡은 봉투 뒷면밖에 사용하지 않는데….”

특히 아인슈타인은 윌슨산 천문대에서 망원경으로 우주를 바라봤는데, 허블이 쳐다보는 앞에서 망원경의 접안경을 들여다보는 장면은 사진으로도 전해진다. 이 장면은 우주론 역사에서 인상적인 명장면이다.

1917년 아인슈타인은 일반상대론을 우주에 적용할 때 서로 끌어당기는 중력 때문에 우주가 붕괴할까 걱정하며 이를 막기 위해 우주상수(서로 밀쳐내는 역할)를 도입했지만, 1929년 허블이 윌슨산 천문대에서 여러 은하를 관측해 은하들이 거리가 멀수록 더 빠르게 멀어진다, 즉 우주가 팽창한다는 사실을 발견했다. 아인슈타인의 우주상수가 필요 없게 된 셈이다.




이런 상황에서 아인슈타인이 이 천문대에 가서 허블 앞에서 망원경을 들여다보다니, 참 흥미로운 장면이다. 나중에 아인슈타인도 우주상수가 자신의 ‘가장 큰 실수’라고 고백했다고 한다.

하지만 우주상수 얘기는 여기서 끝나지 않는다. 최근 우주가 가속 팽창한다는 사실(이 사실을 발견한 천문학자 3명은 지난해 노벨물리학상을 받았다)이 밝혀지면서 암흑에너지의 후보 중 하나이자 가속페달로서 ‘진공에너지’란 새 이름으로 우주상수가 부활하고 있으니까. 아인슈타인이 지금까지 살아 있다면 무슨 말을 할지 참 궁금하다.

카네기천문대에서는 아인슈타인과 허블의 자취를 더 찾아볼 수 있다. 허블이 안드로메다은하를 관측해 찍었던 유리건판(당시에 CCD 칩이나 필름 대신 사용한 것)이 보관돼 있고, 아인슈타인이 테니스를 쳤다는 곳이 남아 있다. 물론 이 테니스장이 지금은 잡풀이 자라는 곳으로 변했지만, 그곳을 바라보고 있으면 테니스공을 쫓아다니는 그의 모습을 상상하게 된다. 어떤 모습일지 쉽게 떠오르진 않지만 그의 숨결이 느껴지는 듯하다.



패서디나=이충환 기자 cosmos@donga.com

윌슨산 천문대를 방문해 허블(가운데)이 보는 앞에서 망원경을 들여다보고 있는 아인슈타인. 맨 오른쪽 사람은 당시 천문대 소장인 월터 애덤스다.

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