만약에, 우주: 천 년의 광활한 시공간을 가로질러 탐구하는 아름다운 천외 기적

───도시의 불빛 속에서 잠들어 반짝이는 별들의 큰 꿈을 꾸다───

특이점 재현 | 블랙홀의 비밀 | 은하의 진실 | 달의 바다 탐사 | 종말의 예언

──만약, 우리가 광속을 초월할 수 있다면 우주의 끝에 도달할 수 있을까?

우주가 유한한가 무한한가의 문제는 사실 우주의 모양과 관련이 있다.

만약 우주의 탄생이 정말로 빅뱅 때문이라면, 빅뱅 이후 지금까지 빛이 도달할 수 있는 거리도 유한하다. 빛이 사방으로 구형으로 전파된다면 우주는 구형일 가능성이 높으며, 우주가 구형이라면 그것은 '유한하지만 경계가 없는' 상태일 것이다.

'유한무변(有限無邊)'이라는 이 형태는 과학계 주류가 인정하는 형태이기도 하다.

──만약, 우리가 화이트홀을 발견한다면 시간 여행을 실현할 수 있을까?

과학자들은 시간이 거꾸로 흐른다면 모든 것이 동일해야 한다고 생각한다. 따라서 미래의 어느 시점에 빛이 들어가기만 하고 나오지 않는 곳(블랙홀)이 있다면, 과거에는 반드시 빛이 나오기만 하고 들어가지 않는 시점이 있었을 것이며 그것이 바로 '화이트홀'이다.

블랙홀과 화이트홀 사이의 통로를 부르는 전문 용어로 '그레이 홀(grey hole)'이 있다. 비록 화이트홀은 아직 발견되지 않았지만, 과학적 탐구 과정에서 새로운 사실들을 계속해서 발견하거나 증명해 나가는 것은 가장 멋진 일 중 하나다.

──만약, 우리가 다른 행성에 간다면 그곳에서도 장엄한 오로라를 볼 수 있을까?

과학자들은 NASA의 허블 우주 망원경을 이용해 목성 오로라 사진을 촬영한 적이 있다. 남유럽 천문대의 적외선 망원경을 사용하면 목성 북극 상공의 안개와 오로라를 더욱 선명하게 관찰할 수 있다.

과학자들은 오로라가 목성의 자기축을 둘러싸고 있으며, 이 안개들은 오로라 고리 아래에서 목성의 회전축을 따라 회전하고 있다고 지적한다. 안개는 동일한 위도상에서 이동하는 목성의 지대풍(zonal winds)의 영향을 받는다.

──만약, 우리가 달을 방문한다면 그곳에서 넓은 바다를 찾을 수 있을까?

17세기 이탈리아 과학자 갈릴레이는 직접 만든 망원경으로 달이 구멍투성이에 울퉁불퉁하다는 것을 발견했다. 갈릴레이는 돌출된 밝은 부분은 육지이고, 움푹 들어간 어두운 부분은 바다라고 생각하여 '달의 바다(月海)'라고 불렀다.

우주 탐사 기술의 발전으로 사람들은 달의 밝은 부분은 실제로 고지대, 산맥, 충돌구이지만, 어두운 부분은 바다가 아니라 낮고 광활한 평원이라는 사실을 알게 되었다.

그럼에도 불구하고 '달의 바다'라는 부정확한 명칭은 오늘날까지 그대로 사용되고 있다.

──만약, 우리가 제9행성을 찾는다면 그것은 어떤 모습일까?

제9행성의 존재에 대해서는 전문가들 사이에서도 의견이 일치하지 않는데, 일본 도쿄 대학 마쓰이 다카노리(松井孝典)의 관점이 가장 대표적이다.

마쓰이는 현재의 태양계와 행성 기원 이론으로 볼 때 지구 질량의 수 배에 달하는 미지의 행성이 존재한다고 생각하기는 어렵다고 본다. 토성 바깥쪽, 특히 명왕성처럼 먼 곳은 행성을 구성하는 물질의 밀도가 매우 낮아 행성이 형성되는 데 매우 오랜 시간이 걸리며, 기껏해야 반지름이 수백 킬로미터인 소행성 정도만 형성될 수 있다. 만약 정말로 지구 질량의 수 배에 달하는 행성이 존재한다면 기존의 이론은 수정되어야만 한다.

──만약, 우리 지구가 언젠가 멸망한다면 어떻게 죽음을 맞이하게 될까?

과학자들은 태양 수명의 마지막 주기에 태양이 적색거성으로 진화하여 지구를 포함한 태양계 내부의 행성들을 모두 태워버릴 것이라고 생각한다. 천문학자 클라우스 페터 슈뢰더와 로버트 캐논 스미스는 지구 멸망에 대한 상세한 시간표를 제시하기도 했다.

스미스는 이 최신 예측이 '우울하게 느껴진다'고 말하면서도, '한편으로는 지구를 떠나 은하계의 다른 지역으로 이주할 방법을 찾는 동기가 된다'고 말했다. 그는 '만약 미래의 논문에서 누군가 지구를 구할 방법을 찾는다면 정말 놀랄 것'이라고 덧붙였다.

이 책을 우주선 삼아

화려한 천문학적 꿈을 찾는 여정을 시작해 보자.

이 책은 우주, 태양계, 달, 지구, 별자리 등 여러 측면에서 먼 우주를 가까운 글의 형태로 구현했다. 체계적인 지식 구조를 통해 독자들이 우주의 신비를 만끽하고 다양한 우주의 비밀을 풀 수 있도록 돕는다.