이 이미지는 2004년에 선출된 학계의 한 학자에 대한 긴 라디오 인터뷰와 함께 게재되었다. 이 글은 언론의 과도한 표현이 아니라, 관련자 자신이 확인한 사실을 담고 있으며, 스스로 말하고 있다. 그 사이에서 프랑소와 콤베가 우주론과 천체물리학에 늦게 입문했으며, 그 외에 자신의 시간의 절반을 최신 논문들을 검토하는 데 쓰고, 평균적으로 한 달에 두 번 정도 임무를 수행한다는 사실을 알 수 있다. 계산해보자. 그녀는 자신의 연구 활동을 시작한 이후 주당 1~2편의 논문을 서명하거나 공동 서명하고 있다.
진정한 과학자들은 스스로 결론을 내릴 것이다.
나는 약 15년 전, 마르세유 관측소에서 에반젤리나 아타나소울라의 학생의 박사 논문 방어식을 지켜보며 그녀를 처음 알게 되었다. 이 논문은 '은하의 역학'을 다루었는데, 예를 들어 두 개의 질량 점 집합이 서로를 향해 날아오는 초기 조건을 설정한 후, 컴퓨터를 이용해 많은 계산을 거쳐 그림을 얻어내는 것이었다. 그림의 형태가 어떤 카탈로그에 해당하는지 찾아내는 것이 목적이었다.
아타나소울라는 이 원칙을 기반으로 많은 박사 논문을 지도했으며, 일반적으로 외국 학생들을 지도자로 삼아, 박사 학위를 취득한 후 그들에게 맞춤형 천체물리학 교수 자리를 마련해 주었다.
아타나소울라가 장기적인 연구 활동을 마치고 은퇴했을 것이라 짐작된다. 그녀의 남편 알버트 보스마 역시 마찬가지일 것이다.
보스마는 약 15년 전이었다.
알버트 보스마는 약 15년 전, 내가 프랑스-프랑스 천체물리학 회의에서 은하 역학에 대해 발표할 예정이었을 때, 단지 이렇게 말함으로써 나를 발표 금지시켰다:
- 피에트가 말하면, 나는 떠날 것이다.
20년 동안 보스마 부부는 마르세유 관측소에 설치된 강력한 컴퓨터, 즉 GRAPE 시스템(나는 접근할 수 없었다)을 사용해 왔지만, 은하의 회전 곡선을 바탕으로 질량 분포를 추정하는 것 외에는 특별한 성과를 내지 못했다.
그날 나는 프레드릭 데스캄의 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 마르세우의 DAISY 센터 컴퓨터에서 얻어, 2차원에서 은하와 음의 질량 환경이 상호작용하는 것을 보여주었다. 그 결과 매우 아름다운 막대형 나선 구조가 매우 빠르게 나타났으며, 수십 번의 회전 동안 유지되었다.
프랑소와 콤베는 얼굴이 하얗게 질린 채 즉각 말했다:
- 우리는 냉각된 가스로도 같은 결과를 얻을 수 있다!
사실, 그 후 얼마 지나지 않아 '천문과 우주' 잡지가 그녀가 수행한 시뮬레이션에서 얻은 놀라운 사진을 게재했다. 조심스럽게, 나는 친구를 통해 아마추어 천문학자라는 신분으로 그녀에게 연락해, 그녀가 칭찬받은 후 그 구조가 얼마나 오래 유지되는지 물어보았다. 그러나 그 기사에는 그 정보가 명시되어 있지 않았다.
그녀의 답변은 다음과 같았다: "약 1회 전만."
나선 구조는 가스 디스크 안에 자리 잡는다. 이 디스크는 매우 얇다. 지름은 10만 광년이지만 두께는 300 광년에 불과하다. 마이크로시안이나 CD의 두께와 비슷하다.
초기 조건은 같은 은하의 회전 곡선이다. 중심부에서는 고체처럼 회전하고, 외곽에서는 비등방성 회전을 한다. 즉 중심부에서 멀어질수록 각속도가 감소한다.
이 디스크에 '냉각된 가스'를 던져 넣자, 제인 거리(Jeans length)는 온도의 제곱근에 비례한다. 온도가 낮으면 가스는 응집하려는 경향을 보인다. 비등방성 회전을 더해보면, 나선 구조는 매우 쉽게 얻을 수 있다. 그러나 이런 시뮬레이션들은 모두 보여주듯이, 가스는 빠르게 가열된다. 구성 분자들은 은하의 탈출 속도를 초과하는 속도를 얻게 되며, 그 결과 나선 팔은 증발해 버린다. 아타나소울라 역시 자신의 연구 전반에 걸쳐 이 문제에 직면했다.
이 구조가 지속되기 위해서는 은하가 지속적으로 냉각된 가스를 수집해야 한다. 그러나 프랑소와 콤베는 그녀의 모델이 신뢰할 수 있게 만들 만큼 충분한 냉각된 수소를 발견하지 못했다.
은하 사이에 냉각된 가스가 존재한다는 가정은 거의 받아들여지기 어렵다. 오히려 은하 사이에는 매우 뜨거운 가스(수천만 도까지 가열된 수소)가 존재한다는 것이 밝혀졌다. 이러한 요소들의 충돌은 X선 방출을 동반한다.
이는 완전히 자연스럽다. 이 가스 질량이 시간이 지나면서 은하에 의해 포획되지 않으려면, 수소 원자들이 은하의 탈출 속도(약 1000km/s)를 초과하는 속도를 가져야 한다. 그런데 열운동 속도가 초당 1000km인 수소 가스의 온도는 얼마일까?
정답: 4천만 도.
이 가스는 어떻게 이렇게 높은 온도로 가열되었는가? 타원 은하에서 최초의 별들이 형성될 때였다. 이 은하들은 당시 매우 활발한 젊은 별들로 인해 오븐처럼 작동했다. 물질은 제트 형태로도 방출될 수 있다. 미래의 나선 은하, 즉 원시 은하 상태에서는 가스가 유지되며, 흩어진 환경으로 남아 있다. 초기 단계의 은하는 충돌 시스템을 이루며, 가스 환경은 회전하지만, 태양계의 백여 개의 구상 성단으로 구성된 대칭적인 구조(회전하지 않음)를 형성한 '버블'은 회전하지 않는다. 충돌은 가벼운 원시 은하의 가스를 냉각시키지만, 충돌 과정에서 획득한 운동량은 유지된다. 그래서 이처럼 매우 평평한 가스 디스크가 생기며, 여기서 '제2세대 별들'(인구 II 별)이 탄생한다.
우주의 팽창은 은하들을 서로 멀리 떨어뜨리며, 은하간 수소 원자들도 더 멀리 떨어지게 한다. 이로 인해 방사로 에너지를 잃을 수 없게 되며, 이는 관측된 X선 방출과 일치한다.
반면 프랑소와 콤베와는 달리, 그녀의 수천 개의 논문을 보유한 나 역시 1980년대에 이 나선 은하에 관한 나의 연구를 출판하지 못했다. 매번 제출한 논문은 다음과 같은 답을 받았다:
- 죄송합니다. 우리는 추측적인 연구를 게재하지 않습니다.
결국 나는 포기하고, 포기했다. 또한 이 애니메이션을 보여주는 뛰어난 비트맵 파일마저 잃어버렸다.
하지만 다시 일어설 필요가 있다. 76세가 되었어도 다시 일어설 수 있다. 지금은 책 판매로 모은 자금 덕분에 컨퍼런스에 참석할 수 있다. '접점'은 아마도 수학 물리학일 것이다(2013년 9월에 첫 논문을 발표할 예정이다).
기분 상한 말: 다크 매터, 다크 에너지, 수정 뉴턴 역학 등은 모두 헛소리다! 지난 50년 동안 천체물리학과 우주론은 더 이상 과학이 아닌, 단지 홍보 활동으로 치우쳐 왔다.
프랑소와 콤베는 아마도 오늘날 천문학과 천체물리학의 상징적인 인물일 수 있다. 정밀도가 높아지는 '데이터의 축적'은 결국 '무지'와 '이해의 부족'을 1% 내외로 측정하는 데로 이어진다. 천체물리학, 우주론, 그리고 그 이상의 기본 물리학은 이제 홍보에 불과하다. 말을 늘리고, 강연을 늘리고, 영상을 늘려야 한다. 매체적 인물인 허버트 리브스의 후계자를 노리는 앤드레 브라시크는 최선을 다해 움직이고 있다.
사실, 점점 더 정교한 장비의 등장은 우리 우주에 대한 시각을 더욱 명확하게 해주었다. 또한 적응 광학과 같은 기술은 군사적 응용 덕분에 크게 발전했다. 천문학자들은 하늘을 바라보지만, 군사 전문가들은 반대로 지표를 관측한다. 위성에서 지구 표면을 대기층을 통해 관측하는 것이다. 이들의 발전은 서로에게 이득이 되었다. X선 및 감마선 장비도 마찬가지로, 원래는 핵 폭발을 감지하기 위해 개발되었다.
거울 역시 레이저 무기, 즉 에너지 집중 무기에서 중요한 역할을 한다. 수천 킬로미터 떨어진 곳을 정확히 타격해야 한다.
모순적이게도, 데이터가 점점 더 축적되고 정교해질수록, 인간이 알고 있다고 여겼던 것들이 붕괴되는 경우가 많아진다. 끈 이론은 그 절대적인 비유이다. 수학자 수리오우는 이 이론을 매우 정확하게 요약했다:
"경험 없는 물리학과 엄밀함이 없는 수학."
몇 년 전, 카다이언의 리 스몰린은 책 『물리학의 문제』(물리학에 문제가 있다)를 출간했다. 오랜 기간 이 이론에 종사한 그는, 이 분야의 주요 성과를 소개하는 강연을 준비하라는 요청을 받았다. 그는 끈 이론가들이 '기둥'이라 여기는 '존재 정리'를 제시했다. 그러나 스몰린이 이를 수학자들에게 보여주자, 그들은 "이건 증명이 전혀 없어요!"라고 외쳤다.
끈 이론가들은 격렬하게 반발했다.
당황한 스몰린은 이 논문의 창시자에게 찾아가 말했다: "수학자들이 이건 증명이 아니라고 말합니다." 그러자 그는 "나는 이걸 증명한다고 주장한 적 없어요."라고 답했다. 스몰린은 충격과 혼란에 빠졌다.
그는 끈 이론의 '성과'를 하나씩 조사해보았고, 그 모든 것이 공기와 홍보에 불과하다는 것을 발견했다. 예를 들어, 위튼의 유명한 'M이론'은 단지 이름 외에는 존재하지 않는다. 생산된 연구는 오히려 의식 제거와 유사하다.
스몰린은 다른 방향으로 나아가야 한다고 결론지었다. 그는 다음과 같은 가능성이 있다고 제시했다:
- 루프 중력(리더는 마르세유에 있는 이탈리아인 카를로 로벨리)
- 일정한 빛의 속도를 가진 우주론(리더는 런던 임페리얼 칼리지의 포르투갈인 조아오 마구이주)
스몰린은 이 두 사람과 함께 여러 논문을 공동 저술했다.
1988년, 나는 '변수 상수 이론'의 진정한 선구자였다(모던 피직스 레터스 A에 3편의 논문). 그러나 나는 마구이주가 있는 임페리얼 칼리지에서 강연을 하려고 했지만, 비용은 나 스스로 부담했다. 그러나 그는 거절했다. "내가 반대하는 게 아니라, 내 동료들이 반대하는 거야."
로벨리 역시 마찬가지로 거절했으며, 그는 나로부터 50km 떨어진 곳에 있었다.
결국 2008~2009년, 스몰린에게 다시 시도해보았다. 나는 필드 메달 수상자인 알랭 콘느를 만났고, 그의 프랑스어판 책 서문을 쓴 사람으로서, 나의 연구 논문 PDF를 보내며, 스몰린이 근무하는 캐나다의 퍼미터 연구소에서 내 강연을 하기 위해 비용은 내가 부담하겠다고 요청했다.
콘느는 두 번 연속으로 메일을 보냈지만, 스몰린의 답은 없었다. 결국 그는 포기했다.
최근 나는 프랑스의 네 곳의 강력한 연구소에 강연 요청을 다시 보냈다. 세 곳은 아무런 답도 없었고, 네 번째는 거절했다.
알랭 리아주엘로와 그의 상급자, 파리 천체물리학 연구소의 소장(내 홈페이지의 '무능의 시대'를 참조)의 거절에 대해서는 말할 필요 없다.
알랭 블랑샤르에 대해서도 생각해본다. 그의 기반은 툴루즈에 있다. 어느 날 그는 마르세유 관측소에서 우주론 강연을 했다. 강연 후 나는 몇 가지 질문을 했지만, 그는 전혀 대답할 수 없었고, 지팡이를 손에 쥔 채 테이블 앞에 서서, 얼굴을 굳힌 채 말했다:
- 좋은 질문이에요...
나는 마무리하며 말했다:
- 저는 제가 속한 CNRS 섹션의 위원회 위원으로서, 제 연구에 대한 보고서를 작성했습니다. 이제 그 내용을 읽어보겠습니다.
매우 비판적인 보고서를 읽은 후, 그의 무지함이 드러났다.
- 다시 한 번 제 연구를 제가 비용을 부담하며 귀하의 연구소에서 발표하고자 요청합니다. 이전 두 번의 요청은 모두 무응답이었죠.
블랑샤르는 자신의 프로젝터를 주워들고 뒤문을 통해 도망쳤다. 놀란 동료가 일어나 외쳤다:
- 봤어, 장피에르, 그가 도망쳤어!
우리는 복도로 뛰어가려 했지만, 이미 주차장에 도착해 차에 올라서 도망쳤다.
약 15년 전, 나는 파리 천체물리학 연구소의 세미나에 발표를 요청했을 때, 당시 그곳을 이끌던 오몬의 즉각적인 답변은 다음과 같았다:
-
불가능합니다. 당신은 UFO에 대해 책을 썼잖아요.
-
하지만 저는 그 이야기가 아니라 은하 역학에 대해 말하고 싶은 거예요.
-
더 이상 말하지 마세요. 우리에게는 그 두 가지가 결코 분리될 수 없습니다.
수리오우는 오몬에게 말했다: "당신은 아이디어를 찾고 있어. 피에트는 그런 아이디어를 가지고 있어. 들어보세요."
오몬은 '보장'을 받기 위해 서신을 요청했다. 그래서 나는 10여 명의 적대적인 얼굴 앞에서 세미나를 진행할 수 있었다. 항상 나를 지지해준 학계의 한 학자인 장클로드 피커가 참석했다. 발표 후, 관례적인 질문 시간, 오몬이 물었다: "누구든지 질문 있습니까?" 대답은 없었고, 회의실은 급히 비워져, 피커와 나만 남았다.
나는 마르세유 관측소에서 일할 당시, 알랭 보스마와 그의 아내인 에반젤리나 아타나소울라로부터 격렬한 적대감을 느꼈다. 그들은 이론적 배경으로 뉴턴 법칙과 '계산 능력'만을 가지고 있었다.
나는 마치 콜로세움의 문을 두드리며, 그 문이 끝없이 닫혀 있는 기독교인 같았다. 그 이유는, 그 기독교인이 사자들을 먹어치우기 때문이다.
내 연구 생활 초기부터, 나는 다루는 모든 분야에서 평범한 길을 벗어나 왔다. 젊은 연구자 시절, 컨퍼런스에서 과학의 거물들에게 즉각적으로 공격받았다.
1974년, 부르르-쉬-유베트에서 열린 은하 역학 컨퍼런스에서, 킹 교수는 말했다:
-
이 프랑스인의 연구는 매력적으로 보이지만, 에딩턴 정리와 모순된다.
-
만약 당신이 올바르게 적용한다면 그런 일은 일어나지 않을 겁니다. 제가 보여드릴게요.
그와 같은 컨퍼런스에서, 영국의 천문학 거물 리드런 벨은 말했다(위키백과를 참고):
-
피에트의 3번째 적분에 대한 발표는 분명히 틀렸다. 왜냐하면 그런 것을 아무도 발견한 적 없기 때문이다.
-
리드런 벨 교수님, 그런 말을 하실 수는 없어요. 뒤이어 결과가 나올 수 있어야 하죠. 오늘은 월요일입니다. 제가 계산을 드리겠습니다. 만약 오류를 찾으신다면, 저는 50달러를 드리겠습니다. 아니면, 당신이 저에게 그 금액을 주세요.
청중은 기쁨에 겨워 웃음 지었다.
- 리드런, 베팅해!
영국인은 계산을 들고 나가, 금요일까지 돌아오지 않았다. 회의 참석자들이 몰려가 물었다:
-
어때, 리드런, 프랑스인의 실수를 찾았어?
-
아니, 하지만 여전히 틀렸어!
나는 그 50달러를 받지 못했다.
1976년, 스타츠만은 'MHD 항공기'의 아이디어에 대해 말했다:
- 자기가 전기장과 자기장을 생성하는 기계는 추진할 수 없다. 이런 것에 반대하는 정리들이 있다.
그는 MHD가 전면파를 소멸시키는 실험을 직접 보고 난 후에도 말했다:
- 그런데 그 파동이 모형에서 어느 정도 떨어진 곳에서 다시 생기지 않겠는가?
(...)
내 연구원 임용(즉, 정규직 승진)을 위한 위원회 회의 직후, 나는 연구원으로 임명되었다. 연구소에 도착하자, 가짜 같은 구아노슈가 나를 맞이하며 말했다:
-
어, 대단한 소식을 들었어. 기념해볼까?
-
전혀 안 해. 이걸 서명해줘.
-
뭐야, 이건? 마르세유 관측소로의 이전 허가서야. 그런데 거기서 뭐 할 거야?
-
천체물리학이야.
-
처음 듣는 말이야. 천체물리학을 하겠다는 거야?
-
이미 일 년 전부터 하고 있어. 이미 세 편의 논문을 발표했어(리크너비치 덕분에).
-
몰랐어.
-
알려주지 않았어. 지금 서명해줄 수 있겠어?
5분 후, 책과 종이를 상자에 담아, 나는 그 연구소를 떠나 다시는 발을 들이지 않았다.
썩은 냄새를 품은 거품처럼, 진흙 저편에서 떠오르는 추억들.
이런 일화는 수십 가지가 있다.