COSMO-17 국제 회의 보고서

COSMO-17 국제 회의 보고서

COSMO-17 회의 보고서
파리, 프랑스, 2017년 8월 28일 - 9월 1일

2017년 9월 2일


프랑스어 버전

저는 2017년 8월 28일부터 9월 1일까지 프랑스 파리의 파리 디도르 대학교 캠퍼스에서 열린 제21차 국제 입자물리학 및 우주론 회의(COSMO-17)에 참석한 후 돌아왔습니다. 이 회의는 Astroparticle and Cosmology Laboratory(APC)에서 주최했습니다. 저는 독자들이 궁금해할 것이라고 생각합니다. "그렇다면 이 회의는 어땠나요?"

반응은 프랑크푸르트와 같았습니다. 사실, 더 나빴다고까지 말할 수 있습니다.

먼저, 인터넷 사용자들은 포스터 발표를 통해 국제 회의에 참석하는 것이 실제로 어떤 것인지 알아야 합니다. 이는 축소된 발표입니다. 홀에서의 구두 발표와 비교할 수 없습니다. 구두 발표만이 사람들이 "반응"하거나 단지 반응하고 싶어하는 경우입니다.

24개 국가에서 193명의 참가자가 있었고, 파리 소재 연구자들이 많이 참석했습니다. 한 강의실은 가득 차서 사람들이 계단에 앉았습니다. 저는 아래에서 이 발표들을 자세히 설명할 것입니다. 그러나 오늘날 이 분야에서 국제 심포지엄이 어떤 형태로 변했는지 설명하는 것이 유익할 것입니다. 연사들은 30~40분 동안 자신들의 연구를 발표하고, 대형 스크린에 슬라이드를 투사합니다.

이 발표 중, 반 이상의 참가자—때로는 세 명 중 두 명—은 무릎 위에 노트북을 두고 있었습니다. 그들은 무엇을 하고 있는 걸까요? 당신이 그들의 화면을 살펴보면, 듣고 있는 발표와는 전혀 관련이 없습니다. 인터넷에 연결되어 있으므로, 발표 중 이메일을 받고 읽고, 텍스트 메시지를 보낼 수 있습니다. 저는 독일 본에서 일하는 러시아 여성을 옆에 두고 있었는데, 그녀는 발표 시간 동안 작은 태블릿에 표시된 키릴 문자를 계속 읽고 있었으며, 발표에는 전혀 관심을 기울이지 않았습니다. 그녀는 전혀 주저 없이 "나는 소설을 읽고 있어"라고 말했습니다!


많은 세션에서 참석자의 절반 미만이 들으려는 모습을 보였다. 그런데 마찬가지로, 발표가 끝나면 주최자가 매우 감사의 말씀을 전하고, 그 후 회장은 폭발적인 박수로 가득 찼다. 나는 프랑크푸르트에서도 같은 현상을 목격했다. 하지만 과거에 국제 회의에 참석할 기회가 있었을 때는 결코 이런 광경을 보지 못했다. "보통의 박수"와 내가 본 것 사이에는 명확한 차이가 있다. 거의 서서 박수치는 수준이다. 마치 청중이 자신의 무관심에 사과하려는 듯하거나, 이론 강연처럼 흔히 비어 있는 내용을 검증하려는 듯하다.

그러면 어쩌면? 왜 이런 연구자들이 이런 회의에 참석하는가? 대부분의 대표들은 활동 보고서에서 국제 행사 참석 사실을 언급할 수 있다는 점에서 그 이유를 설명할 수 있다. 연구의 거물들은 또한 수천만 달러에 달하는 강력한 관측 장비의 발전 상황을 공유할 수 있는 기회를 갖는다. 물론, 관측은 여전히 매우 정교하다. 기술적 수단 덕분에 점점 더 정밀한 데이터를 수집하고 진정한 발견을 할 수 있게 되었다. 예를 들어 2017년 1월의 거대 반발자 발견이 그 예이다.

발표 시간 동안의 무관심은 놀라울 정도다. 하지만 관련 이론 분야에서는 통일성이 전혀 없다. 오른손 전문가는 왼손 전문가의 말을 전혀 듣지 못한다. 마치 일방적인 강연이 넘쳐나는 것과 같다.

프랑스에서 열린 이 국제 우주론 회의에서는 프랑스 전문가들 중 누구도 보이지 않았다. 티보 다무르, 프랑소와 코브스, 올리비에 바라우, 알랭 리아주엘로, 심지어 회의를 주최하는 APC(우주 입자 및 우주론 연구소) 소속인 마르크 라시즈레이조차도 보이지 않았다.

참석자 수를 내림차순으로 정리해보았다:

일본: 32명 (…)
미국: 31명
프랑스: 27명
영국: 27명
한국: 12명
독일: 10명
네덜란드: 9명
스페인: 8명
캐나다: 8명
스위스: 6명
폴란드: 5명
칠레: 4명
멕시코: 4명
포르투갈: 2명
에스토니아: 2명
브라질: 2명
핀란드: 2명
이탈리아: 2명
이란: 2명
중국: 1명
인도: 1명
스웨덴: 1명
이스라엘: 1명
아랍에미리트: 1명

총 192명, 24개 국가 출신! 우주론 분야에서 매년 열리는 주요 국제 행사다.

참고로, 프랑스 기자 한 명도 없었다. 만약 이 행사에 대해 언론이 보도한다면, 그들은 두 번째 손 정보에 의존할 것이다. 나는 'Ciel & Espace' 잡지의 기자 네 명에게 연락했지만, 누구도 오지 않았다.

2017년 8월 29일 화요일에 예정된 날, 나는 두 개의 포스터를 발표했다. 하지만 이렇게 거대한 주제—아인슈타인 방정식을 두 개의 결합된 장 방정식으로 대체하는 것—에 대해선 호기심 이상의 반응을 기대할 수 없었다. 두 번째 포스터에서는 별질량 블랙홀 모델의 대안으로 '누수 중성자별'을 제시했다. 이 모델은 동반 항성의 항성 바람에서 흡착된 과잉 질량을 방출함으로써, 블랙홀이 되지 않도록 한다. 이 주제에 대해 별도의 영상을 준비할 것이다.

나는 젊은 캐나다인, 일본인 및 기타 연구자들과의 대화를 나누었지만, 그들은 약간의 호기심을 보일 뿐이었고, 더 이상의 반응은 없었다.

월요일

내가 참석한 강연은 CEA-사클레이 이론물리학연구소(IPhT)의 이탈리아 연구자 필리포 베르니즈지가 진행한 어두운 에너지에 관한 것이었다. 그의 전문 경력은 Google Scholar에서 쉽게 확인할 수 있다. 그는 오늘날 이론 물리학자의 전형적인 모습이다: 스칼라 장, 퀸테세인스, 양자 중력 등이 그의 발표 주제다. 어두운 에너지에 대해 설명하면서 그는 "유령", "질량 있는 중력", "퀸테세인스", "k-에센스", "스칼라-텐서 이론" 같은 용어를 사용했다. 나는 '심메트론(Symmetron)'이라는 단어를 처음 접했다. 마지막으로 그는 이렇게 마무리했다: "우리의 모델에 무엇인가 빠져 있다." 확실히 그렇다.


필리포 베르니즈지, 어두운 에너지 이론가
CEA-사클레이 천체물리학부

휴식 시간에 그를 찾아갔다. 그는 명백한 불쾌감을 드러내며 나를 마주했다. 내 접근 방식의 주요 내용을 언급했지만(그는 분명히 듣지 않았다), 나는 양자역학 분야에서 그에게 영향을 줄 수 있는 점을 인용했다.

"현재 우주의 가속 팽창은 양자장 이론에서 음의 에너지 상태를 전제로 해야 합니다. 동의하시죠? 여러분이 주된 발표에서, 모든 참석자 앞에서(오후에 소규모 그룹을 위한 자리가 아니라) 말씀하셨듯이, 우주의 가속 팽창은 음의 압력을 의미합니다. 따라서 음의 에너지 상태를 의미하는 것입니다."

그의 불쾌한 표정에도 불구하고 나는 계속했다.

"압력은 단위 부피당 에너지이자 에너지 밀도입니다."

"절대 안 돼!" 그는 반박했다. "압력은 단위 면적당 힘이다. 에너지와 전혀 관련이 없다. 음의 압력이라도 양의 에너지를 의미한다."

"죄송하지만, 이건 오류입니다. 만약 압력을 단위 면적당 힘으로 다룬다면, 함께 논의해 봅시다. 저는 기체의 운동학 이론에 대해 매우 잘 알고 있습니다. 유체 매체 안에 벽을 설치해 보세요. 입자들이 벽에 충돌하게 됩니다. 이 입자들은 그 벽에 수직인 속도 벡터 V의 성분을 통해 일부 운동량을 전달합니다. 동의하시죠?"

"네…"

"그런데 이 운동량은 mV입니다. 따라서 유체가 벽과 접촉할 때 음의 압력이 있다면, 벽을 밀어내는 것이 아니라 끌어당깁니다. 즉, 음의 압력을 논의할 때, 이러한 충돌은 음의 운동량을 가진 입자들 때문입니다. E = mc²이므로 이 입자의 에너지도 음의 값입니다. 동의하시죠?"

"네, 네—화내지 마세요. 알겠습니다, 그 에너지는 음수입니다. 제가 이제 그것을 고려하겠습니다." (…)

"그것만이 아닙니다. 음의 에너지 상태로 인한 불안정성 문제를 논할 때, 여러분은 양의 에너지 광자를 이용해 에너지를 방출한다고 생각합니다. 하지만 음의 에너지 입자는 음의 에너지 광자를 방출합니다. 그런데 양자장 이론은 이를 다루지 못합니다."

"네… 알겠습니다—이것도 고려하겠습니다. 약속합니다."

화가 난 그는 곧바로 뒤를 돌고, 바로 걸어가 버렸다.

그는 분명히 내 말을 듣지 않기로 결정했고, 대화를 거부했다. 나는 더 이상 할 수 없었다. 이들은 어떤 대화도 피하고 있다.

강당으로 돌아왔다. 다음 발표자는 캐나다 맥길 대학의 로버트 브랜덴버거였다. 발표 제목은 *"반동 및 부상 우주론에 대한 최신 정보"*였다. 이는 현재 유행하는 아이디어들이다. 그는 "현대 초끈이론가"라고 소개했다. 여기엔 모든 핫한 용어들이 등장한다: "빅 번스", "양자 중력", "초끈 가스"(…), "하게도른 온도"(핵자가 더 이상 존재할 수 없는 온도로 추정되며 약 1030K이며, 일부는 이 온도가 "초월 불가능"하다고 주장한다).

브랜덴버거는 인플레이션 이론이 유일하게 시공간의 한계 문제를 해결할 수 있다고 말했다. 결론적으로 그는 다음과 같이 말했다:

"인플레이션 이론 외에는 대안이 없다."

질의응답 시간에 나는 발언권을 얻었다.

"인플레이션 이론의 대안으로, 특히 변하는 빛의 속도(VSL)를 포함하는 일정한 상수 모델을 어떻게 생각하시나요? 저는 1995년과 1998년에 동일한 주제에 대해 심사된 논문을 발표했습니다. 그때는 모든 물리 상수가 게이지 과정을 통해 함께 변화한다고 제안했습니다."

하지만 브랜덴버거는 즉시 문제를 회피하고, 관중 속에서 나를 가리키며 젊은 캐나다 연구자에게 말했다.

"저보다 이 연구자와 이야기하는 것이 더 좋을 겁니다."

이 대화는 끝났다. 사실 브랜덴버거는 매우 고정된 사고를 가지고 있다. 아키온, 초끈 가스, 양자 중력… 진지한 주제다. 하지만 변하는 빛의 속도? 참 이상한 생각이야! 미친 사람들끼리 논의하게 두세요.

나중에 이 젊은 캐나다 연구자와 대화를 나누었는데, 그는 친절한 사람이었다. 그는 이렇게 말했다.

"당신의 포스터를 보았고 동료들과 이야기도 했습니다. 흥미로워 보였어요. 하지만 빛의 속도 모델에 대해서는 별로 연구하지 않았습니다. 당신의 연구와는 관련이 없어요."

오전 늦은 시각, 에릭 베르린데의 발표인 "부상 중력"에 대해 들었다. 이는 이스라엘의 밀그롬이 MOND를 통해 중력을 실험적으로 수정하는 방식과는 달리, 매우 복잡한 이론을 다루며 중력을 '부상'하는 성질로 설명한다. 핵심 문장을 인용하자면:

"엔트랑글먼트를 코드 하위공간에서 사용함으로써, 이중성 영역의 이상한 행동을 재현할 수 있다."

화요일

이틀째 두 번째 발표 후, 나는 현재 지배적인 모델(ΛCDM 모델)과 관측 데이터(예: CMB) 사이의 일치 요소들을 설명하는 발표에 참여했다. 파리 천체물리학연구소(IAP)의 시리아 갈리는 이 장기 조사에 참여하고 있었다.

나는 손을 들었다. 마이크를 건네주었다.

"ΛCDM 모델과 거대 반발자 사이의 일치는 어떻게 생각하시나요?"

"…

또 다른 프랑스 현지 연구소인 파리 디드로 대학교의 APC 소속 카이라 카프린이 수치 시뮬레이션 결과를 발표했다. 그녀는 "우리는 암흑 물질의 물리에 대해 더 깊이 이해하고자 한다"고 말했다. 그리고 추가로 말했다:

"은하에 관해서는 여전히 매우 신비로운 존재입니다."

그 순간, 나는 1972년에 시작하여 현재 완성 중인 은하운동 역학 연구를 떠올렸다(네, 45년 후에 다시 이 작업을 재개했다). 이 연구는 볼타프 방정식과 포아송 방정식의 동시 해법에 기반한다.

그녀는 매우 포괄적인 강연을 했다.

나는 다시 마이크를 요청하고 말했다.

"월요일부터 참석자들은 제가 양의 질량을 가진 암흑 물질 입자가 존재하지 않는다고 믿는다는 것을 이해했을 것입니다. 이 입자는 터널, 광산, 국제우주정거장, 또는 LHC에서 누구도 관측하지 못했습니다. 개인적으로 저는 이러한 천체입자가 결코 탐지되지 않을 것이라고 생각합니다. 왜냐하면 그들이 보고자 하는 장소에 존재하지 않기 때문입니다. 저는 음의 질량, 보이지 않는 질량이 우주의 거대한 빈 공간과 은하 사이에 위치해 있으며, 이는 은하들의 구속과 복사 에너지 시대 종료 직후의 즉각적인 은하 형성에 기여한다고 생각합니다. 또한 이러한 주변 음의 질량이 동적 마찰을 통해 은하의 나선 구조를 만든다고 봅니다. 만약 여러분의 시뮬레이션에 강한 밀도의 음의 질량, 중력적으로 자가 흡인되지만 양의 질량과는 반발력을 갖는 요소를 추가한다면, 많은 흥미로운 것을 발견하게 될 것입니다. 예를 들어, 이스라엘의 츠비 피란이 설명한 대규모 구조처럼, 인접한 비눗방울 형태가 나타날 것입니다."

이 말들은 즉각적인 충격을 불러일으켰고, 모두가 침묵에 빠졌다. 그들은 아마도 이렇게 생각했을 것이다: "이 사람은 정말 음의 질량 이야기로 모두를 화나게 하고 있다!" 발표자는 당황해하며 누구에게 말할지, 무엇을 말할지 몰라 했다. 이 상황을 종교 서비스에서의 발언과 비교해 보자. 서구 국가의 교회 안에서 갑자기 사제와 신자들에게 이렇게 말하는 상상을 해보라:

"당신들은 어떻게 확신할 수 있나요? 당신들이 사실로 여긴 이야기가 실제로 일어났다는 것을?"

그 충격은 비슷할 것이다. 우리는 더 이상 과학적 논의를 하는 자리가 아니라, 순수 이론 분야에서는 관측적 근거 없이 신념을 드러내는 종교적인 의식의 연속이 되었다.

젊은 여성은 계속해서 시뮬레이션 결과가 초대질량 블랙홀이 은하운동에 미치는 영향을 보여주는 방식에 대해 설명했다.

나는 다시 손을 들었다.

"당신은 거대한 블랙홀에 대해 말하고 있습니다. 하지만 실제로 그것이 블랙홀이라는 증거가 무엇입니까?"

"음… 중심부 근처 별들의 속도 증가를 기반으로 하고 있습니다."

"물론, 그 움직임은 그 지역에 매우 큰 질량이 있다는 것을 시사합니다. 하지만 지구 궤도 반경의 구 안에 물의 평균 밀도로 가스를 놓는다면(태양 궤도 내부의 평균 밀도와 동일), 그 결과로 400만 태양질량을 얻을 수 있습니다. 그런데 가정된 블랙홀은 어디에 스펙트럼적 증거가 있습니까? 17년 전 찬드라 위성이 발사될 당시, 우리는 강력한 X선 방출을 기대했지만, 전혀 그런 신호를 받지 못했습니다. 또한 2013년, 은하간 가스 구름이 근처를 지나갔는데, 그 행동은 블랙홀 근처를 지나가는 것과 전혀 다릅니다. 관측 결과는 시뮬레이션의 예측과 완전히 모순됩니다."

이러한 발언은 현장에 있는 과학자들 사이에서 논의를 촉발해야 마땅하다. 그러나 아무 일도 없었다. 마치 과학이 죽어버린 듯했다. 다만 몇몇 젊은이들은 갑자기 다른 목소리를 듣고 눈을 반짝였을 뿐이다. 하지만 대부분의 사람들과 그들의 상사들에게는 나는 단지 심포지엄의 순조로운 진행을 방해하는 '차리'일 뿐이었다.

그래서 나는 '큰 머리들'의 주목을 끌어보려고 했다. 휴식 시간에 나는 현재 파리 디도로 대학교의 APC 연구소에서 일하고 있는 조지 스무트를 찾아가기로 결정했다.


조지 스무트, 2006년 물리학 노벨상 수상자

그는 우주배경복사(CMB)가 흑체 복사임을 입증한 공로로 노벨상을 받았다. 나는 그가 계단을 오르는 동안 그 옆에 서 있었다.

"스무트 씨, 제 연구를 귀하의 연구소에서 세미나로 발표하고 싶습니다."

"어려울 거예요. 저는 곧 홍콩으로 떠날 예정이니까요."

"급하지는 않습니다. 날짜를 정할 수 있죠."

그는 불쾌한 표정을 지으며 걸음을 더 빨리 했다.

"제 포스터를 보셨을지도 모르지만, 저는 양의 질량과 음의 질량이 공존하는 우주 모델을 개발했습니다."

"서로 반대되는 질량이 만나면 서로 밀어내며, 양의 질량의 운동 에너지는 무한히 증가합니다…"

"네, 볼디가 1957년에 입증한 '에너지 경주 효과'입니다. 하지만 제 모델에서는 이 효과가 사라집니다. 두 장 방정식이 결합된 뉴턴 근사에서 유도되는 상호작용 법칙에 따라 음의 질량은 자가 흡인되며, 반대 부호의 질량은 반뉴턴 법칙에 따라 서로 밀어냅니다."

스무트는 커피를 한 잔 따르며, 내 말에 전혀 관심을 기울이지 않았다. 나를 바라보지도 않았고, 머리도 돌리지 않았다. 나는 평생 이런 무례함을 본 적이 없었다. 나는 마지막으로 말했다.

"당신은 저를 미친 사람처럼 여깁니다. 하지만 저는 진지한 과학자입니다. 제가 논문을 심사된 학술지에 발표했습니다—"

내 말이 끝나기도 전에 스무트는 이미 등을 돌려 멀어져 갔다. 노벨상 수상자가 보여준 이 행동에 나는 충격을 받았다.

아마도 그의 프랑스 동료들이 나에 대해 경고했을 것이다. 그들은 내 연구를 어떤 연구소에서도 발표할 수 없게 하고, 메일조차 답하지 않는다.


목요일

네 번째 날. 나는 휴식을 취하기로 결정했다. 파리는 매우 더웠다. 오후에 기온은 31도(88화씨)였고, 나는 잠을 잘 수 없었다. 이런 '적대적인 발언'은 매우 정신적으로 지치게 한다. 어쨌든, 그날 발표는 중력파 탐지에 관한 것이었는데, 나는 아직 이 주제를 다루지 않았다. 하지만 저녁에는 리옹역 근처의 레 트레인 블랑 식당에서 열리는 전통적인 참석자 저녁 행사에 참석했다.

한 마디로 말하자면, 90유로짜리 식사는 완전히 비상식적이다. 종업원이 빨간 와인 한 방울만 따르는 바람에, 마치 시음하는 것 같았다. 치즈 접시는 웃기고, 두께는 2mm에 불과했다. 빵은 반쯤 굳어 있었고, 분명히 냉동된 듯했다. 아페리티프와 디저트는 마치 슈퍼마켓에서 바로 가져온 것 같았다. 남은 것은 천장의 그림뿐이었다. 리옹역의 레 트레인 블랑 식당 메뉴를 보면, 스낵에서 더 나은 음식을 먹었을 것이다!

이전에 대화했던 몇몇 젊은이들을 찾지 못했고, 나는 무작위로 테이블에 앉았다. 오른쪽에 앉은 젊은 미국인과 대화를 시도했다. 그는 연구자도 아니었고 단지 학생이었다. 나는 매우 단순한 보수주의적 사고방식, 전형적인 미국식 사고에 직면했다. 이 청년은 이미 완전히 '형성'되어 있었고, 자신의 교육 과정에서 배운 것 외의 모든 아이디어에 대해 완전히 문을 닫았다. 우리의 대화는 매우 짧았다.

왼쪽에 앉은 사람은 고에너지 물리학 연구소의 책임자였다. 나는 초입자 탐색 실패에 대해 언급했다. 그러나 그는 여전히 현재 진행 중인 모든 프로젝트를 계속해야 한다는 확신을 굳게 지켰다. "결국 뭔가를 찾을 수 있을 거예요."라고 말했다. 이탈리아의 엘레나 아프릴레 연구자의 작업도 마찬가지였다. 그녀는 그란 산소 산 아래 터널에서 톤 단위의 액체 크세논 안에서 중성자인을 찾고 있지만, 아무것도 발견하지 못했다.

어느 순간, 그는 조롱하는 듯 말했다.

"음, 만약 아무도 당신의 이론에 관심을 가지지 않는다면, 아마도 그 이론이 타당하지 않기 때문일지도 몰라."

그가 내 논문을 읽을 가능성은 거의 없다.

프랑크푸르트에서는 내가 너무 소심했었다. 200명 앞에서 자신의 의견을 주장하는 것은 쉽지 않다. 특히 그들의 생각과 완전히 반대되는 아이디어를 주장할 때는 더욱 그렇다. 더 심각한 것은, 만약 그 아이디어가 확인된다면, 그들의 모든 연구가 무너질 수 있다는 점이다.

프랑크푸르트는 슈바르츠실트의 고향이다. 회의명은 '카를 슈바르츠실트 미팅'이었고, '우주론의 청년 희망'들에게는 '슈바르츠실트 상'이 수여되었다. 여러분은(여기) 그 회의에 대한 내 보고서를 보셨을 것이다. 그때 한 독일 고위 연구자가, 나의 기초 논문들을 한 번도 읽어본 적 없다고 솔직히 말했다. 그의 발표에서 후안 말다세나는 정확히 100년 전에 출판된 이 첫 번째 작품을 "혼란을 일으킨 것"이라고 언급하며, 이후 "해결되었다"고 말했다.

나는 이것이 정반대임을 보여주겠다. 슈바르츠실트의 해를 대수학자 대니얼 힐베르트가 잘못 해석했고, 그 후 모든 사람이 그 오류를 따라갔다. 이를 처음 지적한 사람은 미국인 레너드 애브람스였다. 그는 캐나다 물리학 저널에 논문을 발표했다:

애브람스, L.S. (1989). « 블랙홀: 힐베르트의 실수의 유산 ». 캐나다 물리학 저널 67 (9) : 919–926. doi:10.1139/p89-158. arXiv:gr-qc/0102055.

이 연구는 완전히 알려지지 않았다(애브람스는 2001년에 사망). 이탈리아 물리학자 살바토레 안토치가 이 연구를 계승했다:

안토치, S.; 리브셔, D.-E. (2001). « 슈바르츠실트의 원래 해 재고 ». 천문학적 통보. 322 (2) : 137–142. arXiv:gr-qc/0102084.

안토치, S. (2003). « 대니얼 힐베르트와 슈바르츠실트 해의 기원 ». 기상학 및 지구물리학 유체역학. 브레멘: 율프리드 쇼퍼더, 사이언스 에디션. arXiv:physics/0310104.

나는 그에게 연락을 시도했지만, 답장을 받지 못했다.

내 생각에는 그가 현재 우주론의 숭배 대상인 블랙홀에 대한 의문을 제기하는 것이 좋지 않다는 것을 깨달았을 것이다.

나는 보여줄 것이다(그리고 여러분은 내 설명을 이해하게 될 것이다). 블랙홀은 100년 동안 지속된 위상 오류에 기반하고 있다. 프랑크푸르트에서는 모든 참석자들이 슈바르츠실트의 논문, 특히 말다세나의 논문을 읽었는지 물어보고 싶었다. 나는 그들이 화요일 내 발표에서 받은 것과 같은 부정적인 답변을 받을 것이라고 확신한다.

참담하다. 블랙홀을 일상적으로 연구하는 전문가들 중 누구도, 정확히 100년 전인 1916년 1월과 2월에 출판된 두 개의 기초 논문을 한 번도 읽어본 적 없다. 첫 번째 논문(외부 해)은 영어로 번역된 게 1975년이었다. 59년 동안 독일어를 읽지 못하는 사람들은 오직 "논의의 논의"에만 의존했고, 오류는 계속 확산되었으며, 거의 누구도 이를 되돌리지 않았다. 두 번째 논문(내부 해)은 1916년 2월에 출판되었고, 그가 사망하기 3개월 전이었다. 안토치가 이 논문을 영어로 번역한 건… 1999년 12월이었다!

과학계는 나를 어떻게 보고 있을까?

첫 번째 답은 매우 간단하다: "나를 전혀 보지 않는다." 포스터 발표만 하는 사람, 게다가 우주론에 음의 질량을 도입하는 사람에게는 관심을 기울이지 않는다.

내가 강당에서 반복적으로 발언한 사람들에게는 어떻게 생각했을까? 나는 그들이 내 말을 전혀 이해하지 못했을 것이라고 추측한다. 은하 사이의 음의 질량? 그런 건 들어본 적 없어…

누군가 나에게 더 자세히 물어보지 않았다. 블랙홀과 암흑 물질의 존재를 반박하고, 다른 연구 방향을 제안함으로써 나는 아마도 "은퇴한 연구자, 조금 덜 정제된, 현재 우주론의 주류에서 벗어난 사람"으로 여겨졌을 것이다. 파리 천체물리학연구소(IAP)의 알랭 리아주엘로가 내게 보낸 이메일에서 이렇게 썼다.

대중은 과학 공동체에 대해 완전히 잘못된 인상을 가지고 있다. 사람들은 과학자들을 새로운 아이디어에 민감하고 논쟁을 즐기는 지적 사나이로 상상한다. 그러나 대부분의 과학자들은 신도처럼 행동한다. 최근 몇 년간, 관측적 근거 없이 새로운 경향이 등장했다. 가장 뚜렷한 것은 '양자 중력'이다. 아마도 여러분도 중력이 아직 양자화되지 않았다는 것을 알고 있을 것이다. 중력자(그라비톤)를 만들려는 모든 시도는 극복할 수 없는 발산 문제에 부딪힌다. 하지만 마치 "양자 중력"이라는 말을 되풀이하며 주문처럼 외치면, 결국 그게 존재하게 될 것처럼 느껴진다.

블랙홀이 어떻게 소개되는지 생각해 보라. 마치 당신에게 '판매'하는 것처럼 말이다. 30년 동안, 미디어가 이 공동체의 영향을 받으며 반복적으로 말해온 문장은:

"블랙홀의 존재에 대한 관측적 확인이 없음에도 불구하고, 어떤 과학자도 그 존재를 의심하지 않는다."

이런 문장이 과학적이라고 할 수 있을까? 여러분은 계속해서 이 말을 삼키며 반응하지 않을 것인가? 모든 것이 단 하나의 사례에 기반하고 있다. 1964년에 탐지된 이진 시스템 사이그너스 X-1이다. 여기서 X선을 방출하는 동반체는 태양질량의 8~15배로, 2.5태양질량의 임계 질량을 초과한다. 50년간, 즉 반세기 동안 유일한 '별질량 블랙홀' 사례였다. 거리: 6,000광년. 따라서 거리 측정에 명백한 불확실성이 있으며, 이로 인해 궤도를 도는 두 물체의 질량 추정에도 오류가 있다.

우주에는 약 2천억 개의 별이 있다. 절반은 일반적으로 이진 시스템인 다중성 시스템이다. 우리 은하에는 1000만에서 1억 개의 '블랙홀'이 있어야 한다. 이들은 사이그너스 X-1보다 훨씬 가까운 곳에 있을 것이다. 그런데 50년 동안 우리는 그들을 관측하지 못했다. 우리의 관측 수단은 해마다 발전하고 있음에도 불구하고 말이다!

은하 중심에는 '거대 블랙홀'이 있다. 우리 은하의 경우, 태양질량의 400만 배에 해당하는 물체다. 즉시 "거대한 블랙홀"이라고 결론지어진다. 하지만 이 물체는 블랙홀처럼 행동하지 않는다. 주변 가스는 X선을 방출하지 않는다. 1988년, 찬드라 위성이 궤도에 배치되어 이 방사선을 감지할 수 있게 되었다. 은하 중심을 향해 조준했지만, 아무것도 없었다.

"이건 포화된 블랙홀이야!"라고까지 들렸다!

2011년, 은하간 가스 흐름이 그 쪽으로 향했다. 시뮬레이션을 통해 어떤 일이 일어날지 예측했다. 기체 질량은 변형되고 흡입될 것이다.


2013년 여름, 물질이 근처를 지나갔지만… 아무 일도 없었다. 이에 대해 프랑소와 코브스의 거대 블랙홀 강연 12:33을 참고하시기 바랍니다(프랑스어).

혹시… 음식을 먹지 않는 블랙홀일까?

쿼라스에 대해 들어보셨겠죠. 여기서도 블랙홀이… 등등. 모델은 같은 영상에서 설명된다: 블랙홀이 충분히 먹으면 '뱉는다'. 이 우주적 기침의 메커니즘은 알려져 있지 않다.

이건 말도 안 된다! 이것이 오늘날 천문학과 우주론이다. 단어, 위세, 존재하지 않는 이론. 권위에 의한 논증, 신화적인 시각, 합성 이미지. 일부는 아름다운 시적 야망까지 더한다. 관측과의 비교? 왜 그렇게 중요한가요? 어쩌면 다중우주라는 비현실적인 아이디어처럼 말이다.

금요일

나는 앞자리에 앉았다. 이번에는 주최자가 시간이 매우 빠듯하다고 미리 경고했고, 긴 질문은 허용되지 않을 것이라고 말했다. 이는 분명한 경고였다.

한 한국인이 다양한 암흑 물질 후보에 대해 발표했다. '요정의 먼지'라고 불리는 모든 가능성이 다루어졌다.

발표가 끝난 후, 나는 손을 들었다. 그러나 주최자는 나로부터 2미터 떨어진 곳에 있었고, 명백히 나를 무시하며 다른 질문을 하고 싶어 하는 사람들을 찾기 위해 복도로 나갔다. 앞자리에 앉은 나는 완전히 손을 들은 채 그대로 있었다.

이 전략은 매우 익숙하다. 두세 명의 발언자가 선택되어 말할 기회를 얻은 후, 주최자는 잠재적인 방해자에게 돌아가며 이렇게 말한다:

"죄송하지만, 더 이상 시간이 없습니다."

하지만 그는 아무도 찾지 못했다.

발표 중 무관심이 이토록 충격적으로 느껴질 수 있다. 그러나 관련 이론 분야에서는 단일한 통합이 존재하지 않는다. 오른손 전문가가 왼손 전문가의 말을 전혀 이해하지 못한다. 마치 일방적인 연설이 지나치게 많은 것과 같다.

프랑스에서 열린 이 국제 우주론 회의에서, 나는 프랑스 전문가 한 명도 찾지 못했다. 티보 다무르, 프랑소와 코므브, 오렐리엔 바로, 알랭 리아수엘로, 심지어 심포지엄을 주관한 연구소인 APC(우주입자 및 우주론 연구소) 소속의 마르크 라시에즈레이조차도 없었다.

참가자 수를 내림차순으로 세어보았다.

일본인: 32명 (…)
미국인: 31명
프랑스인: 27명
영국인: 27명
한국인: 12명
독일인: 10명
네덜란드인: 9명
스페인인: 8명
캐나다인: 8명
스위스인: 6명
폴란드인: 5명
칠레인: 4명
멕시코인: 4명
포르투갈인: 2명
에스토니아인: 2명
브라질인: 2명
핀란드인: 2명
이탈리아인: 2명
이란인: 2명
중국인: 1명
인도인: 1명
스웨덴인: 1명
이스라엘인: 1명
아랍에미리트인: 1명

총합: 192명, 24개 국가에서 온 참가자들! 우주론 분야의 주요 연간 국제 행사다.

한 가지 덧붙이자면, 프랑스 기자 한 명도 없었다. 그들이 언급하더라도, 두 번째 손 정보에 의존할 것이다. 나는 『Ciel & Espace』 잡지의 기자 네 명에게 연락했지만, 누구도 오지 않았다.

2017년 8월 29일(화요일) 정해진 날짜에 두 개의 포스터를 발표했다. 그러나 엄청난 개념을 제시한 상황에서 기대할 수 있는 반응은 호기심 정도였을 뿐이었다. 두 번째 포스터에서는 별의 중성자 별 모델 대안인 '도망치는 중성자 별'을 제시했다. 이 모델은 별의 보조 별에서 오는 별풍에 의해 축적된 과잉 질량을 제거한다. 이 주제에 대해 전용 영상을 제작할 예정이다.

나는 캐나다, 일본, 기타 젊은 연구자들과의 대화를 생략하겠다. 그들은 약간의 호기심을 보였지만, 더 이상의 반응은 없었다.

월요일

이탈리아 이론 물리학자 필리포 베르니즈키(CEA-Saclay의 이론물리학연구소 IPhT 소속)가 어둠의 에너지에 관한 강연을 시작했다. 그의 경력은 Google Scholar에서 쉽게 확인할 수 있다. 그는 오늘날 대표적인 이론 물리학자의 전형이다. 스칼라 장, 퀸테센스, 양자 중력 등이 그의 주요 관심사다. 어둠의 에너지에 대한 발표에서 그는 '유령', '질량 있는 중력', '퀸테센스', 'k-퀸테센스', '스칼라-텐서 이론' 같은 용어를 사용한다. 나는 'Symmetron'이라는 단어를 처음 접했다(…). 그는 마무리하며 말한다: “우리 모델에 뭔가 빠져 있다.” 분명히 그렇다.


필리포 베르니즈키, 어둠의 에너지 이론가
CEA-Saclay 천체물리학부

휴식 시간에 그를 만났다. 그는 분명히 불만을 느끼며 나를 마주했다. 내 접근법의 요지를 설명했지만(그는 명백히 듣지 않았다), 나는 양자역학이 그의 분야에 미칠 영향을 언급하며 계속 말했다.

“현재 우주의 가속 팽창은 양자장 이론에서 음의 에너지 상태를 전제해야 한다. 동의하시나요? 여러분이 주된 발표에서 말씀하셨듯이(모든 참가자가 있는 대강당에서, 오후에 작은 그룹에서 하는 것이 아니라), 우주의 가속 팽창은 음의 압력을 의미합니다. 따라서 음의 에너지 상태를 의미합니다.”

그의 눈썹이 찌푸려지는 것을 무시하고 나는 계속했다.

“압력은 단위 부피당 에너지이기도 하며, 즉 에너지 밀도입니다.”

“불가능합니다!” 그는 반발했다. “압력은 단위 면적당 힘이며, 에너지와 아무런 관련이 없습니다. 음의 압력이라도 에너지는 양수입니다.”

“죄송하지만, 그것은 오류입니다. 만약 압력을 단위 면적당 힘으로 다룬다면, 그렇게 해봅시다. 저는 이 주제를 잘 다루고 있습니다. 제가 가스 운동론 이론을 많이 연구했기 때문이죠. 유체 속에 벽을 놓습니다. 입자들이 벽과 충돌하게 되죠. 그들은 벽의 법선 방향으로 속도 벡터 V의 일부 운동량을 전달합니다. 동의하시나요?”

“네….”

“그런데 이 운동량은 mV입니다. 따라서 유체가 벽과 접촉할 때 음의 압력이 있다면, 벽을 밀지 않고 끌어당깁니다. 즉, 음의 압력을 논할 때는 음의 운동량을 가진 입자들 때문입니다. E = mc²이므로, 이러한 입자의 에너지도 음수입니다. 동의하시나요?”

“네, 네—화내지 마세요. 알겠습니다, 그 에너지는 음수입니다. 맞습니다. 이제 그것을 고려하겠습니다.” (…)

“그것뿐이 아닙니다. 음의 에너지 상태로 인한 불안정성 문제를 논할 때, 여러분은 양의 에너지를 가진 광자가 방출된다고 생각합니다. 그러나 음의 에너지를 가진 입자는 음의 에너지를 가진 광자를 방출합니다. 그런데 양자장 이론은 이를 다루지 않습니다.”

“네… 아주 좋습니다—이것도 고려하겠습니다. 약속드립니다.”

화가 난 그는 곧장 뒤로 돌아가서 바로 멀어졌다.

그는 명백히 내 말을 거부하며 대화를 피했다. 더 이상 아무것도 얻을 수 없었다. 이 사람들은 대화를 피한다.

우리는 다시 강의실로 돌아왔다. 다음 발표자는 캐나다 맥길 대학교의 로버트 브랜덴버거였다. 발표 제목은 “반동 및 탄생 우주론의 최신 동향”. 이는 현재 유행하는 아이디어들이다. 그는 ‘현대 끈 이론가’라고 소개했다. 모든 핵심 용어가 등장한다: ‘대반동’, ‘양자 중력’, ‘끈 가스’(…), ‘하게도른 온도’(이 이상에서는 하드론이 존재할 수 없으며, 약 1030 K로 추정되며, 일부는 이 온도가 ‘초월 불가능하다’고 주장한다).

브랜덴버거는 인플레이션 이론만이 사건의 지평선 역설을 해결할 수 있는 유일한 이론이라고 언급했다. 그는 마무리하며 말했다:

“인플레이션 이론에 대안은 존재하지 않습니다.”

발표 후 질의응답 시간, 나는 말을 걸었다.

“인플레이션 이론의 대안으로서, 특히 가변 빛의 속도(VSL)를 포함하는 변수 상수 모델에 대해 어떻게 생각하시나요? 저는 1995년과 1998년에 동료 검토 논문을 발표했으며, 모든 물리 상수가 함께 변화하는 과정을 게이지 과정으로 제안했습니다.”

하지만 브랜덴버거는 즉각 질문을 회피하며, 관중 중 한 젊은 캐나다 연구자를 가리키며 말했다.

“저보다 이 연구자와 이야기하는 것이 더 도움이 될 겁니다.”

대화는 여기서 끝났다. 사실상 브랜덴버거는 사고가 매우 고정되어 있다. 액시온, 끈 가스, 양자 중력… 모두 진지한 주제다. 그러나 가변 빛의 속도? 무슨 말이야! 미친 사람들은 서로 이야기하면 되지.

나중에 그 젊은 캐나다 연구자와 대화를 나누었다. 그는 친절한 사람이었고, 이렇게 말했다.

“당신의 포스터를 보았고 동료들에게 이야기했어요. 흥미로워 보였습니다. 하지만 빛의 속도 모델에 대해서는 별로 연구하지 않았어요. 당신의 연구와는 전혀 관련이 없습니다.”

오후 늦게, MIT의 에릭 베르린데가 ‘Emergent Gravity(발현 중력)’에 대해 발표했다. 이는 이스라엘의 밀그롬이 MOND를 통해 제시한 경험적 중력 수정 방법과는 달리, 매우 복잡한 이론으로 중력을 ‘발현된 성질’로 본다. 핵심 문장을 인용하자면:

“코드 하위 공간 내의 얽힘을 사용함으로써 우리는 이중성 영역의 이상한 행동을 재현할 수 있다(…)”

화요일

이틀째 두 번째 발표 후, 나는 현재 지배적인 모델(ΛCDM 모델)과 관측 데이터(예: CMB) 간의 일치 요소들을 설명하는 발표에 참여했다. 파리 천체물리학연구소(IAP)의 실비아 갈리는 이 장대한 조사를 진행했다.

나는 손을 들었다. 마이크를 받았다.

“ΛCDM 모델과 ‘거대 반발자’ 사이의 일치를 어떻게 생각하시나요?”

“… 그… 뭐라고요?”

“2017년 1월 네이처에 발표된 호프만, 코르토이스, 터리, 포마레드가 제시한 ‘거대 반발자’ 또는 ‘쌍극자 반발자’. 이들은 6억 광년 거리의 완전히 비어 있는 영역을 보여주며, 이는 은하를 포함해 우리 은하까지도 631km/s로 밀어낸다.”

그녀는 전혀 기억하지 못했고, 입을 벌린 채 멍하니 서 있었다. 그 후 강당 안의 다른 사람들이 내 말을 확인했다. IAP 연구원이 마침내 말했다.

“그것을 알지 못합니다.”


이 정확한 질문으로 이렇게 큰 당혹감을 줄 것이라고는 전혀 생각하지 못했다. 넘어가자.

다른 발표에서 MIT의 다니엘 하르로우는 블랙홀, 양자 정보, ‘홀로그래픽 원리’에 대해 설명했다. 나는 블랙홀 모델의 근본을 주목시키고자 했다.

“블랙홀 이론은 1916년 카를 슈바르츠실트의 논문에 기반하고 있습니다. 그런데 누가 아시나요? 1916년 초, 5월 사망 직전에 슈바르츠실트는 단 하나가 아니라 두 개의 논문을 발표했습니다.”

강당 안은 당혹스러운 침묵이 흐르고 있었다. 나는 계속했다.

“그 두 번째 논문의 내용은 1999년에야 영어로 번역되었는데, 매우 중요합니다. 누가 이 두 번째 논문이 존재한다는 것을 아시나요?”

침묵… 그래서 나는 물었다.

“여기 있는 블랙홀 전문가들 중, 1916년 1월 논문을 읽어본 분은 계신가요?”

무성한 침묵.

이것은 내가 예상했던 그대로였다. 블랙홀 전문가들은 슈바르츠실트, 아인슈타인, 힐베르트의 원본 논문을 한 번도 읽어본 적 없었다. 1950년대 이후로 그들은 항상 ‘논문에 대한 논문’만 다뤄왔다. 나는 더 이상 말하지 않았다.

수요일

세 번째 날. 본 대학교 천문학 연구소(AIfA)의 에미 노이터 연구팀 책임자인 헨드리크 힐데브란트가 약한 렌즈 기법을 발표했다. 이는 은하 이미지를 왜곡시키는 기법이다. 분석의 신뢰성, 즉 데이터 처리를 위한 가정으로 인해 발생할 수 있는 오차(편향)에 대한 신뢰성이 중심 주제였다.

따라서 힐데브란트의 관심사는 분석의 신뢰성에 집중되어 있었다.

나는 말을 걸었다.

“이러한 관측 데이터 처리 방식에는 기본 가정이 있는데, 이 효과가 양의 질량을 가진 암흑물질 때문이라고 보고 있다. 몇 년 전 일본 연구팀이 ‘물리 리뷰 D’에 논문을 발표했는데, 양의 질량이 각도 왜곡을 일으키면 음의 질량은 반경 방향 왜곡을 일으킨다고 지적했다.”

내가 언급한 논문은 다음과 같다.

Izumi, K. et al. (2013). « Gravitational lensing shear by an exotic lens object with negative convergence or negative mass ». Physical Review D. 88 : 024049. doi : 10.1103/PhysRevD.88.024049. arXiv:1305.5037.

나는 계속했다.

“여러분의 데이터(약 100만 개 은하)를 분석할 때, 양의 질량이 아니라 음의 질량에 의해 왜곡이 발생한다고 가정해 보셨나요? 프로그램 수정이 아주 작을 것 같습니다.”

“우리는 이미 음의 질량처럼 행동하는 빈 공간에서 반경 방향 왜곡을 발견했습니다.” 힐데브란트가 대답했다. “그러한 빈 공간은 그 지역에 음의 질량이 있는 것처럼 작용합니다.”

“물론 그렇지만, 여기서 말하는 것은 실제 음의 질량 집합체입니다. 아마도 ‘거대 반발자’를 만드는 것과 유사합니다.”

내 말은 명백히 그를 혼란스럽게 했다. 그는 내 제안의 범위를 제대로 이해하지 못했고, ‘이 사람은 누구지?’라는 생각을 했을 것이다. 어디서 일하는 걸까? 나는 본 적도 없고, 알지도 못한다.”

나는 더 이상 말하지 않았다.

이렇게 사람들을 방해하는 것은 매우 어렵다. 발표 후 힐데브란트는 다른 동료들과 긴 대화를 나누었다. 아마도 유사한 연구에 참여한 사람들일 것이다. 나는 그들의 세계에서 완전히 이질적인 존재였다. 음의 질량? 무슨 말이야!

또 다른 프랑스 국립 연구소(APC, 파리 디데로 대학교 소속)의 천체입자 및 우주론 연구소 소속 카이라 카프리니는 수치 시뮬레이션 결과에 대해 발표했다. 그녀는 “암흑물질의 물리학을 더 깊이 이해하고자 한다”고 말했다.

“은하에 관해서는 여전히 매우 신비로운 존재입니다.”

그 순간, 나는 1972년 시작해 지금까지 완성 중인 은하 역학 연구를 떠올렸다(네, 45년 만에 다시 이 작업을 재개했다). 이 연구는 볼타프 방정식과 포아송 방정식의 동시 해석에 기반한다.

그녀는 매우 포괄적인 발표를 했다.

나는 다시 마이크를 요청하고 말했다.

“월요일부터 강당 안의 사람들은 제가 양의 질량을 가진 입자 형태의 암흑물질이 존재하지 않는다고 믿는다는 것을 이해했을 것입니다. 누구도 그들을 관측한 적 없으며, 터널, 광산, 국제우주정거장, LHC에서조차 말입니다. 개인적으로 저는 이러한 천체입자가 결코 탐지되지 않을 것이라고 생각합니다. 왜냐하면 이 보이지 않는 물질은 여러분이 찾는 곳에 있지 않기 때문입니다. 저는 음의 질량을 가진 보이지 않는 물질이 중심에 있다고 믿습니다.

나는 이것이 정반대임을 보여줄 것입니다. 슈바르츠실트 해를 대수학자 데이비드 힐베르트가 잘못 해석했기 때문입니다. 그리고 모두가 그 오류를 따라왔습니다. 이를 처음 지적한 사람은 미국인 레너드 애브람스였으며, 캐나다 물리학 저널에 논문을 발표했습니다.

Abrams, L. S. (1989). "Black Holes: The Legacy of Hilbert's Error". Canadian Journal of Physics 67 (9) : 919–926. doi:10.1139/p89-158. arXiv:gr-qc/0102055.

이 연구는 완전히 무시되었고(애브람스는 2001년 사망), 이탈리아 물리학자 살바토레 안토치가 이를 재검토했다.

Antoci, S. ; Liebscher, D.-E. (2001). "Reconsidering Schwarzschild’s original solution". Astronomische Nachrichten. 322 (2) : 137–142. arXiv:gr-qc/0102084.

Antoci, S. (2003). "David Hilbert and the origin of the Schwarzschild solution". Meteorological and Geophysical Fluid Dynamics. Bremen : Wilfried Schröder, Science Edition. arXiv:physics/0310104.

나는 그에게 연락을 시도했지만, 답장을 받지 못했다.

그가 현재의 우주론 신조를 도전하는 것이 좋지 않다는 것을 깨달았기 때문일 것이다.

나는 보여줄 것이다(여러분은 제 설명을 이해하게 될 것입니다). 블랙홀은 100년 동안 지속된 위상 오류에 기반하고 있습니다. 프랑크푸르트에서, 저는 모든 참가자들이 슈바르츠실트의 논문을 읽었는지 물어보고 싶었습니다. 특히 말다체나에게요. 아마도 화요일 발표 당시와 마찬가지로 부정적인 답을 받았을 것입니다.

무섭습니다. 블랙홀을 연구하는 전문가들 중, 카를 슈바르츠실트가 1916년 1월과 2월에 발표한 두 논문을 한 번도 읽어본 적 없는 사람이 있습니다. 그의 첫 번째 논문(외부 해)은 1975년에야 영어로 번역되었고, 59년 동안 독일어를 읽지 못하는 사람들은 ‘논문에 대한 논문’만을 읽었으며, 오류가 퍼져나갔고, 거의 아무도 이를 되돌리지 않았습니다. 두 번째 논문(내부 해)은 1916년 2월, 사망 3개월 전에 발표되었지만, 안토치가 영어로 번역한 것은… 1999년 12월이었습니다!

과학계는 나를 어떻게 보고 있을까?

첫 번째 답은 매우 간단하다: “저를 전혀 보지 않습니다.” 음의 질량을 도입한 포스터 발표자에게는 관심이 없습니다.

내가 강당에서 반복적으로 말한 사람들에게는 어떤 생각을 했을까? 아마도 내가 말하는 내용을 전혀 이해하지 못했을 것이다. 은하 사이에 음의 질량? 그런 건 들어본 적 없어…

누구도 더 알아보려고 다가오지 않았다. 블랙홀의 존재를 의심하거나 암흑물질의 존재를 부정하며 다른 연구 방향을 제안하는 것은, 아마도 ‘은퇴한 연구자, 약간 덜 활동적인 사람, 현재 우주론의 주류에서 벗어난 사람’으로 여겨졌을 것이다. 파리 천체물리학연구소(IAP)의 알랭 리아수엘로(블랙홀 CGI를 주도한 인물)가 내게 이렇게 써주었다.

일반 대중은 과학 공동체에 대해 완전히 잘못된 개념을 가지고 있다. 과학자들은 새로운 아이디어에 민감하고, 논의에 열려 있다고 상상한다. 그러나 대부분은 종교인처럼 행동한다. 최근 몇 년간 관측적 근거 없이 새 이론이 등장했다. 가장 두드러진 것은 ‘양자 중력’이다. 아마도 중력이 아직 양자화되지 않았다는 것을 알고 있을 것이다. 어떤 시도라도 중력자 생성에 있어 돌파 불가능한 발산 문제에 부딪힌다. 그러나 ‘양자 중력’이라는 말을 반복하고, 마치 주문처럼 외치는 것으로 충분하다고 여겨진다.

블랙홀이 어떻게 소개되는지 생각해보라. 어떻게 당신에게 ‘판매’되는지 말이다. 30년 동안, 언론은 이 단어를 끊임없이 반복했다.

“블랙홀의 존재에 대한 관측적 확인은 없지만, 오늘날 과학자들은 그 존재를 의심하지 않는다.”

이런 문장이 과학적이라 할 수 있을까? 당신은 여전히 반응 없이 삼켜야 하는가? 우리는 오직 하나의 사례, 1964년에 탐지된 이중성 시스템 Cygnus X-1에 의존하고 있다. 여기서 X선을 방출하는 별은 태양 질량의 8~15배(즉, 2.5태양질량의 임계 질량보다 큼)로 평가된다. 50년 동안, 이는 유일한 ‘별 질량 블랙홀’ 사례였다. 거리: 6,000 광년. 따라서 중력 중심을 공유하는 두 물체의 질량 추정에 대한 거리 측정의 불확실성이 명백하다.

우리 은하에는 2천억 개의 별이 있다. 절반은 이중성 또는 다중성 시스템이다. 우리 은하에는 100만~1천만 개의 ‘블랙홀’이 있을 것이다. 이들은 Cygnus X-1보다 훨씬 가까운 거리에 있을 것이다. 그런데 50년 동안 우리는 그들을 관측하지 못했다. 우리가 관측 수단을 매년 개선하고 있음에도 말이다.

은하 중심에는 ‘거대 블랙홀’이 있다. 우리 은하 중심에는 태양 질량의 400만 배에 해당하는 물체가 있다. 즉시 “거대한 블랙홀”이라고 단정된다. 그러나 이 물체는 블랙홀처럼 행동하지 않는다. 주변 가스는 X선을 방출하지 않는다. 1988년, X선 탐지가 가능한 차단 위성이 발사되었다. 은하 중심을 향해 조준했지만, 아무것도 없었다.

“완전한 블랙홀”이라고까지 들었다!

2011년, 간성간 가스가 접근했다. 시뮬레이션을 통해 어떤 일이 일어날지 예측했다: 기체 질량이 왜곡되고 흡입될 것이다.


2013년 여름, 물질이 가까이 다가왔지만… 아무 일도 없었다. 관련 발표: 프랑소와 코므브의 거대 블랙홀 강연 12:33분 여기 (프랑스어).

혹시… 음식을 먹지 않는 블랙홀일까?

퀴사르에 대해 들어봤을 것이다. 거기서도 블랙홀이… 등등. 모델은 같은 영상에서 설명된다: 블랙홀이 충분히 먹으면 ‘뱉는다’… 이 우주적 토끼의 메커니즘은 알려져 있지 않다.

이건 말도 안 된다! 이것이 오늘날 천체물리학과 우주론이다. 단어, 과장, 존재하지 않는 이론. 권위에 의한 주장, 신화적인 시각, 컴퓨터 생성 이미지. 일부는 아름다운 시적 야망까지 더한다. 관측과의 대결? 왜, 그게 그렇게 중요한가? 다중우주 같은 어리석은 아이디어를 따라가자.

금요일

나는 앞자리에 앉았다. 이번에는 주최자가 프로그램이 매우 빠르다고 경고했고, 긴 질문은 허용하지 않을 것이라고 말했다. 이는 분명히 저지하려는 의도였다.

한 한국인이 암흑물질 후보군에 대해 발표했다. 마법의 먼지에서부터 시작해 모든 후보군을 조망했다.

발표 끝난 후, 나는 손을 들었다. 그러나 주최자는 나로부터 두 미터 떨어져 있었고, 내 존재를 보지 않는 척하며 복도로 도망쳤다. 나는 앞자리에 앉아 팔을 완전히 들어 올린 채 그대로 있었다.

이것은 잘 알려진 전략이다. 두세 명의 연사만 선택해 말하게 한 후, 주최자는 잠재적인 방해자에게 돌아와 말한다.

“죄송하지만, 시간이 모두 소진되었습니다.”

그러나 그는 단 한 명의 질문자가 있다는 것을 발견했다. 그래서 다시 나에게 돌아와, 내가 할 수 있는 어떤 말도 끊기 위해 말했다.

“저는 한 가지 질문을 하고 싶습니다. 오직 하나요.”

모든 참가자들이 들었다. 그는 마지못해 마이크를 내주었다.

나는 물었다.

“암흑물질 후보군의 행동 맥락에서, ‘거대 반발자’의 영향을 어떻게 생각하시나요?”

한국인은 큰 눈으로 나를 바라보며 충격에 빠진 듯했다. 아시아인답게 당황한 모습이었다. 나는 계속했다.

“여러분도 아시다시피, 1월에 호프만, 코르토이스, 포마레드, 터리가 보여준 ‘거대 반발자’. 6억 광년 거리의 완전히 비어 있는 영역인데, 은하를 밀어낸다.”

또 한 번. 한국인은 전혀 알지 못했다. 나는 더 이상 말하지 않았다.


매번 말할 때마다, 나는 정중한 어조를 유지하려 애썼다. 그렇지 않으면 미친 사람처럼 보일까 봐 두려웠다. 이 상황에서 그런 노력은 매우 어려웠다. 나는 강당에 참석하기 위해 인터넷 사용자들의 재정적 지원을 받았다. 그래서 내가 얼마나까지 갔는지 보여주어야 했다.

내 아내는 말했다.

“이런 당혹스러운 상황을 만들면, 국제 회의의 문이 당신 앞에서 닫힐 수 있다는 걸 알아야 해.”

매우 가능성이 있다. 앞으로도 마찬가지일 것이다. 그러나 나는 결코 공격적이거나 비방적이지 않았다. 다만 모든 발언이 그들의 신경을 건드렸다. 가장 놀라운 것은 이탈리아 어둠의 에너지 전문가였다. 그는 음의 압력이 음의 에너지 밀도와 일치하지 않는다고 말했다. 어떻게 이런 어리석은 말을 할 수 있었을까? 그 순간 나는 적을 하나 더 만들었다.

다행히, 영상의 후속편(영문 자막)은 국제적으로 영향을 미칠 수 있고, 일부 과학자들의 관심을 끌 수 있을 것이다. 반드시 긍정적인 반응은 아닐 것이다. 프랑크푸르트에서 젊은 이탈리아 연구자가 내게 말했던 말을 생각해보라.

“당신의 제안한 ‘자누스 우주론 모델’ 논문을 봤습니다. 여기서 당신이 어떻게 대접받는지 보았습니다. 이런 사람들이 당신의 말을 듣고 다른 행동을 하기를 기대할 수 있겠습니까? 당신이 제안하는 것은 그들의 연구 기반 자체를 파괴하는 것입니다!”

첫 번째 장벽은 회의론이다. 일부 젊은 사람들은 호기심을 보였지만, 더 이상의 반응은 없었다. 목요일 저녁 식사 자리에서, 옆에 앉은 젊은 미국 연구자에게 말을 걸었지만, 나는 명백히 미친 사람으로 여겨졌다. 2014년과 2015년 동료 검토 논문을 인용했음에도 불구하고 말이다. 그는 다른 사람들처럼 고집스러웠다. 이 ‘젊은 연구자들’이 무엇을 찾고 있을까? 흥미로운 논문 주제? 아냐. 같은 유형의 연구팀에서 쉽게 공동 저술할 수 있는 직업 기회를 찾는 것이다. 또는 강력한 지도자 아래 잘 나가는 계약을 찾는 것이다.

젊은 연구자들이 이런 새로운 아이디어에 관심을 가질 것이라고 믿는 것은 착각이라고 생각한다. 그들은 자신의 지도자들과 마찬가지로 모든 것을 잃을 수 있다.

한 독자가 24세의 젊은 여성 사브리나 패스터스키를 언급했다. 그녀는 미래의 아인슈타인으로 소개된다.


포브스에 실린 사브리나 패스터스키 프로필

그녀의 경력은 정말 놀랍다. 13~14세 때 가벼운 비행기를 직접 만드는 모습을 보여주는 영상을 보면, 16세에 단독 비행을 했다. MIT에 입학한 후, 이론 물리학에 뛰어난 재능을 보였고, 앤드류 스트로밍거의 연구팀에 합류했다.


앤드류 스트로밍거

61세(상대적으로 젊은 나이)로, 끈 이론 기여로 많은 상을 받았다.

그의 젊은 제자는 웹사이트 physicsgirl.com를 운영하며, 전 세계에서 초청받아 강연하고 있으며, 언론이 그녀를 다룬다고 한다.

사람들은 말한다. “아마도 이 아이…?”

나는 이 젊은 ‘천재’의 이메일 주소도 가지고 있다. 나도 그녀에게 메일을 보낼 것이다.

스트로밍거에게 연락해, 내 연구와 아이디어를 직접 소개해줄 것을 요청할 것이다. 인터넷 사용자들의 재정 지원 덕분에 이런 미션을 수행할 수 있다. 하지만 그는 답할까?

어쨌든 오늘 나는 두 연구소의 세미나 책임자에게 메시지를 보냈다.

– 파리 디데로 대학교의 천체입자 및 우주론 연구소(APC), 조지 스무트와 마르크 라시에즈레이가 소속된 곳.

– CEA-Saclay 천체물리학연구소, 이론 물리학자 필리포 파브리치오가 근무하는 곳.

내 연구를 그곳에서 발표할 수 있도록 요청했다.

내가 다시 답을 받지 못할 것이라고 확신한다. 그리고 이후에는 이런 행동들을 자누스 영상에 기록할 것이다. 영상은 무제한으로 온라인에 유지되며, 관련 인물들의 이름도 함께 게재될 것이다. 왜냐하면 이런 체계적인 회피는 비정상적이기 때문이다.

이것은 과학의 한 분야가 점점 더 악화되고 있음을 보여주는 징후다.

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