한국산학경영연구소 [경이로운 우주: BBC HD 사이언스 스페셜 - 브라이언 콕스(Brian Cox, 입자물리학 박사) 교수 해설]

우주의 신비 - 모든 비밀을 찾아서

브라이언 콕스(Brian Cox,입자물리학 박사) 교수의 상세한 내레이션을 통해 우리의 삶과 죽음, 그리고 재탄생의 끊임없는 순환에 대해 이야기하는, 절대 놓치면 안 될 경이로운 다큐멘터리. -데일리 텔레그레프

이 개척적인 과학 다큐멘터리 시리즈에서 우리는 우주와 지구에 대한 인류의 가장 심오한 질문에 답하기 위한 모험을 시작할 수 있을 것이다. 1370억년의 세월 동안 존재했으며 이것을 가로 지르려면 930억 광년이 걸린다. 1000억개의 은하가 있고 각각의 은하는 또한 몇 천억 개의 별들로 채워져 있다. 이것이 바로 우리가 말하는 '우주'이다. 믿을 수 없을 만큼 방대하고 복잡한 공간. 사실 우주는 우리가 상상조차 할 수 없을 곳이다. 하지만 2500년 동안, 인류는 우주가 가진 비밀을 풀기 위해 노력해 왔다.

각각의 다큐멘터리에서 '경이로운 우주'는 우주 깊은 곳의 거대하고 이해할 수 없는 현상들을 지구상의 친숙한 장소와 물건들에 비유하여 이해하기 쉽게 설명한다. 우주는 우리 몸과 같은 물질로,또한 같은 법칙으로 이루어져 있다. 빛과 중력, 시간, 물질, 에너지가 아주 작은 미생물에서부터 가장 거대한 은하에 이르기까지 본질적으로 같은 구조를 가지고 있는 것이다.

이 시리즈에서는 망원경이나 실험실 없이, 아프리카의 그을린 평원에서 눈 덮인 캐나다의 로키 산맥까지 여행한다. 작은 물결이 바다에서는 어떻게 파도로 변하는지, 그리고 이것이 우주의 현상과는 또 어떻게 연결되는지에 대한 발견과 우주와 연결되는 찾기 힘든 증거들로 이루어진 거대한 실험에 대한 발견까지 보여준다.

행성을 가로지르는 여정을 위해 거대하고 아름다운 우주의 사진을 이용하고 있다. '경이로운 우주'에서는 고성능 천체 망원경을 통해 찍은 사진과 고화질의 CGI를 통해 거대한 초신성과 감마 레이 폭발, 최근에 발견된 은하계와 지구에서 최극단에 위치한 별이 탄생할 때의 빛에 대해서도 살펴볼 수 있다.

Disc 1. 우주의 운명(DESTINY)
태양계의 신비에 대해 설명하기 위해 브라이언 콕스 교수는 대담하게도 더 큰 단계인 우주로 나아간다. 우리는 누구인가? 우리는 어디서 온 걸까? 몇 천 년간 인류는 종교와 신화를 통해 이 끝없는 의문에 대한 답을 찾으려 노력해 왔다. 하지만 이 시리즈에서 브라이언 교수는 전혀 다른 시각에서 그 답을 제시한다. 과학을 통한 답변이 그것이다.

이 에피소드에서, 브라이언 교수는 시간의 본성의 대한 이해와 시간이 어떻게 우주와 인류를 창조했는지에 대해 알아보고 있다. 시간과 날짜를 알기 위해 페루에 지어졌던 건물과 코스타리카의 해변에 이르기까지 브라이언 교수는 지구 상의 인류의 경험을 통해 시간의 순환을 찾아본다. 하지만 우리가 알 수 있는 가장 긴 삶의 순환조차도 우주의 시간의 순환에는 비교할 수 없다. 우주의 시간의 순환에 대해 예를 들어보기로 한다. 지구는 태양 주위를 공전하고, 태양계는 우리 은하 주위를 공전한다. 한 번의 공전이 끝나기 위해선 2억5천만 년이 걸린다.

결국, 브라이언 교수는 시간의 특성은 반복이 아닌 되돌릴 수 없는 변화에 있다고 보고 있다. 쉼 없이 이동하는 빙하에서부터 오래된 광산 마을의 몰락까지, 시간이 지날수록 그 모습이 바뀌는 변화는 우리 주변 어디에나 존재한다. 방대한 우주 역시도 이 변화에 법칙엔 동일하게 적용된다. 우주를 살펴보면, 우리는 그 첫 번째 별의 죽음부터 가장 최근에 생긴 별의 탄생에서 그 발전을 알 수 있게 된다. 이 탄생에서 죽음까지의 여정은 지구뿐만이 아닌 전 우주의 종말로 우리를 인도한다.

이 필연적인 파괴에 대한 얘기를 제외하고는, 우리의 삶이 존재하는 이 짧은 순간이 우주에서 가장 큰 신비라는 것을 알 수 없을 것이다.

Disc 2. 우주 먼지(STARDUST)
'경이로운 우주'의 두 번째 에피소드에서 브라이언 콕스 교수는 인류의 가장 큰 질문인 "우리는 어디서 왔고, 또한 우리는 무엇인가?"에 대해 접근하고 있다. 이 에피소드는 우리 몸을 이루고 있는 물질에 대한 이야기이다. 브라이언 교수는 인류의 기원이 별의 삶의 순환과 어떻게 엮여 있는지를 밝혀낸다. 하지만 이 이야기는 지구에서 시작된다.

네팔의 힌두 사원에서, 그는 힌두교의 화장문화를 관찰한다. 힌두교의 종교 철학은 창조와 파괴의 끊임없는 순환에 그 기초를 두고 있다. 그들은 우리 몸을 이루고 있는 물리적 물질들이 다음 생에도 재사용된다는 것을 믿고 있는 것이다. 브라이언 교수는 별의 삶의 순환을 인류의 창조와 연결하여 보고 있다.

그 다음, 브라이언 교수는 지구의 자원이 시간이 지남에 따라 어떻게 재사용되는지에 대해 설명한다. 우리가 보는 모든 물질과 생명을 이루고 있는 원자들이, 예전에는 다른 것이었다는 것에 대한 이야기를 하는 것이다. 우리가 살고 있는 세계는 오직 92개의 원소로만 이루어져 있고, 전 우주 또한 똑같은 92개의 원소로 이루어져 있다. 우주와 같은 원소로 이루어진 우리는 우주의 일부인 것이다.

Disc 3. 낙하(FALLING)
브라이언 콕스 교수의 획기적인 다큐멘터리 시리즈 중 세 번째 편에서는 우주를 조각하는 힘인 중력에 대해서 이야기한다. 중력은 우리에게 익숙한 것 같지만, 사실은 우주에서 가장 신기하고 놀라운 힘 중 하나이다. 브라이언 교수는 무중력 비행을 하며 무중력 상태를 직접 경험하고, 우리를 둘러싼 이 세상에 중력이 얼마나 크게 영향을 미치는지를 생각한다. 또한 중력은 아주 먼 거리까지 작용을 한다. 마치 우주의 지휘자와 같다. 태양 주변의 궤도와 태양계 행성들의 관계를 결정하고, 태양계가 은하의 궤도에 있는 것에도 관여한다.

중력의 모순은 상대적으로 약한 힘이라는 것에 있다. 브라이언 교수는 중력이 어떻게 강해지는 지 설명하기 위해서 원심기를 타고 이상한 여행을 떠난다. 그리고 우주에서 중력 때문에 발생하는 정말 특이한 현상인 '중성자 별'에 대해 이야기한다. 크기는 수 킬로미터 밖에 되지 않지만, 중성자 별은 밀도가 매우 높아서 중력의 힘이 지구의 천억 배에 이른다. 수 세기에 걸쳐 이어진 중력에 대한 탐구를 통해서 우주의 신비에 대한 궁금증을 조금 해결할 수 있었고, 브라이언 교수는 과학자들이 답을 얻기 위해 계속 연구를 계속할 것이라고 말한다.

Disc 4. 메신저(MESSENGERS)
브라이언 교수 다큐멘터리의 마지막 편에서는 우주로 장대한 여정을 떠난다. 버제스 셰일이라는 화석에서 시작하여 세계에서 가장 오래된 사막의 모래까지 살펴보면서, 우주와 인류의 기원을 이해하기 위한 열쇠를 어떻게 빛이 쥐고 있는지를 알려준다. 인간의 삶의 중심에는 언제나 빛이 있었다. 브라이언 교수는 세계적으로 가장 웅장한 고고학적 유적지 중 하나인 이집트 룩소의 카르낙 신전에서 동지 기간에 일출을 바라보며, 고대 선조들이 천국에서 내려오는 빛을 붙잡기 위해 어떻게 이러한 멋진 유적을 세울 수 있었는지 생각에 잠긴다. 수천 년 전부터 인간이 바다와 사막을 지날 때 빛은 길잡이가 되어 주었는데, 이제는 우주의 비밀을 푸는 길도 빛이 안내해주고 있다. 빛이 우주의 비밀을 푸는 열쇠임을 이해하려면 먼저 빛의 고유 성질을 알아야만 한다. 브라이언 교수는 빛의 성질에 대해 이야기하면서 사막 모래 색깔, 무지개 스펙트럼, 해변으로 몰아치는 파도를 설명한다. 그리고 모두 종합하여 우주의 역사와 진화가 빛의 성질과 어떻게 관련되는지 깨닫게 한다.

호커헌터 전투기에서 음속 장벽을 깨면서, 브라이언 교수는 어떻게 빛의 속도가 우주의 거리뿐만 아니라 시간도 측정할 수 있는지를 설명한다. 그리고 우주의 탄생을 살펴보기 위해 수 광년을 거슬러 올라간다. 세계에서 제일 흥미로운 화석들을 보면서 브라이언 교수는 진화 역사에 불분명한 순간이 확실이 있다고 여기며, 빛의 모든 비밀은 숨겨져 있을 것이라 말한다. 인류가 등장한 아주 오랜 과거부터 우주는 빛에 둘러싸여 있다. 그 빛은 신비로운 많은 정보를 담고 있기 때문에 중요한 진화적 발달 역시 보이지 않는 체로 남아있다. 브라이언 교수는 고대 생명체의 화석을 손에 들고 있다. 이제는 진화적 발달을 관찰할 수 있기 때문에 우리가 사는 우주의 놀라운 신비를 찾고 살펴볼 수 있다.