중력파 검출 뒤편, 도전과 열정을 말하다

잠깐독서

중력파
-아인슈타인의 마지막 선물
오정근 지음/동아시아·1만6000원

“아인슈타인 100년의 숙제가 마침내 풀리다.” “아인슈타인, 당신이 옳았어요.” 감동의 표현들을 불러일으킨 중력파 검출 선언의 순간은 짧았지만 여기에 이르기까지는 긴 이야기가 필요하다. 중력파 연구자 오정근 박사(국가수리과학연구소)가 지은 <중력파: 아인슈타인의 마지막 선물>은 얼마 전 공식 발표된 중력파 검출 선언의 뒤편에 있는 긴 도전과 열정, 인내의 이야기를 담았다. 번역서가 아니라 중력파 검출 실험에 참여한 국내 연구자가 발표일에 맞춰 준비해 내놓은 책이다.

지은이는 물결처럼 퍼지는 중력장의 파동(중력파)을 1916년 아인슈타인이 처음 제시한 이래 그 존재를 확인하려는 과학자들의 오랜 노력과 시도의 역사를 전해준다. 중력파 검출 실험은 1970년대에 한 차례 르네상스를 맞았다. 미국 물리학자 조지프 웨버가 시대의 주역이었다. 중력파가 지나갈 때 일어날 미세한 신호를 포착하기 위해 원통 모양 장치인 이른바 ‘중력파 검출 바’가 그의 실험실에서 만들어진 이래, 세계 유수의 실험실에서 수백㎏ 내지 수t 무게의 유사 장치들이 만들어져 ‘첫 발견’을 이루려는 경쟁이 벌어졌다.

‘중력파 검출 바 제국’의 경쟁은 혼란스럽게 전개되었다. 신호 검출이 발표되고 검증이 이어지고 반박이 뒤따르고…. 실험 장치 내부와 주변에 생기는 미세한 잡음은 가장 큰 골칫거리였다. 지은이는 ‘바 제국의 황제’ 격인 웨버의 실험이 사실상 실패로 돌아갔지만 중력파 검출이 도전 가능한 실험임을 직접 보여준 그의 도전과 열정은 큰 역할을 했다고 평가한다.

얼마 전 중력파 첫 검출을 공식 선언한 거대 실험장치 라이고(LIGO)는 이처럼 오랜 중력파 검출 시도의 연장선에서 출범한 것이었다. 이 책은 중력파 신호 검출이 매우 미세한 온갖 잡음을 제거하는 장치와 기술의 발전 과정이며, 많은 연구자의 국제협력을 통해서야 비로소 가능한 조직적인 협동 과학의 산물임을 잘 보여준다. 또한 중력파 신호가 검출되고 검증되기까지, 다른 곳에서는 듣기 힘든 연구단 내부의 여러 일화를 전해준다.

오철우 기자 [e-mail]