지역별 뉴스를 확인하세요.

많이 본 뉴스

광고닫기

[박종진의 과학 이야기] 별이 빛나는 밤

빈센트 반 고흐는 말년에 '별이 빛나는 밤'이란 명작을 남겼다. 그림 속 커다란 사이프러스 나무와 산등성이를 비추는 별을 보며 왜 별이 빛나는지 생각해 보자.   별은 우주의 가장 기본적인 빌딩 블록이다. 별이 모여서 은하를 이루고, 그런 은하가 모여서 우주가 되기 때문이다. 우리는 스스로 빛과 열을 내는 천체를 항성, 즉 별이라고 부른다. 우리에게 잘 알려진 별이 바로 태양이다. 별 주위에는 지구나 화성 같은 행성이 돈다. 그런 행성의 주위를 위성이 공전하는데, 지구 주위에는 달이 있다. 그런 식으로 별은 자기 주위의 여러 행성과 위성을 거느리고 독립된 하나의 항성계를 이룬다. 그러나 멀리서 보면 중심에 있는 밝은 별만 보인다. 자신의 주변에 있는 행성과 위성의 밝기나 크기가 상대적으로 너무 미미하기 때문이다.     일반적으로 별은 두 개가 한 쌍으로 존재한다. 하지만 세 개인 경우도 있고, 더 많은 별이 모여서 하나의 항성계를 이루기도 한다. 짝이 없는 별은 그리 흔하지 않는데 공교롭게도 우리의 태양은 외톨이 별이다. 태양계를 벗어나서 다른 별에 갔는데 만약 그곳이 쌍성계라면 우리는 하늘에 두 개의 해를 볼 수 있다. 태양에서 가장 가까운 별은 센타우리 알파인데 별 세 개가 모여서 하나의 행성계를 이룬 삼중성계다. 그곳 하늘에는 세 개나 되는 해가 떠 있을 것이다. 그런 별들이 밤하늘 여기저기에서 반짝거리고 있다.     인류는 문명이 시작하면서부터 규칙적으로 변하는 천체의 움직임에 의존하여 우리 생활의 기준으로 삼았다. 과학이 발달하지 않았을 때는 그런 우주의 움직임을 우리의 신앙과도 결부시켰다. 신라 시대에는 첨성대가 있었고, 고려 때는 서운관, 그리고 조선조에 와서 관상감이 있었는데 기상 현상을 관측하고 지도를 만드는 일도 했지만, 그밖에 점성, 택일 그리고 풍수지리 같은 일도 했다. 국가적인 중요한 일이 있으면 일단 관상감에 알려서 날짜를 정하도록 했다.     우리나라만 그랬던 것이 아니라 서양에서도 요하네스 케플러 전까지 천문학은 점성술과 별로 차이가 없었다. 동방박사도 별을 보고 예수 탄생을 알고 찾아갔으며, 별이 떨어지는 것을 본 사마의는 제갈공명이 죽었다는 사실을 알았다.   독일에서 미국으로 망명한 한스 베테는 1939년 드디어 별이 빛을 내는 이유를 밝혀냈다. 아인슈타인처럼 그도 독일인이었지만 유대 혈통이어서 여러 불이익을 피해 미국으로 건너왔다. 열 자리 정도의 곱셈과 나눗셈을 암산으로 했다고 하며 결혼 전 약혼녀와 함께 바닷가 모래밭을 거닐 때 그는 으쓱대며 이 세상에 별이 반짝이는 이유를 아는 사람은 자기밖에 없다고 했다. 그 후 30년이 지나서 노벨상을 받았고, 원자폭탄 개발에 깊숙이 참여했지만, 전후에 반전 운동에 앞장섰다고 한다.   별은 그 자체가 핵융합 원자로이다. 그때까지만 하더라도 물리학자들은 별을 이루고 있는 수소가 산소와 결합, 즉 연소하면서 빛과 열을 낸다고 생각했다.     하지만 한스 베테는 별을 구성하고 있는 수소가 핵융합하여 헬륨으로 변할 때 생긴 질량 손실에서 오는 차이가 아인슈타인의 E=mc² 공식에 의해서 빛과 열에너지로 변환된다는 사실을 알아냈다. 그렇게 별에서 빛과 열의 형태로 나오는 에너지가 우리 생명의 원천이 되어 지구라는 행성에서 인류가 발현하고 진화하여 오늘의 모습이 되었다. (작가)     박종진박종진의 과학 이야기 행성과 위성 지구 주위 자기 주위

2023-05-19

[박종진의 과학 이야기] 행성과 항성, 은하와 우주

  우주의 가장 기본 단위는 별이고 그런 별이 모여서 이 우주를 이루고 있다. 태양은 우리 지구가 속한 별이다. 별은 순우리말이고 한자어로는 항성이라고 한다.     항성은 핵융합으로 스스로 빛과 열을 내는 천체다. 고개를 들어 밤하늘을 쳐다보면 반짝반짝 빛나는 것이 우리가 그냥 별이라고 부르는 항성이다. 별도 우리 인간처럼 태어나고 나이를 먹다가 결국은 죽는다. 참고로 태양은 빅뱅 후 3세대 별이다.   대부분 항성은 그 주위에 행성을 거느린다. 여러 행성은 층층이 자리하여 중심에 있는 별을 공전한다. 태양이란 이름의 별 주위에는 수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성 등 총 8개의 행성이 있다. 그러므로 지구는 태양이란 항성을 공전하는 행성이다.   지구 주위에는 달이 돌고 있는데 달의 한자어는 위성이다. 달이 지구를 도는 것처럼, 위성은 행성을 공전하고, 지구가 태양을 도는 것처럼 행성은 항성을 공전한다. 그러나 위성 주위를 도는 천체는 없다.   우리가 속한 별인 태양은 항성이라고 했다. 그런 항성이 수천억 개가 모인 것은 은하라고 부른다. 태양이 속한 우리 은하의 이름이 은하수다. 은하수에서 약 250만 광년 거리에 우리 은하에서 가장 가까운 은하가 있는데 바로 안드로메다은하다. 은하수와 안드로메다은하는 서로의 중력에 이끌려 점점 가까워지다가 결국, 둘이 합쳐질 것이라고 한다. 그러나 걱정하지 않아도 된다, 앞으로 45억 년 후의 일이니까.   1920년대까지만 하더라도 은하와 우주를 구별 없이 사용했다. 그때 파이프 담뱃대를 입에 문 허블은 안드로메다 성운을 관찰하고 있었다. 거기서 반짝이는 별을 찾았는데 지구에서부터 거리를 쟀더니 무려 93만 광년이었다. 그때까지 알려진 우리 은하의 지름이 10만 광년 정도 되는데 말이 안 되는 것이었다. 서울에서 인천까지의 거리가 27km인데, 서울과 인천 사이에 있는 부천까지 90km 나왔다면 말이 안 되는 것과 같다. 정말 그 거리가 맞는다면 부천은 서울과 인천 사이에 있는 도시가 아니라 인천을 한참 지나 서해 어딘 가에 있어야 옳다.     그때까지 우리는 은하와 우주를 동일시해왔다. 그런데 허블이 안드로메다 성운이 우리 은하 속에 있는 것이 아니라 우리 은하 바깥에 있는 또 다른 독립된 은하라는 사실을 처음으로 알아냈다. 외부 은하의 존재가 밝혀진 것이다. 그뿐만 아니라 별들의 집단인 은하가 수천억 개가 모여 비로소 우주가 된다는 사실은 실로 엄청난 발견이었다.     순서를 매기자면, 위성-행성-항성-은하-우주의 순이 된다. 달이라고도 불리는 위성은 행성의 주위를 돈다. 그런 행성은 별이라고도 불리는 항성 주위를 공전한다. 항성이 수천억 개 정도 모인 것을 은하라고 한다. 그런 은하가 또 수천억 개가 모여서 비로소 우주를 이룬다. 하지만 여기도 끝은 아닌 것 같다. 많은 사람이 우주도 하나가 아니라고 하기 때문이다. 다중우주론을 주장하는 사람이 점점 늘고 있다. 그들 말로는 욕조에 물을 담고 비누를 풀어 저을 때 생기는 무수한 비누 거품처럼, 수많은 우주도 새로 생겼다가 사라져버리는 과정을 되풀이한다고 한다. (작가)   박종진박종진의 과학 이야기 행성과 항성 행성과 항성 항성 주위 집단인 은하

2022-09-16

많이 본 뉴스




실시간 뉴스