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[가상인터뷰] 아인슈타인도 깜짝 놀란 중력파 발견!

 

 

 일리:  자기소개를 부탁해요!

 

 알베르트 아인슈타인:  안녕하세요. 저는 알베르트 아인슈타인이에요. 스위스 특허청에서 일하며 틈틈이 물리학 공부를 해서 여러 논문을 발표했지요. 빛이 파동과 입자의 성질을 동시에 갖는다는 사실을 밝혀내 1921년 노벨물리학상을 받기도 했답니다.

 

제가 한 연구는 이것뿐만이 아니에요. ‘특수 상대성이론’과 ‘일반 상대성이론’을 발표해 시간과 공간에 대한 관점을 바꿨지요. 1915년 발표한 일반 상대성이론은 ‘질량을 가진 물체가 시공간을 휘게 만들어서 생기는 것이 중력’이라는 내용을 담고 있어요. 이때 중력파의 존재를 처음으로 예측했답니다.

 

 일리:  중력파에 대해 알려 주세요!

 

 알베르트 아인슈타인:  우주는 시간과 공간의 그물로 이루어져 있어요. 질량을 가진 물체는 이 그물을 휘게 하지요. 따라서 물체가 움직이면 주위의 시공간도 함께 변해요. 이러한 시공간의 변화가 파도처럼 일렁이며 주변으로 퍼져나가는데, 이게 바로 중력파예요.

 

하지만 전 중력파를 수학적인 개념으로 생각했어요. 중력파가 지나가면 그곳의 시공간이 함께 변하지만, 이 변화가 너무 미세해 인간의 기술로는 측정할 수 없다고 생각했지요. 그런데 2015년 과학자들이 정말 놀라운 일을 해냈어요. 실제로 중력파를 검출한 거죠!

 

 일리:  과학자들은 중력파를 어떻게 검출했나요?

 

 알베르트 아인슈타인:  2015년 미국에 위치한 ‘라이고(LIGO)’가 13억 년 전 우주에서 발생한 중력파를 검출했어요. 라이고를 개발하는 데 기여한 미국 캘리포니아공대 킵손 명예교수와 배리 배리시 교수, 미국 메사추세츠공대 라이너바이스 교수가 2017년 노벨물리학상을 받았답니다.

 

라이고는 4km 길이의 터널 두 개가 직각으로 놓여 있는 구조예요. 중심에서 양쪽 터널의 끝을 향해 동시에 레이저 빛을 쏘면, 빛이 거울에 반사돼 다시 돌아 오지요. 평소에는 두 터널을 지나온 빛의 시간이 똑같아요. 그런데 중력파가 지구를 지나가면 두 터널의 길이가 달라져서 빛이 되돌아온 시간에 차이가 생기지요. 검출기는 이 차이를 감지하는 거예요.

 

 일리:  중력파는 어디에 쓰일 수 있어요?

 

 알베르트 아인슈타인:  중력파는 빅뱅 직후부터 존재했기 때문에 초기 우주의 모습에 관한 정보를 얻을 수 있어요. 또 중력파는 우주에 떠다니는 물질과 반응하지 않기 때문에 블랙홀 충돌은 물론, 초신성 폭발 등 아주 먼 곳에 있는 천체의 비밀을 담고 있답니다. 즉, 중력파를 이용하면 우주를 보는 시야가 훨씬 넓어지는 거예요.

 

노벨위원회는 “수상자들은 40여 년 간의 노력 끝에 마침내 중력파를 관측하는 데 성공했고, 천체물리학에서 혁명을 이뤘다”고 평가했지요.

글 : 박영경 기자 longfestival@donga.com
만화 : 박동현

어린이과학동아 2017년 21호
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