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지구에 있는 모든 물체는 지구의 중심으로 끌리는 중력장의 영향을 받는다. 만일 우리가 중력을 마음대로 조절할 수 있다면 공간에서 마음대로 떠다닐 수 있지 않을까.

많은 과학자들은 이를 실현시키기 위해 중력을 제어하는 장치(반중력장치)를 만들고 있다. 이 장치들의 특징은 영구자석이나 전자석을 사용한다는 점이다. 이들은 중력이 전자기력과 긴밀한 상호작용이 있다고 주장한다.

이는 일반적인 과학적 사실에 위반되는 주장이다. 현대 물리학에 따르면 중력은 전자기력에 비해 무시할 정도로 약하다. 통일장이론에서 중력과 전자기력을 통일시키지 못하는 이유는 바로 두 힘의 차이가 너무 크기 때문이다. 그러나 전자기력을 이용해 중력을 제어할 수 있다면, 이는 기존의 과학에서 간과하고 있거나 아직 발견하지 못한 새로운 법칙이 있음을 의미한다. 대표적으로 3가지 예를 살펴보자.

설의 반중력 장치 - 영구자석 배열법이 열쇠
 

1952년 영국인 존 설은 자신이 개발한 원반 모양의 반중력 장치를 공개했다. 그 장치에서 가장 중요한 재료는 영구자석(오랫동안 자기상태를 유지하도록 특수하게 제작된 자석)이었다. 이 영구자석은 티탄, 네오디미움, 철, 알루미늄, 나일론 66 등 5가지 재료를 섞어 만든 것이다.

설은 원통형 영구자석 주위에 12개의 원기둥형 영구자석을 균일하게 부착시키고 그 바깥쪽에 다시 같은 방식으로 해서 3중의 자석 모형을 만들었다. 이때 가운데 원기둥을 전기 모터로 회전시키면 주변의 원기둥 자석과 원통 자석도 함께 회전하는데, 가장 바깥쪽에는 발생한 전기를 모으는 장치가 있다.

스위치를 넣자 모터가 서서히 회전하면서 10만V의 고압이 발생하고 주변에 강력한 정전기장이 형성되면서 오존과 같은 독특한 냄새가 나기 시작했다.

그런데 회전의 속도가 높아지면서 이 장치가 공중으로 떠오르기 시작했다. 모터와 연결된 선이 끊어졌는데도 장치는 회전 속도를 더욱 높이면서 계속 공중으로 올라갔다. 그러다 15m 상공에 도달하자 주변에 분홍색 광선이 발산되면서 장치는 엄청난 속도로 하늘 높이 사라져 버렸다(그림1).

그 후 설은 41개의 비슷한 장치를 만들어 하늘로 날리는 실험을 되풀이했다. 시간이 지나면서 그는 무선라디오의 주파수를 변화시켜 이 장치의 움직임을 어느 정도 조절할 수 있다는 것을 알았다.

하지만 설은 자신의 반중력 장치의 원리를 명확하게 공개하지 않았다. 단지 그는 마방진의 원리를 이용해 자석을 배치했다고만 설명했다. 1부터 9까지의 숫자를 9개의 칸에 넣을 때 가로와 세로, 그리고 대각선 각각의 합이 15가 되게 배열한 것을 마방진이라고 한다(그림2). 그는 마방진처럼 겉보기에는 아주 혼란스러워 보이지만 그 안에는 어떤 규칙적인 법칙이 숨겨져 있다는 점에서 영구자석의 배치 방법을 알아냈다고만 밝혔다.

설 장치는 전자기장이 중력과 밀접하게 상호작용하고 있음을 시사한다. 자석을 고속으로 회전시키면 주변에 우리가 아직 이해하지 못하는 새로운 공간이 형성돼 중력을 제어한다는 가설은 깊이 있게 연구해볼만 하다.
 

허치슨 장치 - 공중에 띄우고 물질성분도 바꾼다

전자기력을 이용해 중력장을 성공적으로 조절한 또다른 사람은 캐나다의 존 허치슨이다. 그는 두개의 커다란 고압발생코일(테슬라 코일)을 서로 마주보게 설치하고 코일의 끝에 각각 정전기 발생장치(반데그라프)를 부착했다. 이 장치를 이용해 고압을 발생시키면 그 주변에 특수한 공간이 형성돼 물체가 공중에 떠오르게 된다. 이 효과를 발명자의 이름을 따서 ‘허치슨효과’라고 부른다. 이때 물체는 금속이든 비금속이든 관계 없이 떠오른다.

놀라운 점은 이 장치가 중력장을 조절하는 것 외에 물체를 파괴하는 기능도 있다는 사실이다. 이때 파괴된 물체의 단면에서 전혀 다른 성분이 검출된다. 캐나다 토론토대학에서 조사한 바에 따르면 강철 파편 속에서 실리콘 원소가, 알루미늄 파편 속에서 구리 원소가 다량으로 검출됐다. 즉 고압방전과 정전기장에 의해 주변에 특수한 반중력 공간이 형성될 뿐만 아니라 물질변환도 가능하다는 점이 허치슨 장치의 특징이다.
 

세이케 장치 - 뫼비우스띠에 담긴 비밀
 

일본의 대표적인 반중력 연구자는 신니치 세이케 교수다. 그는 현재 ‘중력연구소’ 라는 연구기관을 설립해 반중력 장치를 개발하는데 전념하고 있다.

세이케 장치의 핵심은 전자석을 만들 때 전선을 ‘뫼비우스의 띠’ 모양으로 감는다는 점이다(그림3). 뫼비우스 띠는 19세기 수학자 뫼비우스가 만든 것으로, 띠의 한쪽 끝을 한 번 비틀어 다른쪽 끝에 연결한다. 만일 띠 가운데에 선을 그어 한바퀴 돌면 다시 제자리로 돌아오며, 이 선을 따라 자르면 두개의 띠가 생기는 것이 아니고 하나의 띠만 생긴다. 또 두개의 선을 그어 자르면 서로 고리처럼 연결돼 있는 두개의 띠가 생긴다. 이처럼 뫼비우스 띠는 신기한 성질을 갖고 있다. 세이케 교수는 뫼비우스 띠 모양으로 전선을 감은 전자석과 영구자석을 조합해 반중력 장치를 개발했다. 이 장치는 자신의 질량을 감소시켜 공중에 뜰 수 있다. 그러나 뫼비우스 띠의 원리가 어떤 힘을 발휘한 것인지는 알려지지 않았다.