발상의 전환, 그리고 위대한 태양 
 
2003/09/09
 
 
과거에 과학자들은 태양이 철로 되었을 것이라고 생각했다.
지구만 해도 철이 많았기에 태양도 비슷하게 구성되었을 것이라고 생각했기 때문이다.
그리고 태양광선을 스펙트럼 분석한 결과 철이 발견되기도 했다.

하지만 호기심많고 도전적이며, 1920년대의 남녀차별의 벽,
특히 과학계에서는 특히 심했던 장벽을 뛰어넘은 한 여성에 의해 그 믿음은 깨어졌다.

세실리아 페인은 "컴퓨터"라고 불리는, 과학자들의 실험결과를 계산만 하는
단순한 직업에 종사하는 것을 거부했다.
하지만 당시의 컴퓨터들이 하는 일 중에서 스펙트럼을 도표로 작성하거나,
또한 종류별로 정리하는 일은 좋아했다.

* 컴퓨터 :
과학자들의 보조원을 일컫는 말이었는데, 나중에는 자신이 무엇을
하는지도 모르고 반복적 계산만 하는 노처녀를 비하하는 용어로 변질되었다.
컴퓨터들은 결혼을 하면 해고되게끔 되어 있었기에 노처녀가 많을 수밖에 없었다.

태양의 스펙트럼은 매우 복잡한 양상을 띤다.
수많은 종류의 원소들이 포함되었으며, 태양의 열에 의해 스펙트럼이
변형되기도 하였기 때문이다.

그녀는 태양과 관련된 스펙트럼을 분석하다가 중요한 것을 발견했다.

(D. 보더니스의 책에서 그녀가 발견한 것을 쉽게 설명하는 방법을 인용한다)

당시 측정된 스펙트럼을 다음과 같이 비유해보자.

t h e y s a i d i r o n a g a i e n

우리는 이 스펙트럼을 분석하여 태양이 철로 되었다는 결론을 얻을 수 있다.

t h e y s a i d i r o n a g a i e n

물론 agaien에서 "e"는 분광기의 오류이거나, 태양의 열에 의한 변형이라고 보거나,
태양광선이 지구의 대기를 통과하던 중에 끼어든 원소로 보면 된다.

이렇게 당시의 과학자들은 자신들의 믿음에 부합하는 증거를 찾자 마자
태양의 주성분이 철이라고 쉽게 결정지어 버렸던 것이다.

하지만 세실리아 페인은 다음과 같이 해석해 보았다.

t h e y s a i d i r o n a g a i e n

그녀는 자신의 분석결과를 토대로 연구를 거듭한 끝에
태양은 2/3 이상이 수소로 되어 있을 것이란 결론을 내렸다.

하지만 이 연구결과는 오랫동안 거부당했다.
그녀는 친했던 동료과학자들에게 원조를 요청했으나,
그녀에게 반대했던 인사 중에는 많은 천문학자들에게
지원금과 인사권을 쥐고 있는 사람이 있었기에
그의 친구들도 섣불리 그녀를 돕지 못했다.

몇 년이 흐른 끝에 다른 팀에 의해서 그녀가 옳았다는 것이 밝혀졌지만,
그녀는 아무런 인정도 사과도 받지 못했다. 그녀의 스승들에게서조차 말이다.
더 심했던 경우는 반대자 중 일부가 '나는 태양이 수소로 되었다는 것을
그녀보다 먼저 알고 있었다'고 주장하기도 하였다는 점이다.

태양에서는 엄청난 양의 수소가 자체 중력에 의해 안으로 짜부라든다.
그러다가 수소원자 4개가 융합하여 헬륨이 된다.
그럼 헬륨원자핵의 질량은 4가 되어야 할 것이나, 실제로는 약 3.993이 된다.
이 0.7%의 차이는 E=mC2에 의해 엄청난 에너지 분출을 야기시킨다.
(이것이 수소폭탄의 원리이다)

이 에너지는 수십억년 전에도 있었고, 앞으로도 50~80억년 동안 우리 별에 공급될 것이다.
50억년 이후를 너무 심각하게 고민할 필요는 없다.
그 고민은 우리 후손들의 몫이며, 다만 우리는 후손들이 충분한 준비를 할 수 있도록
기초를 하나하나 쌓아서 물려줄 의무만 수행하면 될 것이다.
또한 후손들이 그 고민을 해결하려고 노력하는 기회라도 가지도록
그 전에 인류가 자멸하는 일이 없게끔 하는 것이 중요하다.

우리의 위대한 태양은 최소한 우리가 살아 있는 동안에는
변함없이 우리를 따뜻하게 할 것이다.
하지만 너무 태양을 좋아하지는 말자.
살이 타는 고통이나 피부에 생기는 종양은 그리 유쾌하지 않다.