Cosmology: 100 years after A. A. Friedmann

과학의 역사를 거대한 우주적 규모의 '전화기 놀이(Telephone)'라고 상상해 보십시오. 이 게임에서 아주 멋진 메시지가 사람에서 사람으로 전달되지만, 때로는 메시지를 들고 있는 사람이 말하기를 두려워하여 메시지가 속삭임으로 변하거나, 왜곡되거나, 심지어 완전히 침묵되어 버리기도 합니다. 알렉산더 F. 자카로프(Alexander F. Zakharov)가 쓴 이 논문은 우리 우주에 관한 가장 중요한 메시지, 즉 우주가 팽창하고 있으며 시작점이 있었다는 생각이 어떻게 약 30년 동안 소련에서 길을 잃었다가 마침내 다시 발견되었는지에 대한 이야기를 들려줍니다.

우주의 "주요 인물들"과 사라진 연결 고리

이야기는 1920년대에 러시아의 수학자 **알렉산더 프리드만(Alexander Friedmann)**으로부터 시작됩니다. 그는 우주가 정적이고 변하지 않는 것이 아니라는 것을 보여주는 수학적 계산을 해냈습니다. 그는 우주가 팽창하거나, 수축하거나, 모양이 변할 수 있다는 것을 증证明했습니다. 프리드만을 풍선이 그냥 가만히 있는 것이 아니라 부풀어 오르고 있다는 사실을 처음으로 깨달은 사람이라고 생각하면 됩니다.

하지만 여기에 반전이 있습니다. 소련의 한 집단, 즉 "이데올로기 심판관들"(철학자들과 정부 관리들)은 프리드만의 생각이 위험하다고 결정했습니다. 왜일까요? 만약 우주에 시작이 있다면, 그것이 성경의 "창조"라는 종교적 이야기와 너무 닮았기 때문입니다. 소련 정부는 철저한 무신론 체제였기에, "탄생"이 있는 우주를 연구하는 것을 금지했습니다. 그들은 우주가 시공간 속에서 영원히 무한해야 한다고 주장했습니다.

따라서 전 세계가 팽창하는 우주에 대해 배우고 있는 동안, 소련의 과학자들은 그것이 존재하지 않는 척하라는 지시를 받았습니다. 그들은 심지어 그것에 대해 이야기하면 "관념론자"(소련 정치 체제에서 나쁜 단어)라는 비난을 받기도 했습니다. 이는 마치 학교 교장이 사과가 떨어지는 동화 속 이야기와 너무 비슷하다는 이유로 중력에 대한 학습을 금지하는 것과 같았습니다.

"라만" 미스터리: 서구가 속임수를 썼나?

이 논문은 또한 흔한 불만 사항인 "서구가 우리의 발견을 훔쳤는가?"라는 문제를 다룹니다. 유명한 예로 "라만 산란"(빛이 분자에 부딪혀 튕겨 나가는 현상)의 발견이 있습니다. 러시아 과학자 란즈베르크(Landsberg)와 만델슈탐(Mandelstam)은 인도 과학자 라만(Raman)과 동시에 이를 발견했습니다. 라만은 노벨상을 받았지만, 러시아인들은 받지 못했습니다.

저자는 이것이 반드시 부정행위를 위한 음모는 아니었다고 제안합니다. 대신, 이것은 "누가 누구를 아는가"의 게임이었습니다. 라만에게는 그의 이름을 노벨 위원회에 외쳐줄 유명한 과학자 팀(닐스 보어 같은 인물들)이 있었습니다. 반면 러시아 과학자들은 자신들을 지지해 줄 사람이 적었습니다. 논문은 러시아 과학자들이 국제 사회에 자신의 연구를 홍보하는 데 너무 수줍어했거나 너무 바빴다고 주장합니다. 서구가 불공정했던 것이 아니라, 러시아인들이 외국 동료들만큼 홍보 게임을 열심히 하지 않았던 것입니다.

"뜨거운 우주"와 비밀스러운 발견

시간을 흘려보내 1940년대와 50년대로 가봅시다. 조지 가모프(George Gamow)라는 과학자(소련을 떠나 이제는 고국에서 '기피 인물'이 된 인물)는 우주가 초고온, 초고밀도의 점으로부터 시작되었으며 그 이후로 계속 식어오고 있다고 제안했습니다. 그는 그 폭발로부터 남겨진 희미한 열의 "잔광(afterglow)"이 존재할 것이라고 예측했는데, 이것이 바로 우주 배경 복사(CMB)입니다.

여기서 이야기의 가장 흥밀진진한 부분이 등장합니다. 1965년 미국의 유명한 듀오 펜지어스와 윌슨이 이 배경 복사를 "발견"하기 전, 소련의 학생이었던 **T. A. 슈마노프(T. A. Shmaonov)**가 이미 1950년대 중반 풀코보 천문대에서 이를 측정했습니다!

슈마노프는 약 4 ± 3 K(켈빈)의 온도를 측정했습니다. 하지만 여기에는 비극이 있었습니다. 그의 상사였던 천재 과학자 카이킨(Khaikin)은 가모프의 이론을 언급하는 것이 위험하다는 것을 알고 있었습니다. 만약 그들이 "이봐, 우리가 빅뱅에서 남겨진 열을 발견했어!"라고 말한다면, 종교적 창조론을 지지한다는 비난을 받을 것이었습니다. 그래서 카이킨은 슈마노프에게 수치는 발표하되, 그것이 무엇을 의미하는지는 설명하지 말라고 지시했습니다. 그들은 이 발견을 아무도 읽지 않는 기술 저널 속에 묻어버렸고, 가모프에 대해서는 언급조차 하지 않았습니다. 이는 마치 보물 지도를 찾아놓고도 금이 어디에 있는지 아무에게도 말하기를 두려워하는 것과 같았습니다.

"빅뱅"과 신부님

또 다른 핵심 인물은 벨기에의 신부이자 물리학자인 **조르주 르메트르(Georges Lemaître)**입니다. 그는 "빅뱅" 개념(그는 이를 "원시 원자"라고 불렀습니다)을 강력하게 밀어붙인 인물입니다. 그가 신부였기 때문에, 소련의 이데올로기스트들은 이를 이용해 "보라, 이 이론은 교황이 만든 종교적 속임수일 뿐이다!"라고 주장했습니다. 그들은 르메트르가 오직 교황의 요청 때문에 이 아이디어를 냈다고 주장했습니다. 이것은 거짓말이었지만, 소련 과학자들이 수십 년 동안 이 주제를 연구하지 못하게 만든 매우 효과적인 거짓말이었습니다.

위대한 해금(解禁)

침묵은 1963년에 마침내 깨졌습니다. 유명한 **야. B. 젤도비치(Ya. B. Zeldovich)**를 포함한 용기 있는 소련 물리학자 그룹이 일어나서 "이제 그만!"이라고 외쳤습니다. 그들은 철학자들이 수학을 이해하지 못하고 있으며, 실험들(원자폭탄 등)이 아인슈타인의 이론이 옳다는 것을 증명하고 있다고 지적했습니다. 그들은 프리드만의 연구가 소련 과학의 걸작이며, "팽창하는 우주"는 종교적 신화가 아닌 사실이라고 선언했습니다.

논문은 슬프지만 정직한 진실로 결론을 맺습니다. 러시아 과학자들이 마땅히 받아야 할 노벨상을 적게 받은 이유는 세상이 그들을 무시했기 때문이 아닙니다. 오히려 그들이 목소리를 내기를 너무 두려워했거나, 내부적인 싸움에 너무 바빴거나, 혹은 자신의 영웅을 홍보하는 데 너무 수줍어했기 때문입니다. 저자가 언급했듯이, 러시아의 천재성을 인정하는 데 있어 가장 큰 장애물은 종종 러시아인들 자신이었습니다.

요점 정리

이 논문은 새로운 물리 법칙을 발견했다고 주장하는 것이 아닙니다. 대신, 오래된 기록을 뒤지는 역사학자처럼 행동하며 이렇게 말합니다. "이봐, 우리는 우리 사람들에게 공로를 돌리는 것을 잊었고, 두려움 때문에 30년 동안 우주를 이해하는 것을 막아버렸다"라고 말이죠.

• 무엇이 증명되었는가? 프리드만의 수학은 정확했습니다. 슈마노프는 미국인들보다 먼저 배경 복사를 측정했습니다. 소련 정부는 정치적 이유로 이러한 아이디어들을 실제로 금지했습니다.
• 무엇에 반박하는가? 서구가 러시아의 발견을 체계적으로 훔쳤다는 생각입니다. 논문은 진짜 범인이 자기 홍보의 부족과 내부적인 두려움이었다고 제안합니다.
• 얼마나 확실한가? 저자는 역사적 사실(날짜, 이름, 메모의 인용구)에 대해서는 매우 확신하고 있지만, "차별" 이야기는 과학자들 자신의 무행동이 만들어낸 신화라고 주장합니다.

결국, 우주는 팽창하고 있고, 빅뱅은 일어났으며, 소련은 신부의 아이디어를 두려워했다는 이유만으로 30년 동안 이를 모르는 척했습니다. 이는 과학에서 진리가 풍선과 같다는 것을 상기시켜 줍니다. 당신은 그것을 억눌러 놓으려 할 수 있지만, 결국 그것은 툭 터지며 떠올라 버릴 것입니다.