예술가가 본 우주

[최무영의 과학이야기] <70> 우주의 기원과 진화 ⑤

밤하늘의 천체를 보면 과거를 바라보고 있는 셈입니다. 예술가에게 영감도 많이 주었지요. 예술가가 본 우주를 그림 4에 보였습니다. 널리 알려진 그림으로 고흐의 ≪별이 빛나는 밤(The Starry Night)≫인데, 이를 나타낸 노래도 있지요. 이 그림에서 천체는 대체로 별이 아니라 은하라고 볼 수 있고 현재 우리가 이해하는 우주를 잘 표현하고 있습니다. 고흐처럼 천재성을 지닌 예술가는 과학자와 방법은 다르지만 직관과 상상력을 통해서 우주의 모습을 이해하는 듯합니다. 예술과 달리 과학은 천재성이 없어도 공부만 열심히 하면 이해할 수 있습니다. 과학은 열려있는 학문이기 때문인데 이러한 점이 과학의 좋은 점이라 하겠습니다. 정상적인 사고능력만 있으면, 다시 말해서 정신이상만 아니면 과학은 이해할 수 있는 거지요.

▲ 그림 4: 고흐 ≪별이 빛나는 밤≫

앞에서 열린 우주와 닫힌 우주에 대해 논의했지요. 리만기하학이 성립하는 닫힌 우주에서는 멀리 갈수록 공간이 점점 줄어들어서 직선 또는 측지선은 결국 서로 만나게 됩니다. 2차원에 비유하자면 공의 겉면과 같지요.닫혀 있어서 유한하기 때문에 아무리 가도 끝을 만나지는 않지만 제자리로 되돌아가게 됩니다. 만약 우주가 이렇게 닫혀 있다면 우리가 지구에서 출발해서 끝없이 가면 언젠가는 다시 출발한 지구로 돌아올 수 있게 되지요.

▲ 그림 5: 마그리트 ≪금지된 재현≫

그림 5는 한 사람이 거울을 비친 자신의 뒷모습을 보고 있습니다. 이것이 어떻게 가능하겠어요? 이 사람의 뒤통수에서 나온 빛이 우주를 끝없이 가다가 결국 다시 제자리로 돌아온 겁니다. 그래서 자기 뒷모습이 비치는 것이죠. 마그리트(René Magritte)의 유명한 작품으로 ≪금지된 재현(La Reproduction Interdite)≫이라고 합니다.
그러나 현재 관측 자료를 보면 우주는 거의 평평하게 열려있는 것 같습니다. 따라서 우주는 아마도 끝없이 불어나리라 추정합니다. 유감스러운가요? 사실 이에 따른 우주의 종말이란 참 슬픈 일이네요.