우주 다큐멘터리를 보다가 "저 안에서 사람이 진짜 살 수 있을까?" 싶은 생각이 든 적 있으신가요. 저도 그 의문이 머릿속을 떠나지 않아서 버널 스피어(Bernal Sphere)를 한참 들여다봤습니다. 그냥 SF 영화 속 배경처럼 보이지만, 알고 보면 1929년부터 진지하게 논의된 우주도시 개념입니다. 회전으로 중력을 만들고, 거울로 햇빛을 끌어오는 이 발상이 현실적으로 얼마나 가능성이 있는지, 직접 파고든 내용을 풀어봅니다.우주도시가 필요한 이유, 버널 스피어의 출발점우주 개발을 이야기할 때 사람들은 보통 화성 이주나 달 기지를 먼저 떠올립니다. 그런데 행성 표면에 정착하는 방식에는 치명적인 한계가 있습니다. 중력이 지구와 다르고, 방사선 차폐가 어렵고, 자원 조달 문제도 만만치 않습니다. 저는 이 부..

행성 없이 우주에서 수천만 명이 살 수 있다면, 그 공간은 어떤 모습일까요? 저는 이 질문을 처음 접했을 때 솔직히 SF 영화 속 이야기라고 생각했습니다. 그런데 토포폴리스(Topolis)라는 개념을 파고들수록, 이건 단순한 공상이 아니라 진지하게 설계된 미래 구조론이라는 생각이 들었습니다. 원통형 우주정거장과는 전혀 다른 방식으로 공간을 구성하는 이 발상이, 생각보다 훨씬 정교합니다.우주도시 구조 — 왜 원통도 고리도 아닌가 미래 우주도시를 떠올리면 대부분 오닐 실린더(O'Neill Cylinder)나 스탠퍼드 토러스(Stanford Torus)를 먼저 생각합니다. 오닐 실린더란 미국 물리학자 제라드 오닐이 1970년대에 제안한 원통형 회전 우주 거주지로, 내벽을 따라 사람이 생활하는 구조입니다. 스탠..

솔직히 처음 이 개념을 접했을 때, 영화 속 워프 드라이브가 그냥 SF 작가의 상상력인 줄 알았습니다. 그런데 알고 보니 1994년에 실제 물리학자가 방정식으로 제시한 이론이었습니다. 알쿠비에레 추진은 우주선 자체를 빠르게 날리는 게 아니라 공간 자체를 구부려 이동하는 개념으로, 일반상대성이론의 틀 안에서 출발한 이론입니다. 아직 갈 길이 멀지만, 단순한 공상과 구별되는 지점이 분명히 있습니다.워프 드라이브, 영화 속 이야기가 아니었다저도 처음엔 워프 드라이브라는 단어를 들으면 스타트렉이나 인터스텔라 같은 영화부터 떠올렸습니다. 그런데 1994년 멕시코 출신 물리학자 미겔 알쿠비에레가 워프 드라이브를 일반상대성이론으로 설명한 물리학 논문을 발표했다는 사실을 알고 나서부터 생각이 달라졌습니다.알쿠비에레 추..

슈퍼컴퓨터가 기후 예측 한 번 돌리는 데 전기를 수백 킬로와트씩 쓴다는 뉴스를 보고, "이게 맞나?" 싶었던 적이 있습니다. 계산 능력은 폭발적으로 늘어나는데 에너지 한계는 항상 발목을 잡습니다. 그때 처음 마트료시카 브레인이라는 개념을 접했는데, 솔직히 이건 예상 밖이었습니다. 태양 자체를 컴퓨터 전원으로 쓴다는 발상이 황당하게 느껴지면서도, 따져볼수록 논리적으로 허점이 없었거든요.다이슨 구체, 태양을 감싸는 구조물의 정체마트료시카 브레인을 이해하려면 먼저 다이슨 구체(Dyson Sphere)부터 짚어야 합니다. 여기서 다이슨 구체란 항성 주위를 거대한 구조물로 완전히 감싸 항성이 방출하는 에너지를 거의 전부 수집하는 가상의 메가스트럭처를 의미합니다. 물리학자 프리먼 다이슨이 1960년 학술지 Scie..

금의 기원 (별의 핵융합, r-과정, 중성자별 충돌) 반지나 목걸이를 살 때 문득 이런 생각을 해보신 적 없으신가요. 이게 대체 어디서 온 건지. 저는 한동안 금이 그냥 땅속에서 캐내는 광물이려니 했습니다. 그런데 우주론을 조금씩 들여다보면서, 손목 위에 걸쳐놓은 금팔찌 하나가 수십억 년 전 우주 어딘가에서 벌어진 충돌의 결과라는 사실을 알게 됐습니다. 그날 이후로 금이 달리 보이기 시작했습니다.별 내부의 핵융합, 철까지가 한계다 우주 초기, 빅뱅 직후에는 수소와 헬륨 같은 가벼운 원소들만 가득했습니다. 이후 별이 탄생하면서 핵융합(nuclear fusion)이 시작됐는데, 핵융합이란 가벼운 원자핵 두 개가 결합하여 더 무거운 원자핵 하나를 만드는 반응으로, 이 과정에서 엄청난 에너지가 방출됩니다. 태양..

중성자별 충돌 (중성자별 병합, r-프로세스, 킬로노바) 손가락에 끼고 있는 반지 하나가 수십억 년 전 우주의 대충돌에서 탄생했다면 믿으시겠습니까. 저도 처음에는 그냥 흥미로운 이야기 정도로만 생각했습니다. 그런데 자료를 하나씩 찾아볼수록 이게 단순한 비유가 아니라 실제 관측으로 뒷받침된 사실이라는 걸 알게 됐습니다. 금이 어디서 만들어졌는지 한 번쯤 생각해 본 적이 없다면, 이 이야기가 조금은 다른 시각으로 느껴질지도 모르겠습니다.중성자별 병합, 어떤 천체가 충돌하는 걸까 중성자별(Neutron Star)이란 태양 질량의 8배 이상 되는 거대한 별이 수명을 다해 초신성 폭발을 일으킨 뒤 남긴 잔해입니다. 여기서 중성자별이란 원자핵 속 중성자만으로 가득 찬 극도로 밀도 높은 천체를 말하는데, 지름이 고작..