거대강입자가속기가 만든 블랙홀, 지구를 집어삼킬까
걱정은 금물~ 우주의 신비 벗겨낼 기회!

그래픽=이윤미 기자 ritaa@
'빛의 속도로 돌던 양성자가 반대 방향에서 달려오는 또 다른 양성자와 충돌, 우주의 빅뱅 순간을 재현한다. 지금까지 누구도 본 적이 없는 이상한 입자들이 쏟아져 나오면서 미니(혹은 마이크로) 블랙홀이 생성된다. 이 블랙홀은 갑자기 주변을 삼키기 시작하더니 연구소 전체와 스위스, 유럽 대륙을 차례로 먹어치우고 결국 지구까지 삼킨다.'

할리우드 영화의 한 장면이 아니다. 일부 물리학자들이 우려하는 시나리오다. 유럽입자물리연구소(CERN)는 지난 14년간 80억 달러를 들어 거대강입자가속기(Large Hardron Collider·LHC)를 건설, 오는 8월 가동에 들어갈 전망이다. 이 때문에 일부에선 거대강입자가속기(LHC)가 가동되면 '가속기 내에 인공 블랙홀이 만들어져 지구를 삼키지 않을까' 하고 노심초사하고 있다.

일부 물리학자들 노심초사

논란의 대상인 거대강입자가속기는 스위스 제네바와 프랑스 국경지대 땅속 100m에 지름 8㎞, 둘레 27㎞가 넘는 원형 터널 형태의 입자충돌 실험장치. 인류 사상 최대 규모의 실험 장치다. LHC는 양성자를 빛에 가까운 속도로 긴 터널을 1만 바퀴 이상 돌린 후 반대 방향으로 달리던 다른 양성자와 충돌시킨다. 이때 우주 탄생의 순간이 재현된다.

과학자들은 다수의 입자 탐지기를 이용해 충돌 순간에 나온 입자들을 분석, 우주의 신비를 밝혀낸다는 계획이다.

그러나 일부에선 두 개의 양성자가 충돌할 때 아주 작은 미니 블랙홀이 만들어지고, 이 블랙홀이 지구를 삼킬 가능성이 있다고 걱정하고 있다. 심지어 미국 하와이에선 지구 안전성을 위협한다는 이유로 가동 중단 연방소송이 제기되기도 했다.

또 "양성자끼리 충돌하면 '작은 스트레인지(strangelet)'란 가설의 입자가 만들어진다. 이 입자는 핵 속의 물질을 이상한 물질로 바꾸게 되고 결국 지구도 뜨겁고 이상한 덩어리로 바꾸어놓을지도 모른다"고 걱정하고 있다.

블랙홀 생성=지구멸망? 진실은

유럽입자물리연구소 측과 미국 캘리포니아대의 연구팀은 '인공 블랙홀 생성-지구 멸망' 시나리오에 대해 "완전한 허구"라고 일축하고 있다. 이들의 설명이다. "양성자끼리의 충돌에 의해 미니 블랙홀이 만들어지더라도 이 블랙홀은 나노(1나노초는 10의 -9승초)의 나노의 나노초만큼 존재한다. 어떤 영향도 미치지 않는다."

또 CERN는 한 보고서에서 다음과 밝히고 있다. "자연환경에서도 그런 충돌이 끊임없이 일어나고 있다. 태양과 백색왜성, 중성자별에서 날아오는 우주선(宇宙線, 고에너지의 미립자)이 지구 대기와 충돌하고 있다. 지난 수십억 년 동안 지구상에서는 무수한 LHC 실험과 같은 충돌이 발생했지만 지구는 여전히 존재한다." 지구와 인류의 안전성은 자신들에게도 영원한 관심사이며 LHC 실험이 지구에 위험이 되지 않는다는 설명.

거대강입자가속기는 '블랙홀 공장'

이런 설명에도 불구하고 일부에선 여전히 안전성을 의심하고 있다. LHC가 기존 입자가속기에 비해 몇 배나 강력하기 때문에 예측 불가능한 결과를 산출해 지구 역사상 5천만년에 한 번 발생할까 말까 한 대재난을 초래할 위험이 있다는 주장이다.

거대강입자가속기는 매초마다 수많은 미니 블랙홀을 만든다. 1년에 1천만 개 정도다. 1천만 개에 이르는 수많은 블랙홀의 대부분은 바로 사라지지만 어떤 것은 잘못돼 지구 전체를 삼킬 가능성이 있다는 주장이다.

"우주선 충돌에 의해 만들어진 미니 블랙홀은 너무 빨리 사라져 지구에 해를 끼치지 않지만 LHC에 의해 생성된 블랙홀의 일부는 빨리 사라지지 않고 지구를 위협할 수 있다."

부산대 안홍배 교수는 "거대강입자가속기는 암흑물질의 정체를 밝혀내고 여분의 차원, 만물이론과 같은 우주의 신비와 자연의 근원을 한 꺼풀 벗겨낼 것"이라며 "수십억 년 동안 지구로 날아오는 우주선에는 거대강입자가속기에서 만드는 입자보다 에너지가 더 높은 입자도 많았지만 지구에 해를 끼친 일이 없었기 때문에 그렇게 걱정할 필요가 없다"고 설명했다.

임원철 기자 wclim@busanilbo.com
/ 입력시간: 2008. 07.07. 09:15