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“우주 비밀 풀 열쇠?” 200년 넘게 측정 불가능한 중력의 수치

댓글 0 · 저장 0 · 편집: 이도윤 기자 발행: 2026.04.24 06:59

기사 3줄 요약

1 10년 연구에도 중력 상수 값 정밀 측정 실패
2 중력이 너무 약해 외부 간섭 배제가 최대 난제
3 우주 기원과 질량 계산 위해 정확한 수치 필수

미국 국립표준기술연구소 연구진이 지난 10년 동안 중력 상수 값을 측정하는 실험을 반복했습니다. 이 수치는 우주에서 중력이 얼마나 강한지를 결정하는 아주 중요한 숫자입니다. 하지만 결과는 여전히 제각각이라 물리학자들 사이에서 큰 고민거리가 되고 있습니다. 중력이 다른 힘들에 비해 너무 약해서 정밀한 측정이 어렵기 때문입니다. 미국 국립표준기술연구소에 따르면 연구진은 최근 10년간의 실험 결과를 국제 학술지 메트롤로지에 발표했습니다. 이번 연구는 기존에 발표된 다른 실험 결과와의 차이를 줄이기 위해 시작되었습니다.

10년 동안 공들였는데 결과가 제각각이라니

아이작 뉴턴이 처음 중력 개념을 도입한 이후 수많은 천재가 이 수치를 정확히 맞추려고 노력했습니다. 1798년에는 헨리 캐번디시가 커다란 납 공을 이용해 직접 측정을 시도하기도 했습니다. 이번 연구팀은 구리와 사파이어 등 다양한 재료를 써서 재질에 따른 오차를 줄이려 애썼습니다. 장치 내부에서 금속 원통들이 회전할 때 발생하는 아주 미세한 힘을 추적했습니다. 하지만 이전 실험 결과와 약 0.02% 정도 차이가 나면서 중력의 값은 다시 미궁에 빠졌습니다. 중력은 지구 자체의 중력이나 주변의 미세한 진동에도 쉽게 방해를 받습니다.

뉴턴의 숙제는 아직도 마침표를 못 찍었어

중력 상수는 우주의 기본 상수 중 가장 측정하기 어려운 수치로 꼽히고 있습니다. 빛의 속도 같은 다른 상수들에 비해 측정의 불확실성이 수만 배나 높기 때문입니다. 연구진은 이번에 6.67387이라는 수치를 얻었지만 이것이 정답이라고 확신하지는 못합니다. 실험실 내의 환경을 아무리 통제해도 중력의 약한 세기를 완전히 극복하기는 힘듭니다. 미국 국립표준기술연구소의 스테판 슐라밍거 박사에 따르면 정확한 측정은 우주에 질서를 가져오는 과정입니다. 수치가 예상과 다르더라도 실험을 반복하며 진실에 다가가는 것이 중요합니다.

결국 진실을 찾는 게 과학자의 숙명 아닐까

이 수치가 정확해지면 우주의 나이나 팽창 속도를 훨씬 더 정밀하게 알 수 있습니다. 블랙홀의 질량이나 행성의 궤도를 계산할 때도 이 숫자가 반드시 쓰이기 때문입니다. 중력 상수의 미세한 오차는 먼 미래에 우주선을 보낼 때 큰 경로 차이를 만들 수 있습니다. 따라서 전 세계 과학자들은 이 숫자를 소수점 끝까지 밝히기 위해 지금도 경쟁하고 있습니다. 비록 이번에도 명확한 결론을 내지는 못했지만 실험 과정에서 얻은 기술은 다른 곳에 활용됩니다. 미세한 힘을 측정하는 정밀 장비 기술이 발전하면서 과학 전반에 도움을 주고 있습니다.