프레드 호일 정상우주론, 빅뱅이라는 이름을 만든 건 그를 비웃던 사람이었다

호일이 1949년 라디오에서 빅뱅을 비웃었다

빅뱅이라는 이름은 빅뱅을 믿은 사람이 아니라, 그것을 조롱하던 사람이 붙였어요.

1949년 3월, 영국 BBC 라디오 방송 'The Nature of Things'에서 천문학자 프레드 호일이 마이크 앞에 앉았어요.
그는 당시 새롭게 떠오르던 우주 팽창 이론을 'big bang idea'라고 부르며 비꼬았어요.
벨기에 신부 출신 천문학자 르메트르가 제안한 이 이론은, 우주가 아주 오래전 한 점에서 폭발하듯 시작됐다는 주장이었어요.

어떤 정치인이 상대 정책에 조롱 섞인 별명을 붙였는데, 그 별명이 오히려 브랜드가 돼버린 상황이에요.
그런데 이 이름이 그냥 굳어졌어요.
과학자들, 교과서, 나중엔 NASA까지 모두 "빅뱅"이라고 부르기 시작했고, 지금의 공식 명칭이 됐어요.

이름을 만든 사람은 호일이었어요.
하지만 그 이름의 이론을 가장 오래, 가장 격렬하게 부정한 사람도 호일이었어요.

호일은 우주가 영원하다고 40년을 주장했다

1965년 우주배경복사가 발견되자 대부분의 과학자가 빅뱅으로 돌아섰어요.
호일은 돌아서지 않았어요.

1948년, 호일은 동료 본디, 골드와 함께 정상우주론(Steady State theory)을 발표했어요.
우주는 시작도 끝도 없이 물질이 계속 새로 생성되면서 항상 비슷한 모습을 유지한다는 이론이에요.
오늘 관측한 우주와 100억 년 전 우주가 본질적으로 같다는 주장이에요.

그런데 1965년, 결정적인 증거가 나왔어요.
우주배경복사(Cosmic Microwave Background)가 발견됐어요.
빅뱅의 잔열이 우주 전체에 고르게 퍼져 있다는 증거로, 전자레인지에서 음식이 고르게 데워졌다 식어가듯 초기 우주의 열이 지금까지 남아있는 흔적이에요.

친구와 논쟁하다 명백한 증거가 나와도 "그래도 내 말이 맞아"라고 끝까지 우기는 사람 있잖아요.
호일이 그랬어요.
수정된 준정상우주론을 들고 나와 수십 년을 더 버텼고, 결국 학계에서 점점 고립됐어요.

호일은 탄소 원자의 존재를 예측해 맞췄다

당신 몸을 이루는 탄소 원자는 별의 한가운데서 만들어졌어요.
그 경로를 처음으로 계산한 사람이 호일이에요.

1953년, 호일은 이상한 계산을 했어요.
탄소-12가 별 속에서 만들어지려면, 7.65 MeV라는 아주 특수한 에너지 상태가 존재해야 한다는 거예요.
당시 실험으로는 아직 확인되지 않은 상태였지만, 호일의 논리는 단순했어요.

우리가 존재한다는 사실 자체가 이 상태의 존재를 증명한다는 거예요.
그리고 실험으로 확인됐어요.
이 에너지 상태는 훗날 호일 상태(Hoyle state)라는 이름이 붙었는데, 자신의 이름이 붙은 입자 상태를 갖는 과학자는 역사상 손에 꼽아요.

이 발견은 1957년 역사적인 B2FH 논문으로 이어졌어요.
버비지 부부, 파울러, 그리고 호일이 함께 쓴 이 논문은 별 내부에서 수소부터 철까지 모든 원소가 만들어지는 경로를 처음으로 설명했어요.
당신의 손톱에 있는 탄소, 혈액 속의 철, 뼈를 이루는 칼슘이 모두 수십억 년 전 폭발한 별에서 왔다는 걸, 호일이 처음으로 계산해낸 거예요.

빅뱅을 부정하던 그가, 우리 몸의 재료가 어디서 왔는지를 밝혀낸 장본인이었어요.

호일의 제자만 1983년 노벨상을 받았다

1983년 스톡홀름에서 호일이 만든 이론으로 노벨상이 수여됐어요.
단, 호일의 이름은 없었어요.

그해 노벨 물리학상은 별 내부 원소합성 공로로 윌리엄 파울러에게 수여됐어요.
B2FH 논문의 B는 버비지, F는 파울러, H는 호일인데, 정작 H만 빠진 거예요.
팀 프로젝트의 핵심 아이디어를 낸 사람이 시상식에서 이름이 빠진 상황과 정확히 같아요.

학계는 세 가지 이유를 꼽아요.
정상우주론을 끝까지 고집한 것, 생명이 외계에서 유래했다는 판스페르미아(panspermia) 주장, 그리고 노벨위원회를 향한 공개 비판이에요.
판스페르미아는 지구 생명이 우주에서 날아온 미생물에서 시작됐다는 가설로, 당시 학계에서는 황당하게 받아들여졌어요.

호일은 수상자 발표 후 노벨상 선정 방식이 잘못됐다고 공개적으로 말했어요.
그 발언이 오히려 더 큰 반감을 샀어요.
결국 그는 스코틀랜드 호수 근처 작은 마을에서 말년을 보내다 2001년 조용히 세상을 떠났어요.

그런데 한 가지가 계속 마음에 걸려요.
빅뱅이라는 이름을 만들고, 우리 몸의 탄소 기원을 밝혀내고, 별 내부 원소합성을 최초로 계산한 사람이 왜 그 상을 받지 못했을까요.
틀렸기 때문일까요, 아니면 너무 불편한 말을 했기 때문일까요.