천문학을 공부하며 가장 흥미로웠던 비직관적 개념

천문학을 공부하며 경험한 가장 흥미로운 비직관적 개념들을 학습자 시점에서 풀어 적어보았다. ‘보는 것이 현재가 아니다’, ‘움직이지 않아 보이는 것이 가장 많이 움직인다’ 같은 개념을 통해 천문학이 왜 직관을 흔드는 학문인지 구독자분들에게 이야기해보려 한다.

 

나는 천문학을 공부하기 전까지, 과학은 직관을 정교하게 만드는 학문이라고 생각했다. 복잡하더라도 설명을 들으면 결국 고개가 끄덕여지는 영역이라고 믿었다. 하지만 천문학을 본격적으로 접하면서, 이 믿음은 여러 번 깨졌다. 이해는 되는데 납득은 되지 않는 개념들이 계속해서 등장했기 때문이다. 나는 이 상태를 ‘머리는 이해하지만 감각은 따라오지 못하는 상태’라고 표현하고 싶다. 천문학에는 이런 비직관적 개념이 유난히 많다. 일상 경험이 거의 없는 대상과 규모를 다루기 때문에, 우리의 감각이 참고할 만한 기준을 제공하지 못한다. 나는 이 점에서 천문학이 다른 학문과 뚜렷이 구별된다고 느꼈다. 물리나 화학에서도 어려운 개념은 존재하지만, 최소한 실험실이나 일상 현상과 연결되는 지점이 있다. 반면 천문학은 그런 연결 고리가 매우 약하다. 그래서 개념을 이해하는 순간에도, 마음 한편에는 계속해서 낯설음이 남는다. 이 낯설음이 바로 내가 천문학을 공부하며 가장 흥미롭게 느낀 지점이었다. 이해와 직관이 어긋나는 경험은 불편하지만, 동시에 사고의 범위를 넓혀 준다. 이 글에서 말하고 싶은 비직관적 개념들은 바로 그런 순간에 나를 멈춰 세웠던 생각들이다.

 

 

천문학에서 ‘보는 것이 곧 현재가 아니다’라는 개념

천문학을 공부하며 내가 가장 먼저 충격을 받은 비직관적 개념은, 우리가 보고 있는 하늘이 결코 현재가 아니라는 사실이었다. 이 개념은 설명을 들으면 이해는 된다. 빛이 이동하는 데 시간이 걸리기 때문에, 멀리 있는 천체일수록 과거의 모습을 보고 있다는 설명은 논리적으로 명확하다. 하지만 이 사실을 일상 감각으로 받아들이는 것은 전혀 다른 문제다. 나는 밤하늘을 볼 때마다 무의식적으로 ‘지금 저기에 있다’고 생각해 왔다. 이 생각은 너무 자연스러워서 의심조차 하지 않았다. 하지만 천문학은 이 자연스러운 전제를 단번에 무너뜨린다. 관측은 언제나 과거를 향하고 있으며, 현재는 직접 관측될 수 없다는 사실은 내 사고 방식에 큰 균열을 만들었다. 나는 이 개념을 이해하고 나서야, 왜 천문학에서 시간 개념이 그렇게 중요하게 다뤄지는지 알게 되었다. 시간은 배경이 아니라, 관측의 핵심 요소였다. 이 비직관성은 단순히 놀라운 사실을 넘어, ‘본다’는 행위 자체를 다시 정의하게 만들었다. 나는 이 개념이 천문학 입문자에게 가장 강력한 인식 전환을 제공한다고 생각한다. 뭔가 과거와 현재와 미래가 공존하는 느낌이랄까.

 

천문학에서 움직이지 않는 것처럼 보이는 것이 실제로는 가장 많이 움직인다

나는 별이 거의 움직이지 않는 대상이라고 오랫동안 생각했다. 밤하늘의 별자리는 늘 같은 형태를 유지했고, 그 모습은 안정감의 상징처럼 느껴졌다. 하지만 천문학을 공부하면서, 이 인식이 얼마나 표면적인 착각인지 알게 되었다. 실제로 별은 매우 빠른 속도로 움직이고 있으며, 우주 전체가 끊임없는 변화 속에 놓여 있다. 다만 그 변화가 인간의 시간 감각과 공간 감각을 압도할 만큼 크기 때문에, 우리는 그것을 정지로 인식할 뿐이다. 이 개념은 나에게 강한 비직관적 충격을 주었다. ‘변화가 느껴지지 않는다’는 것이 ‘변화가 없다’는 의미가 아니라는 사실을 머리로는 이해했지만, 감각으로 받아들이는 데는 시간이 필요했다. 나는 이 개념을 통해 관측이라는 행위가 얼마나 상대적인지 실감했다. 움직임은 대상의 문제가 아니라, 관측 기준의 문제일 수 있다는 생각은 이후 다른 천문학 개념을 이해하는 데도 큰 도움이 되었다. 이 비직관성은 천문학이 끊임없이 관측자 자신을 되돌아보게 만드는 학문이라는 인상을 남겼다.

 

보이지 않는 것이 가장 큰 영향을 미친다

천문학을 공부하며 또 하나 흥미로웠던 비직관적 개념은, 눈에 보이지 않는 요소가 관측 결과와 해석에 가장 큰 영향을 미친다는 점이었다. 나는 처음에 과학은 보이는 것을 정확히 측정하는 학문이라고 생각했다. 하지만 천문학에서는 오히려 보이지 않는 조건들이 핵심 역할을 한다. 관측자의 위치, 지구의 움직임, 대기의 상태, 관측 시간 같은 요소들은 하늘 사진이나 결과 그래프에 직접 드러나지 않는다. 하지만 이 요소들을 고려하지 않으면, 관측 결과는 쉽게 왜곡된다. 나는 이 점에서 천문학이 매우 정직한 학문이라고 느꼈다. 보이지 않는 것을 무시하지 않고, 오히려 그것을 전제로 삼아 해석을 진행하기 때문이다. 이 태도는 직관에 반한다. 우리는 보통 눈에 보이는 것을 더 신뢰한다. 하지만 천문학은 눈에 보이지 않는 조건을 더 중요하게 다룬다. 이 비직관성은 나에게 과학적 사고의 깊이를 다시 생각하게 만들었다. 무엇이 보이는가보다, 무엇이 전제되어 있는가를 묻는 태도는 천문학을 공부하며 얻은 중요한 사고 방식 중 하나다.

 

천문학을 이해되지 않는 상태를 유지하는 용기

천문학을 공부하며 내가 가장 흥미롭다고 느낀 또다른 비직관적 개념은, 어쩌면 하나의 개념이 아니라 태도일지도 모른다. 천문학은 이해되지 않는 상태를 쉽게 봉합하지 않는다. 설명이 부족한 부분, 직관에 맞지 않는 영역을 억지로 정리하지 않고 그대로 남겨 둔다. 나는 이 점이 처음에는 불안하게 느껴졌다. 하지만 시간이 지나면서, 이 태도가 천문학을 앞으로 나아가게 만든다는 사실을 이해하게 되었다. 완전히 이해되지 않았다는 사실을 인정하는 것은 약점이 아니라 출발점이다. 천문학은 이 출발점을 숨기지 않는다. 나는 이 점에서 천문학이 매우 성숙한 학문이라고 느꼈다. 비직관적 개념은 학습자를 혼란스럽게 만들지만, 동시에 사고의 한계를 넓힌다. 천문학을 공부하며 가장 흥미로웠던 순간들은 언제나 “이상한데, 틀린 것 같지는 않다”라고 느꼈던 지점이었다. 이 감정이야말로 천문학이 주는 가장 큰 지적 보상이라고 생각한다. 이해가 될 듯, 말 듯, 맞는 듯, 틀린 듯, 이 애매함은 천문학이 비직관적인 학문임을 인정하지 않으면 어렵고 멀게만 느껴질 것이라 생각한다.