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하버드 천문대 여성들이 남긴 천문학계의 발자취
작은 유리판에 담아낸 별과 우주의 비밀

《유리우주》는 별과 우주를 치밀하게 관측하여 천문학계의 굵직한 발견을 이끌어낸 하버드 천문대 여성들의 이야기다. 필름이 보편화되지 않았을 19세기 말, 하버드 천문대의 여성 과학자들은 액자만 한 유리판에 약품을 발라 별들을 기록했다. 그들은 수많은 반복 관측을 통해 새로운 별의 존재를 증명하고 그 별들을 구성하는 물질을 밝혀내기에 이른다. 이를 해낸 것은 이름이 널리 알려지지 않은 여성 과학자들과 이들에 대한 지원을 아끼지 않았던 여성 사업가들이었다. 이들은 황정아 박사가 추천의 글에서 썼듯 “암흑의 시절, 현대의 그것과는 비교도 되지 않는 유리천장”을 이겨내며 천문학계 발전에 이바지했다. 저명한 과학논픽션 작가로 평가받으며 과학자들의 숨은 노고를 재조명하는 데 탁월한 능력을 발휘했던 데이바 소벨이 하버드 천문대 여성의 삶을 섬세하게 포착하여 일상과 맞닿은 천문학의 색다른 면면을 우리 앞에 펼쳐 보인다. 유능한 스토리텔러로도 평가받는 작가의 흡인력 있는 문장에 담긴 천문학 이야기들은 지적 충족감과 더불어 웃음과 감동까지 선사할 것이다.

하버드 천문대의 파격적인 여성 고용
기억해야 할 여성 과학자들의 활약상

여성 참정권이 정착되기도 전인 19세기 말, 하버드 천문대는 파격적으로 여성들을 계산원으로 고용하기 시작했다. 《유리우주》에는 이 변화의 과정이 생생하게 담겼다. 하버드가 천문학계의 중심이 될 수 있었던 것은 여성 인력을 적극적으로 받아들였기에 가능했다. 여성 계산원들은 성실히 별을 관찰했으며 실력을 닦고 학문의 깊이를 키워 박사와 연구자로 성장했다. 이들을 통해 하버드 천문대는 천문학계를 선도해나갔다. 이 토대는 두 번의 세계대전을 겪으면서도 흔들리지 않았고 여성 연구자들이 남긴 무수한 유리원판은 하버드의 귀중한 자산이 되었다.
하버드 천문대 여성들은 밝기가 변하는 별들을 수없이 발견하였으며 별의 스펙트럼을 유리원판에 기록하여 하버드를 천문학계의 중추적인 기록 보관소로 정착시키는 데 지대한 공을 세웠다. 우리가 오늘날 기억해야 할 이들 한 명 한 명의 이름과 사연이 《유리우주》에 상세히 기록되어 있다.
하버드 천문대에 연구비를 지원하는 데 재산을 아끼지 않았던 애너 드레이퍼와 캐서린 브루스. 하버드에서 공식 직함을 부여받은 최초의 여성이자 밝기가 변하는 300여 개의 별을 발견한 윌리아미나 플레밍, 별까지의 거리를 잴 수 있는 방법을 고안하여 허블에게 영향을 준 헨리에타 리비트, 천문대에서 일한 최초의 여대 졸업생으로 거성과 왜성을 구별할 수 있는 스펙트럼 분류체계를 고안한 안토니아 모리, 자신의 이름을 따 훌륭한 여성 천문학자에게 수여하는 ‘애니 점프 캐넌 상’을 만들고 20만여 개의 밝기가 변하는 별에 관한 목록을 완성한 애니 점프 캐넌, 별의 유형별로 온도가 다르다는 것을 알아냈으며 천문학 박사학위를 받은 최초의 여성 중 한 명인 세실리아 페인 등 천문학계와 하버드 천문대에 큰 자취를 남긴 인물들의 삶을 돌아보는 의미 있는 기회가 《유리우주》를 통해 열린 것이다.

제목에 담긴 유리천장에 대한 은유
무명을 깨고 세상에 나온 여성들

책의 제목인 ‘유리우주’는 하버드 천문대의 여성 과학자들이 개척한 세계, 수많은 유리원판에 기록된 별들을 상징하기도 하는 말이지만 책 속 사례들을 통해 유리천장에 대한 은유가 담겨 있음을 쉽게 발견할 수 있다. 하버드의 핵심 인력으로 항성분류체계를 설계한 윌리아미나 플레밍은 여성 최고 연봉자임에도 같은 일을 하는 남성보다 1000달러가 적은 연봉을 받고 있었다. 더불어 수십만 개의 항성 스펙트럼을 분류하고 오늘날까지 유의미한 스펙트럼 분류체계를 개발한 애니 점프 캐넌은 여러 학회 모임에서 여성이 단 한 명도 없는 상황에 처하기 일쑤였다. 천문학계 주요 단체들은 여성 과학자들에게 자문을 구하기는 했으되 그녀들에게 회원 자격을 주는 데는 주저하기를 반복했다.
여성 과학자들은 이에 굴하지 않고 직접 단체를 조직하고 상을 제정하기에 이른다. 이는 동정심이나 친분에 의한 것이 아닌 철저한 기준에 따라 연구 실적을 치하하는 장이었다. 이 같은 움직임은 책 후반부에서 절정을 이루어 ‘여성과학연구지원협회’ 활동, ‘엘런 리처즈 연구상’ 수상, ‘애니 점프 캐넌 상’ 제정 등의 사례를 통해 감동적인 결실을 맺는다.

과학논픽션, 미시사를 넘어선 인간애의 기록

하버드 천문대 여성들을 천문학 연구에 헌신하게 한 별을 향한 열정, 거기에서 비롯된 부단한 노력과 시행착오, 이를 극복한 뒤의 성취를 시간순으로 지켜볼 수 있어 밀도 높은 성장담으로도 읽히는 《유리우주》. 이 이야기가 주는 울림은 저자 데이바 소벨의 인간애 가득한 시선에서 비롯된다. 미시사의 층위에서 보다 깊이 들어가 개인의 성격과 사적인 일화, 특색 있는 연구 방식 등을 망라하는 《유리우주》는 하버드의 여성들이 오랜 기간을 두고 조금씩 천문학에 정진하는 모습을 통해 그들이 위대한 과학자이기 전에 평범한 인간이었음을 보여준다. 무명의 과학자들이 희대의 영웅이 되는 반전 없이도 우리는 책 속에서 그들과 닮은 자신을 발견하고는 연민 어린 동질감을 느끼게 된다.
하버드의 여성들처럼 자신을 돌아보고 서로를 보듬으며 목표를 향해 나아간다면 그것은 분명 의미 있는 일이 될 것이라는 메시지를 담담히 전하고 있는 《유리우주》. 저자는 무명의 과학자들이 자신의 영달보다는 천체 관측이라는 순수한 목표에 투신하여 결국 천문학계의 발전, 나아가 인류의 공익에 이바지하는 과정을 면밀히 기록함으로써 범인(凡人)들의 힘을 펼쳐 보인다.

알마의 사이언스 걸스 시리즈

《유리우주》는 알마 사이언스 걸스 시리즈로 , 《랩걸》 《로켓 걸스》 《아토믹 걸스》에 이어 여성-과학-서사를 담아낸 책이다. 알마는 과학 분야의 여성이 주체가 되며 그들이 자신의 연구와 삶에 대해 진솔한 이야기를 들려주는 책들을 지속적으로 펴내고 있다.

★ 사이언스 걸스 2019년 현재 출간작 ★
《랩걸》 (호프 자런)
《로켓 걸스》 (나탈리아 홀트)
《아토믹 걸스》 (드니즈 키어넌)

황정아(한국천문연구원 책임연구원)
여성에게 참정권조차 없던 시절, 하버드 천문대에서는 인간 여성 계산원이 흥미로운 천체들을 가능한 한 많이 찾아내기 위해 매의 눈으로 유리건판에 각인된 광활한 우주의 사진들을 구석구석 샅샅이 훑었다. 하버드 천문대가 초창기부터 지금까지 많은 일을 해낼 수 있었던 것은 순전히 이들 여성 계산원 덕분이었다. 암흑의 시절 그녀들이 감당해야 했던 유리천장의 무게는 현대의 그것과는 비교도 되지 않는다. 체구는 작지만 헌신적이고 열정적이었던, 뛰어난 수학자이면서 천문학자였던 여성군단이 바로 하버드 천문대의 오늘을 가능하게 했다. 《유리우주》는 그녀들이 캄캄한 천문대의 밤하늘에서 맨 처음 목격했던 것, 눈부시게 찬란한 유리우주 속에서 찾아낸 삶의 진실을 오늘날의 우리가 함께 들여다볼 수 있게 해주는 고마운 책이다.

월스트리트 저널
데이바 소벨은 우아한 스타일리스트이자 시선을 사로잡는 스토리텔러다. 묵직한 주제를 생동감 넘치는 생명체로 탈바꿈시킨다.

보스턴 글로브
최고의 천문학 스토리텔러가 들려주는 우아한 역사 이야기.

엘리자베스 콜버트(작가)
하버드 천문대의 여성들과 마찬가지로, 데이바 소벨은 "유리우주는 민감하고 정확하며, 발견의 경이로움으로 반짝인다"는 말을 우리에게 전해준다.
- 《여섯 번째 대멸종The Sixth Extinction》의 저자

제랄딘 브룩스(작가)
이 책은 매우 섬세한 지성사다. 데이바 소벨은 숨겨진 과학 이야기를 파헤침과 동시에 복잡한 정보를 쉽고 우아하게 전달하는 솜씨를 발휘했다.
- 숨겨진 코러스The Secret Chord》의 저자

Ⅰ 별빛의 색깔
1 드레이퍼 여사의 큰 뜻 / 2 모리가 본 것 / 3 브루스의 통 큰 기부 / 4 신성 / 5 페루에서 보내온 사진
Ⅱ 오 멋진 걸, 내게 키스해주세요!
6 플레밍 여사의 영전 / 7 피커링의 하렘 / 8 만국 공통어 / 9 리비트의 법칙 / 10 피커링 장학생
Ⅲ 머나먼 우주 공간
11 섀플리의 ‘킬로걸 아워’ / 12 페인의 박사학위 논문 / 13 천문대의 신년 전야제 파티 / 14 애니 점프 캐넌 상 / 15 천문학 스타들의 일생
감사의 글 / 천문학 용어집 / 하버드 칼리지 천문대 약사 / 하버드의 천문학자, 보조연구원, 협력자들 / 각 장의 보충설명 / 출처 / 참고문헌 / 찾아보기

하늘을 구성하는 작은 퍼즐 조각 하나. 그녀는 자신의 눈앞에 비스듬히 세워져 있는 유리원판 한 장을 그렇게 생각했다. 크기는 가로 20센티미터, 세로 25센티미터짜리 액자만 하고, 두께는 유리창만 했다. 한쪽 면에는 사진유제가 얇게 코팅되어 있고, 그 위에는 수천 개의 별들이 고정되어 있었다. 마치 호박 속에 포획된 미세한 곤충처럼 말이다.
_들어가는 말, 7쪽

하버드 천문대는 19세기 후반부터 여성들에게 독특한 고용기회를 제공하기 시작했는데, 이는 과학 기관으로서는 매우 이례적인 일이었다. 더구나 당시 남성의 보루로 여겨졌던 하버드 대학교에서는 더욱 그러했을 것이다. 그러나 먼 앞날을 내다본 천문대장의 고용 관행은 수십 년간에 걸쳐 밤하늘을 체계적으로 촬영하는 데 헌신한 집념과 어우러져, 유리우주라는 분야에서 여성의 고유한 활동 영역을 만들었다. 이 프로젝트에 소요된 자금은 주로 2명의 여성 상속자에게서 나왔는데, 그녀들은 천문학에 변함없는 관심을 보인 애너 파머 드레이퍼와 캐서린 울프 브루스였다.
_들어가는 말, 8쪽

피커링은 변광성에 대한 감시를 더욱 강화하고 싶었지만, 1882년에는 자금 사정이 여의치 않아 한 명의 대원조차 추가로 고용할 여유가 없었다. 그는 천문대의 정기 기부자들에게 손을 벌리는 대신, 아마추어 관찰자 중에서 자원봉사자를 모집하기로 했다. 그는 여성이 남성 못지않게 임무를 잘 수행할 수 있을 거라고 믿었다. “많은 여성이 천문학과 망원경에 관심이 있지만, 지금껏 여성이 천문학에 기여한 사례는 두세 건의 예외를 제외하면 전무한 실정입니다. 그녀들 중 상당수는 천문학 연구에 종사할 시간과 의향이 있으며, 특히 여대 졸업생 중에는 충분한 훈련을 통해 탁월한 관측자의 자질을 함양한 사람들이 많을 것입니다. 더욱이 실내 온도가 외부 기온과 같다면, 변광성 연구는 집에서 창문을 열어놓고 할 수도 있으므로 여성들이 가진 기술을 유용하게 이용하지 못할 이유가 없을 듯합니다.”
_1. 드레이퍼 여사의 큰 뜻, 30~31쪽

플레밍은 평등의 원칙을 굳게 믿었지만, 미국 시민권자가 아니므로 여성의 참정권 획득을 위한 투쟁에 참여할 수 없었다. 단, ‘천문학에서의 평등’이라는 대의명분을 옹호하는 것은 아무런 문제가 없었으므로, 그녀는 논문을 발표하기에 앞서 작심한 듯 이렇게 말했다. “여성이 모든 면에서 남성과 똑같다고 주장할 수는 없지만, 인내심, 지속성, 체계성 덕분에 많은 분야에서 남성을 앞지를 수 있습니다. 특히 여성이 역량을 발휘될 기회가 많은 천문학의 경우, 여성 과학자들이 남성 과학자들과 동등하다는 점을 충분히 입증할 수 있으리라 기대합니다.”
_3. 브루스의 통 큰 기부, 92쪽

챈들러가 보내준 개략적인 지도를 갖고서, 그녀는 수십만 개의 판 중에서 가능성이 가장 높은 사진들을 1차적으로 선별했다. 그런 다음 비트행성의 징후를 찾아내기 위해, 그 판들을 몇 달 동안 샅샅이 뒤졌다. 마침내 1899년 1월, 그녀는 1893년의 판에서 소행성으로 추정되는 기다란 얼룩을 발견하여, 그 위치를 계산하여 챈들러에게 통보했다. 그러자 챈들러는 그 데이터를 통합하여 수정된 궤도를 그녀에게 다시 보냈다. 플레밍 여사는 향상된 지도를 이용하여 다시 한번 비트행성의 위치를 계산했다. 그 결과 1894년과 1896년의 판에서 비트행성이 발견되었고, 그 과정에서 비트행성은 에로스로 명명되었다.
_5. 페루에서 보내온 사진, 135~136쪽

플레밍 여사는 타임캡슐에 수록된 업무일지에서 에드워드 피커링에 대해 긍정적인 감정만을 표현했지만 단 한 가지 예외가 있었다. 그것은 바로 보수 문제였다. 3월 12일 그와 보수 문제를 협의했을 때, 그녀는 그가 제시한 금액에 전혀 만족할 수 없었다. “나는 책임 부담이 많고 작업 시간이 길지만, 그분은 내 업무가 별로 과도하거나 힘들지 않다고 생각하는 것 같아요. 내가 불만을 제기했더니, ‘당신은 여성 중에서 최고의 임금을 받고 있어요’라는 대답이 돌아왔어요. 만약 그분이 좀 더 신중했다면, 자신의 실수를 깨닫고 반성했을 거예요. 나는 가끔 그분에게 ‘다른 사람을 고용해보세요. 나만큼 묵묵히 일하는 사람도 없을걸요?’라고 말하고 천문대를 그만두고 싶은 충동을 느끼곤 해요. 그리고 내가 연봉 1500달러를 받는 데 반해, 나와 똑같은 일을 하는 남자들은 2500달러를 받는다는 사실도 생각해봤으면 좋겠어요. 그분은 내가 남자들과 마찬가지로 주택을 소유하고 있으며, 부양할 가족이 있다는 사실을 한번쯤 생각해봤을까요? 여자들은 안락한 생활을 주장할 수 없으며, 주어진 것을 묵묵히 받아들이는 것이 미덕이라니! 그건 시대에 뒤떨어지는 발상이에요.”
_6. 플레밍 여사의 영전, 154쪽

허블의 편지는 계속되었다. “나는 이번 시즌에 기상 조건이 허락하는 한 주도면밀하게 안드로메다 성운을 관측해왔어요. 그 결과 지난 다섯 달 동안 9개의 신성과 2개의 변광성을 발견했어요. 그런데 한 변광성의 광도곡선에서, 리비트 양의 세페이드 변광성에서 나타나는 전형적 패턴(최대밝기에 신속히 도달했다가, 서서히 어두워져가는 패턴)이 발견되었어요.” 허블이 새로 발견한 세페이드는 매우 어두운 18등급 부근에서 최대밝기에 도달하지만, 변광 주기가 무려 31일이나 되는 것을 감안하면 태양보다 수천 배 밝은 게 틀림없었다. 그렇게 밝은 별이 어두워 보이는 이유는 단 하나, 어마어마하게 먼 거리에 존재하기 때문이었다. 허블은 섀플리가 제시한 세페이드의 측정치를 이용하여, 안드로메다의 나선성운을 100만 광년 이상 멀리 떨어진 곳에 배치했다. 그런데 안드로메다 성운이 그렇게 먼 거리에서 어렴풋이 보이려면 은하수와 맞먹는 크기를 갖고 있어야 했다. 그렇다면 안드로메다는 그 자체가 하나의 은하, 즉 섬우주임에 틀림없었다.
_12. 페인의 박사학위 논문, 315쪽

마침내 수소의 편재성을 인정하지 않을 수 없게 되었다. 그리하여 1929년 7월 《천체물리학저널》에 기고한 〈태양 대기의 조성에 관하여〉라는 긴 논문에서, 1925년 페인 양이 발표한 논문을 인용하며 그녀의 발견을 인정했다. 그러나 자신의 과오는 일절 언급하지 않고, 50쪽에 달하는 논문의 말미에서 이렇게 선언했다. “수소가 엄청나게 풍부하다는 것은 거의 의심할 수 없는 사실이다.”
이제 우주의 구조가 완전히 뒤집혔다. 세실리아 페인이 처음 제기했던 ‘수소와 헬륨의 엄청난 풍부성’은 다른 요소들을 모두 손님으로 전락시켰다. 러셀의 심층 분석을 통해, 오랫동안 극미량으로 여겨졌던 원소들이 과도하리만큼 풍부한 것으로 밝혀졌다. 가장 가볍고 하찮은 원소들이 대권을 장악한 것이다.
_13. 천문대의 신년 전야제 파티, 347쪽

오늘날의 천문학자들도 주기-광도관계에 의존하여 우주의 팽창속도를 측정한다. 허블이 성운 영역에서 관찰한 ‘적색편이와 거리 간의 관계’는 허블법칙으로 알려져 있는데, 일부 과학자들은 그와 마찬가지 논리로 “허블의 발견에 토대를 제공한 주기와밝기 간의 관계도 리비트법칙이라고 불려야 옳다”고 주장한다. 2009년 1월 미국천문학회 집행위원회가 용어 개정안(‘주기-광도관계’에서 ‘리비트법칙’으로 변경)을 만장일치로 결의한 이후, 천문학자들 사이에서 용어 개정에 대한 인식이 점차 확산되고 있다.
_15. 천문학 스타들의 일생, 402~403쪽

안토니아 모리(1866. 3. 21. ~ 1952. 1. 8.)
풀네임은 안토니아 코에타나 드 파이바 페레이라 모리. 헨리-애너 드레이퍼 부부의 조카딸로, 천문대에서 일한 최초의 여대 졸업생이었다. 초기 분광쌍성을 발견했고, 거성을 왜성과 구별할 수 있는 스펙트럼 분류체계를 고안했다.

_하버드의 천문학자, 보조연구원, 협력자들, 427쪽