[물리학 책] 엘러건트 유니버스

물리학 책인 엘러건트 유니버스를 읽어 보았습니다.

[물리학 책] 엘러건트 유니버스

슈퍼 스트링 이론이란?

이 책은 슈퍼 스트링 이론에 관해서 설명해 논 책입니다. 슈퍼 스트링 이론은 물질의 최소 구성요소가 진동하는 끈의 형태로 존재한다는 가설을 설명하고 있는 책이기도 합니다. 현대 과학에서 원자가 크기가 없고 질량만 존재하는 것으로 가정하여 계산해서 생기는 수치적 오류를 이 이론에서 어느 정도 해결할 수 있어 관심 있게 다루어지는 새로운 이론입니다. 게다가 이 이론은 시공간에서의 네 가지 힘(중력, 전자기력, 강력, 약력)을 통합할 수 있는 실마리를 제공하고 있습니다. 아직 계산식과 나오는 해가 난해하여 문제가 많은 가설로 알려져 있지만 계속 연구하여 사실임이 입증되면 우리는 뉴턴에서 아인슈타인의 세계로 뛰어넘었듯이 과학이 한 단계 앞으로 나아갈 것이라고 믿습니다. 정말 획기적인 일이 아닐 수 없는데 이 이론으로 인하여 시공간에 대한 새로운 해석이 전개됩니다.

우리는 10차원의 공간에 살고있다

우리는 4차원이 아니라 10차원의 공간에서 살고 있는 것입니다. 아직 추가 차원이 무엇을 얘기하는지 확실히 밝혀지지 않았지만 만물의 근원을 거의 궁극적으로 파 해치고 있는 이 이론은 내가 봐도 정말 매력적입니다. 과학에 대해서 잘 모르는 나 같은 사람도 읽을 수 있도록 저자가 많은 배려를 하였습니다. 수식이 없습니다. 게다가 과학의 기본 지식이 없어도 책에서 뉴턴과 아인슈타인의 이론들을 다루기 때문에 부담이 없어서 좋았습니다. 안타까운 점은 이제 실험 물리학이 서서히 한계가 드러나고 있습니다. 특히 물질의 구성 입자를 확인하는 문제는 엄청난 고에너지와 넓은 부지가 필요한데 금전적인 한계도 있고 말입니다. 과학은 새로운 이론이 나오고 그걸 입증할 실험이 뒷받침돼야 비로소 공인되는 이론이 되는 것인데 실험으로 확인할 수 없는 정도까지 이르면 밝혀낸들 무슨 소용이 있겠습니까? 죽기 전에 물질의 신비가 파해 쳐질지 기대됩니다. 이 책의 역자후기를 보면 참 인상적인 말들이 있습니다. "자연의 법칙은 얼마나 신의 의도에 부합되는가" 예전 신학적 논리를 바탕으로 자연을 이해하려 했기 때문에 어떤 현상을 봐도 "자연은 이러이러한다" 라고 하기보단 "자연은 이러이러해야 한다" 라는 종교적 또는 신학적 인과율에 의한 필연성을 더 중요하게 생각했었습니다. 하지만 요즈음의 현대 과학에서는 신의 입지가 과거보다 형편없이 좁아지긴 했지만 필연성에 연연하는 비과학적 습성은 곳곳에 남아있습니다. 물론 이러한 잣대로 과학이론의 진위여부를 판별하는 사람은 없습니다. 그러나 과학적 검증을 이미 통과한 이론에 최후의 날개를 달아주는 수단으로써 "필연성"과 "당위성"은 여전히 그 영향력을 유지하고 있는 것이 사실입니다.

리차드 파인만의 주장

그러나, 양자 전기역학 QED를 완성하여 노벨 물리학상을 수상했던 파인만 Richard.Feynman 은 자연을 설명하는 논리 자체가 일반적으로 인간의 이해력을 벗어나 있음을 지적하면서 양자역학이 제아무리 기이하다 해도 그것이 실험적 결과를 잘 설명해준다면 우리는 이 우주 자체가 원래부터 터무니없이 황당한 존재라는 것을 현실로 받아들여야 한다고 강조했습니다. 두말할 것도 없이, 파인만의 주장은 위에서 언급한 '창조의 의도'와 정면으로 상충됩니다. 자연의 질서 속에 숨어있는 창조의 의도를 인간의 지적능력으로 이해하는 것이 과연 불가능한 것일까요? 우리가 알고 있는 자연의 법칙들은 과연 실체의 그림자에 불과한 것일까요? 만일 그렇다면 우리는 그림자를 발견한 것만으로 만족해야 할 만큼 미개한 존재인가? 정말 우리의 존재로는 이 세계를 이루는 원리, 과학적으로도 그리고 신학적으로도 결국 우리는 신의 의도를 알 수 없는지 왠지 회의감에 빠지게 됩니다. 그런데 물리학은 신기하게도 점점 알게 될수록 신의 존재를 확신하게 된다는 것입니다. 우주에 존재하는 4가지의 힘인 중력, 전자기력, 약력, 강력의 균형이 조금이라도 틀어진다면 세상은 다른 원소로 채워져 있고 별들의 존재 또한 없을 거라는 것입니다. 그런 것을 보면서 정말로 완벽하게 만들어진 어떤 원리 밑에 우리는 살아있구나 하는 생각이 듭니다. 내가 예전 신의 존재에 대해 그리고 기독교에 대해 상상 속의 존재를 믿는 그들만의 성을 쌓고 사는 사람들이라 생각했지만 나보다 더 나은 그리고 똑똑한 아인슈타인 등 수많은 과학자들이 종교를 믿는 것을 보고 의아하게 생각했던 게 지금은 조금씩 이해가 됩니다. 알면 알게 될수록 점점 모르는 그리고 경외심을 느낄 수밖에 없는 이 세계를 만든 그 무엇인가에 대해 알고 싶어 집니다.

 

물리학 책인 엘러건트 유니버스에 대해서 읽어보았습니다. 어려운 주제이긴 했지만 재미있게 읽은 책이었습니다.