나는 도대체 무엇인가?..우주의 구조를 읽고

물리학! 우주론이라고 하면 일상생활과는 거리가 있는 분야라 생각됩니다.
게다가 복잡한 물리공식과 거의 맹자왈..공자왈..하는 수준의(‘ 장자의 나비
우화'나 영화 '매트릭스'를 연상케하는)상대성이론과 양자역학의 이야기들은
평범한 일반인들이 접근하기에는 막연한 심리적인 장벽을 주기도 합니다.

저 또한 우주론에 대해서 일반인들이 가지는 막연한 호기심과 동시에 파고들
기에는 왠지모를 두려움이 있었습니다. 그렇게 저와 같이 물리학에 곁눈질만 하던 일반인들에게 책 한권을 소개드리고자 합니다.

저와 같이 ’우주과학’에 목마름이 있는 비전공자분들에게 오아시스 같은 책이 될지 모르겠습니다. 사실 이 책에 푹 빠져 근7~8번은 반복해서 읽었던 것 같습니다. 그 만큼 저자의 설명이 일반인의 수준에 맞게 잘 정리되어 있었습니다.

우주의 구조( 저자 : 브라이언 그린 )

책에서는 고전역학에서 풀지 못한 ‘중력은 왜 일어나는가?’에 대한 의문을 아인슈타인의 ‘상대성이론’을 통해 논리정연하고 쉬운 예시를

통해 풀어 나갑니다. 일체의 수학적 공식을 사용하지 않고 예시와 실험결과만으로 풀어나가는 저자의 필력에 감탄이 나오더군요.

특히나 ‘특수상대성이론’에 대한 설명은 마치 ‘장자의 나비’를 연상케 합니다. 상식적으로 우리는 시간이 우리를 기준으로 흘러간다고

생각합니다. 그러나 ‘시간의 입장’에서는 시간은 가만히 있고 우리가 시간을 따라 달려가고 있다고 가정 할수도 있습니다. 마치 우리가

시간이라는 방향으로 달려가다가 ‘공간방향’으로 에너지를 쓰게되면 시간으로 가던 에너지가 줄어들면서 ‘시간이 느리게 가는’ 현상을

경험하는 것처럼 말이죠. 여기서 더 나아가 ‘양자역학’에 이르게 되면 ‘시간과 공간이라는 것 자체가 실제로 존재하는가?’ 에 대한

강한 의구심을 가지게 하는 결정적인 실험을 공개합니다. 바로 우주의 ‘비국소성(=연결성)’에 대한 실험 입니다.

아인슈타인의 상대성 이론에 의하면 어떤 신호나 물체도 ‘빛의 속도’ 를 넘지 못합니다. 그런데 이 ‘비국소성’의 실험결과는 사실상 빛의

속도를 넘는 아니 아예 공간을 이동하는데 시간이 걸리지 않는 현상을 보여줍니다. 비국소성 실험을 풀어서 설명드리면 하나에 변화를

주면 다른 쪽도 변하는 ‘짝입자’라는 입자에 대한 실험입니다. 이 ‘짝입자’ 한쌍을 아주 먼거리에 떨어뜨려 놓았습니다. 그리고 한쪽입

자에 변화를 주었더니 먼거리에 있던 ‘짝입자’가 즉각적으로 변했던 것입니다. 사실 이 실험결과를 통해 과학자들은 경악을 금치 못했

습니다. 왜냐하면 짝입자의 한쪽의 변화가 어떤 형태로는 다른 한쪽에 도달하려면 적어도 그 사이를 이동하는데 ’시간’이 걸리게 됩니다

. 그런데 이 ‘짝입자’들이 시간지연없이 동시에 변했던 것입니다. 결론적으로 이 실험결과는 우리가 생각하는 ‘공간’이 사실상 실체가 없

거나 아직 우리가 알지못하는 구조로 존재한다는 것을 강하게 암시합니다. 마치 영화 ‘매트릭스’를 연상케하는 과학실험입니다.

이 외에도 입자의 입장에서 ‘현재의 관찰’이 ‘과거 입자의 역사(경로)’를 바꿔버리는 실험결과(=이중 슬릿 실험의 연장)등은 우리가 사는

우주에 대한 상식을 깨트리고 상상력의 극치를 자극하기에 충분합니다.

사실 저는 나라는 존재는 무엇인가? 라는 질문에 대한 답을 찾기위해 우주론에 대한 관심을 가지게 되었습니다. 나라고 하는 내몸의 구

성부분은 결국 입자로 이루어져 있고 이 입자들의 기원을 찾아가다 보면 뭔가 해답이 보이지 않을까 하는 막연한 기대감 때문이였지요.

그런데 막상 우주론을 공부하다보니 상식밖에 사실들에 직면하게 되었고 이 ‘나’라는 존재가 상식적인 예측을 뛰어넘는 방식으로

존재하고 있구나 라는 생각을 하게 되었습니다. 이러한 우주론의 인과관계의 뿌리를 추적하다보면 결국 ‘최초의 원인’ 이라는

‘이해의 벽’에 부딪히게 되는데 이 부분은 개인적인 ‘경험’에 대한 사견이 있어서 이 글에서는 줄이도록 하겠습니다.

결론적으로 이 책은 제목그대로 ‘우주의 구조’에 대한 가장 현대적이고 과학적인 설명을 일반인들이 이해할수있는 언어로 친절하게 풀어

내고 있습니다. 어떻게 보면 ‘나는 누구인가’에 대한 질문의 근본적이고 과학적인 가이드가 되어 주지 않을까 하는 생각도 듭니다.

과학적인 상식뿐만 아니라 철학적인 사유의 근거도 마련해 줄만한 책이라 생각됩니다.