평행우주 미치오 카쿠: 최첨단 과학의 현재 위치

매우 어려운 과학이라 할지라도,

표현하는 사람에 따라 이해할 수 있도록 책을 쓰는 사람이 있습니다.

평행우주를 쓴 미치오 카쿠입니다.

일본계 미국인으로 끈이론에 대해 해박한 이론물리학 교수를 하고 있죠.

해외 방송을 통해 어려울 수밖에 없는 자신의 분야를

쉽고 재미있게 설명하기로 유명한 사람입니다.

영국 BBC에서 다큐멘터리로 평행우주가 방영되었으니,

기회가 되신다면 한번 영상으로 보시는 것도 추천합니다.

아무리 쉽게 설명한다 한들 그 내용이 쉽지는 않습니다.

오늘 다루는 이 책은 독자의 학문적 깊이와 상관없이 어렵습니다.

아직까지도 완벽하게 해답이 나오지 않은 천문학인데다가,

상식적이지 않은 매우 생소한 개념을 설명하기 때문입니다.

제목이 말하는 평행우주와는 다르게 결론부터 말하자면,

우주에 관한 이론 설명집입니다.

아인슈타인이 맥스웰 방정식에 대하여 고민하던 당시

맥스웰 자신도 생각하지 못했던 이상한 점을 발견합니다.

빛의 속도는 모든 관성계에서 동일하게 나타나는데,

엄청난 속도로 빛을 따라가려고 해도 빛의 속도가 변하지 않는다는 사실이었죠.

이부분은 인간의 상식으로는 이해가 되지 않습니다.

비행사가 출력을 최대로 높여 빛과 비슷한 속도로 달린다면,

관측자는 빛과 같은 속도가 되어가는 비행사를 볼 수 있습니다.

하지만 비행사는 빛과의 속도경쟁에서 여전히 따라잡지 못합니다.

우주선이 정지해있어도, 부지런히 달리고 있어도,

빛의 속도는 전혀 달라지지 않은 것입니다.

이게 어떻게 된일일까요?

"운동 상태가 다른 두 사람이 동일한 사건을 관측했을 때, 결과가 다르게 나오는 이유는 무엇인가?"

그러던 1905년 아인슈타인은 구 물리학의 시대를 끝냅니다.

시간은 관측자의 운동상태에 따라 각기 다른 빠르기로 흐른다.

관측자의 운동속도가 빠를수록 시간은 더욱 천천히 흐른다.

시간은 절대적인 양이 아니다.

우주 어디에서나 같은 속도로 흐른다고 했던 뉴턴의 생각과 다르게

아인슈타인에게 있어서 시간은 상대적이었던 것이죠.

또한 관측자의 운동속도에 따라 시간이 다르게 흐른다면

물체의 길이와 질량, 에너지도 속도에 따라 달라진다는 것을 깨달았습니다.

달리는 자동차는 이동방향으로 길이가 줄어들고, 물체의 질량은 증가한다.

(로렌츠-피츠제럴드 수축 이라고 합니다.)

속도가 광속에 이르면 시간은 흐르지 않게 되며, 길이는 0이되고 질량은 무한대가 되기에,

아인슈타인은 빛을 제외한 어떤 물체도 광속과 같거나 더 빠른 속도로 움직일 수 없다는 결론을 내립니다.

뉴턴이 중력법칙을 발견하여 천체의 움직임과 사과의 움직임을

하나의 통일된 이론으로 설명한 것처럼,

아인슈타인은 시간과 공간을 하나의 통일된 이론으로

시공간spacetime 이라 명명합니다.

질량과 에너지도 속도에 따라 변환가능한 에너지라는 것을 밝혀내며

모두가 아는 공식 E=mc^2를 공개하죠.

극소량의 질량이라도 에너지가 된다면 가공할만한 위력이 된다는 것이 발견되면서,

무한히 빛을 뿜는 항성들의 에너지원까지 설명이 되었습니다.

뉴턴의 1차계단을 뛰어넘어 새로운 물리학의 체계를 열었다면

아인슈타인의 2차계단을 통해 현대 물리학과 천문학의 문을 열었습니다.

영화 인터스텔라에 나오는 중력장에 의한 상대적 시간차는

아인슈타인의 설명이 없었더라면 생기지 못했을 것이죠.

과거 현재 미래를 표현하는 우리들의 개념도 시공간으로 통일되면서

4차원이라는 것을 3차원인 우리가 이해할 수 있게되는 개념이기도 합니다.

그 똑똑한 아인슈타인도 우주가 팽창하는지 멈춰있는지는 끝내 알지 못했습니다.

수축하면 모여서 끝나고, 팽창하면 얼어서 끝나는 종말이 오는 우주의 상태를 말이죠.

그의 모델은 20세기 초를 지배했던 정적인 우주와 매우 달랐습니다.

우주가 팽창하는지 정적인 상태인지를 판가름하는것은 아직도 나오지 않았습니다.

다음 3번째 계단을 이어갈 포스트 아인슈타인은 언제 나올까요?

무수한 별들로부터 빛을 내리 쪼인다면 밤 하늘이 검은것이 설명이 되지 않을때,

고작 시인이었다고 할 수 있는 학문적인 단계에선 초보자였던

에드거 엘런 포의 말처럼 때로는 단순한 것이 진리인 경우도 있습니다.

빛이 아직 닿지 않은 신생 우주라는 결론을 미루어 보아 우주가 팽창하는 건 아닐까요?

인간의 상식이 적용된 지구는 우주에 존재하는 한 변두리 행성에 불과합니다.

아둥바둥하며 살아가는 우리의 하루하루가 우주의 규모에서는

보이지도 않는 티끌수준인것이죠. 

그러한 결론이 허무할수도 있습니다.

천동설이 박살나버리고 지구가 주인공이 아니라는 것을 밝혀낸 시대처럼,

우주를 파면 팔 수록 인간의 위치는 점점 더 작아져만 갑니다.

그러한 허무함 속에서 미치오 카쿠는 자신감있는 발언을 했습니다.

만일 나에게 원하는 시대에서 선택해서 살 수 있는 권한이 주어진다면,

나는 주저없이 지금을 택할 것이다.

우리는 인류 역사상 가장 극적인 시기에 살고 있기 때문이다.

산이 있기때문에 탄다는 등산가들의 말처럼,

살아있기 때문에 연구하는 그의 모습을 보면서 잃어버릴뻔 했던

허무함의 우주과학에서 희망의 빛을 잃지 않을 수 있었네요.

먹고 살기 바쁜 삶에서 아무 영향도 주지 않는 우주가 뭐 별 대수라고 할 수 있습니다.

하지만 인간의 호기심과 태초를 찾아내려는 궁금증은 오늘도 과학자들의 연구로 이어지고 있습니다.

결코 상식적이지 못한, 고지능의 학문 천문학. 미치오 카쿠의 평행우주였습니다.

에드거 앨런 포의 밤하늘이 새까만 이유를 적어둔 시처럼

팽창/정적우주의 이론을 초보 천문학자가 손쉽게 해결할 수 있을까요?

책은 뉴턴과 아인슈타인을 지나 허블로 넘어옵니다.

분량이 많은 관계로 2부에 나누어서 진행하도록 하겠습니다.

정보가 도움이 되었다면

아래에 공감 하트 버튼을 눌러주세요. ^^

작성자에게 큰 힘이 됩니다.