The Fabric of the Cosmos

The Fabric of the Cosmos by Brian Greene

 

일반인들을 위해 쓴 물리학 책을 또 구해 읽고 있는 이유는 이런 책들이 잠자리에서 읽다가 잠들기에 최상이기 때문이다. 소설은 너무 재미 있으면 읽다 밤새는 수가 생기고 타임 매가진 같은 시사 잡지는 첫 페이지부터 끝까지 읽고 나도 정신이 말똥말똥하다. 하는 일과 관련된 책을 읽으면 좀 복잡한 생각이 들어 잠이 오는데 도움이 안되는 수가 있다. 그러나 알듯 모를듯 한 물리학 책을 읽다 보면 재미있으면서도 복잡하기도 해서 읽다보면 스스르 잠이 들어 버린다.

 

학부때 물리학 교수 한분이 물리학이 만학의 왕이다 라는 말을 하는 것을 들었다. 그땐 자기 전공 분야이니까 저러는구나 싶었는데 지금 생각해 보면 그 말도 일리가 있다. 물리학이라는 것이 어찌보면 학문 중에 제일 “영양가” 가 많은 학문인지도 모른다. 물리학이 발견해 낸 법칙과 이론은 경제학이나 심리학같은 사회 과학이 만들어 낸 이론이나 법칙에 비해 그 영향력이나 정밀성이 탁월하다. 뉴턴의 만유인력 법칙이나 아인슈타인의 상대성 이론을 생각해 보면 그만큼 멋있는 이론을 내놓은 학문 분야가 있을까 싶은 생각이 들기도 한다. 간단하게 전기가 없는 생활을 상상해 보면 물리학이 세상에 미친 영향을 가늠해 볼 수 있다. 증권회사에서 일해서 연봉 수천만불씩 받는 사람도 있다던데 그런 사람들 월급 좀 덜 주고 스티븐 호킹 같은 물리학자들 월급 좀 올려줘야되지 않나 하는 생각도 해본 적이 있다. 미국 물리학 박사들 자기 분야에서 직장 잡기가 어려워서 금융회사로 가서 증권거래 하는 것을 수학적으로 도와주는 일을 하는 사람도 많이 있다고 한다.

 

Brian Greene 이라는 사람이 쓴 The Fabric of the Cosmos 라는 책은 학교 도서관 신간 코너에서 눈에 띄어 고른 책이다. 책을 읽다보니 저자가 참 똑똑한 사람이라는 생각이 들어 뒷 표지를 열어 보니까 하바드 대학을 나와 로즈 스칼라 (이거 꽤 대단한 거다.) 로 옥스포드 대학에서 박사 학위를 받고 컬럼비아 대학에서 물리학 교수를 하고 있는 사람이다. 난 몰랐는데Superstring (초끈?) 이론으로 꽤 유명한 사람인 모양이다. 내 생각에 훌륭한 학자는 어떤 지식 자체를 아는 것 뿐 아니라 그 지식이 다른 분야나 또 보다 넓은 차원에서 무슨 의미를 가지고 있느냐에 대하여 얼마나 많이 이해하고 있느냐에 달려 있는데 저자가 그런 사람인 것 같다.

 

이 책은 대중을 위한 물리학 책인데 시작은 엉뚱하게 까뮈의 시지푸스의 신화에 대한 얘기로부터 시작한다. “진정한 철학의 문제는 단 하나—자살의 문제이다 (즉 인생은 살만한 가치가 있는가? 라는 문제이다). 세상이 3차원이건 아니건 마음이 9가지 종류가 있건 12가지 종류가 있건 그것은 부차적인 문제이다.” 과학자인 저자는 두번째 문장이 마음에 걸렸다고 한다. 우주의 구조와 본질을 이해하는 것이 인생이 살만한 가치가 있는지 없는지에 대한 답을 주는데 중요한 역할을 한다고 생각했다는 것이다.

 

이 책은 빌린 지 한참 되었는데 아직 반도 못 읽었다. 읽다 보면 잠이 너무 잘 와서 진도가 더딘 이유도 있고 더 관심이 있는 책을 발견하면 그 책부터 먼저 읽었기 때문이다. 그래서 이제까지 읽어논 것이라도 먼저 정리를 해놔야지 나중에 다 잊어버리겠다 싶어서 반쪽 독후감을 쓴다.

 

본론은 상대성 이론부터 시작하는데 알듯 모를 듯한 상대성이론은 이 책을 읽고 조금 더 알듯 쪽으로 가까워 진 것 같기도 하다. 이해라는 것이 여러가지 심적 상태를 나타내는 말인데 그 중 하나가 심적 모형을 만드는 것이다. 그런데 3차원에 익숙해서 시공간의 4차원 세계가 머리 속이 잘 그려지지가 않는 것이 문제인 것이다. 저자가 제공하는 하나의 심적 모형은 아주 긴 식빵 모형이다. 한 단면이 (2차원으로 단순화 한) 공간이고 식빵의 길이가 시간인데 식빵을 여러 각도에서 잘라 볼 수 있다는 것이 시간이 상대적일 수 있다는 것 – 즉 내가 보는 지금과 멀리 있는 사람이 보는 지금이 다를 수 있다는 것 - 을 이해하는데 도움이 될 수 있다.

 

또 하나 재미있는 비유는 우리가 움직이지 않고 가만히 있어도 시간의 축으로 빛의 속도로 움직이고 있다는 것이다. 비유인지 실제로 그렇다는 것인지 잘 모르겠지만 그렇기 때문에 우리가 움직이면 시간이 천천히 가는 것을 이해하는데 도움이 될 수 있다. 북쪽을 시간의 축이라고 생각하고 북쪽으로 시속 100km 로 달리는 차가 방향을 조금 틀어 북서쪽으로 100km 로 달려가면 (서쪽은 공간과 관련된 방향이다) 북쪽으로만 움직이는 측면을 보면 속도가 떨어지는 데 그것이 바로 움직이면 시간이 천천히 가는 이유가 된다는 것이다. 이해가 되는 것 같기도 하고 아닌 것 같기도 하다. 물론 움직이는 방향이 바뀌면 (예를 들어 남쪽으로) 시간이 움직이는 속도가 더 차이가 나는 것은 아니다. 시간은 네번째 차원이니까 삼차원의 각 방향과 독립적일테니까.  어쨋거나 우리가 가만히 있어도 시간의 열차 괘도를 따라 빛의 속도로 가고 있다는 비유는 여러가지를 생각하게 해준다.

 

그런데 물리학이 발견해 낸 알쏭달쏭한 신기한 이야기는 상대성 이론 뿐이 아닌 모양이다. 마술처럼 떨어져 있는 입자가 서로에게 영향을 미칠 수 있다는 것이다. 게다가 입자의 행동이 사람이 그 특성을 알아내면 바뀐다고 한다. 상대성 이론만 이해하면 현대 물리학을 대충 이해한다고 생각하고 열심히 읽었는데 산넘어 산이다. 첫 번째 산을 넘지도 못했는데 그 뒤에 더 큰 산이 있는 모양이다.