시간의 기원 : 스티븐 호킹이 세상에 남긴 마지막 이론

시간의 기원 : 스티븐 호킹이 세상에 남긴 마지막 이론

$32.00
Description
우주론의 지도를 바꾼 스티븐 호킹의 마지막 유산
스티븐 호킹 × 토마스 헤르토흐, 20년 공동 연구 결정판!
우리 시대를 대표하는 과학자를 꼽으라면 많은 이가 스티븐 호킹(1942~2018)을 떠올릴 것이다. 이어 휠체어에 몸을 맡기고 컴퓨터로 세상과 소통하는 물리학자의 모습이 그려진다. “살아 있었다면 시간의 시작과 끝에 관한 연구 업적을 인정받아 2020년에 로저 펜로즈와 함께 노벨 물리학상을 받았을 것”이라고 평가받는 스티븐 호킹은 노벨상을 받지 않았다는 게 믿기지 않을 정도로 물리학계에 많은 자취를 남기고 간 천체물리학자다. “우주는 왜 생명체에 우호적인 곳이 되었는가?” 평생에 걸쳐 답을 찾아 헤맨 질문만을 남기고, 2018년 3월 우리 시대 최고의 지성은 세상을 떠났다. 그로부터 5년이 지난 2023년, 그 질문에 대한 답이자 호킹이 우주에 남긴 마지막 유산이 그의 공동 연구자인 토마스 헤르토흐를 통해 공식적으로 세상에 공개되었다.

이 책 《시간의 기원》은 한마디로 스티븐 호킹이 세상에 남기고 간 최종 우주론의 결정판이다. 저자인 토마스 헤르토흐는 현재 벨기에 루뱅가톨릭대학교 이론물리학과 교수로, 1998년 케임브리지대학교 호킹의 박사과정생으로 들어가면서 호킹과의 인연이 시작되었다. 그때부터 20년간 저자는 호킹의 가장 가까이에서 함께 우주론을 연구하는 영광을 누렸다. 존스홉킨스대 자연철학부 교수이자 이론물리학자인 숀 캐럴이 “파격적인 우주론을 전개하는 데 조금도 거침이 없다는 점에서 헤르토흐는 스승인 호킹을 닮았다”고 이야기했듯, 저자는 호킹이 배출한 여러 걸출한 물리학자 가운데 한 사람이다. 따라서 이 책은 토마스 헤르토흐라는 미래가 기대되는 물리학자의 대담한 연구 성과를 엿볼 기회인 동시에 우주 연구에 평생을 바쳤던 학자로서의 호킹의 삶, 더불어 고난 속에서도 언제나 유머를 잃지 않았던 한 인간으로서의 호킹의 삶이 담겨 있는 과학서이자 에세이이자 그를 기리는 회고록이다.
저자를 필두로 하는 호킹의 연구팀은 빅뱅 연구를 시작으로 생명친화적인 우주의 탄생 비밀을 밝히고자 몇 년을 분투한 끝에 생명체의 존재를 허용하는 우주론을 내놓았다. 계속 논란이 되어온 다중우주 가설의 모순을 해결하기 위해 ‘홀로그램 우주holographic universe’라는 양자물리학의 극단을 탐험하고, 그 기원을 추적하고자 시간을 거꾸로 거슬러 올라가 입자와 힘, 심지어 시간까지 사라지고 물리법칙이 극도로 단순해지는 깊은 수준의 진화를 발견했다. 이에 “물리법칙은 고정된 것이 아니라 우주가 형성되면서 함께 진화해왔다”는 결론에 이르게 되는데, 이 책의 제목에서 찰스 다윈의 《종의 기원》을 떠올렸다면 우연이 아니다. 1988년, 호킹의 베스트셀러 《시간의 역사》가 출간된 이후 25년이 흐르는 동안 연구를 거듭하면서 호킹의 우주론은 다윈의 진화론을 닮아 있었다.

생명친화적인 우주에서 지구의 관리인으로 살아가는 삶이란 과연 어떤 의미인가? 호킹은 삶의 마지막 순간을 이 심오한 질문의 답을 찾으면서 보냈다. 이 사실 하나만으로도 그가 남긴 마지막 저서라고 할 수 있는 이 책 《시간의 기원》은 과학의 값진 유산으로 부족함이 없을 것이다.

저자

토마스헤르토흐

ThomasHertog
스티븐호킹의공동연구자이자빅뱅의양자적특성을연구하는우주론학자.케임브리지대학교에서세계적인물리학자스티븐호킹의지도하에박사학위를받았으며,이때의인연을시작으로2018년호킹이세상을떠나기전까지20년동안호킹과함께우주의기원을파헤치는연구를해나갔다.케임브리지대학교이론물리학과연구실에서몇년에걸쳐우주가어떻게생명체에유리한환경을갖게되었는지파고든끝에,양자물리학의극단을탐험,물리법칙이우주와함께진화해왔다는결론에도달하게된다.현재는벨기에루뱅가톨릭대학교이론물리학과에서학생들을가르치고있다.
호킹의마지막이론을정리한이책《시간의기원》은우주에대한기존의관점에변화를가져올것이다.우주의기원을바라보는완전히새로운시각을보여줌으로써호킹이남긴위대한업적은또한번물리학의역사에길이남을것이다.

목차


1장역설
2장어제없는오늘
3장우주기원론
4장재와연기
5장다중우주에서길을잃다
6장질문이없으면과거도없다!
7장시간없는시간
8장우주의안식처

감사의말

사진및출처
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출판사 서평

존재의기원을밝히기위해호킹이죽는날까지탐험했던세계

유일한우주인가,다중우주인가?설계된우주인가,자연적으로만들어진우주인가?이는오랜시간해결되지않은채과학계에남아있는질문이다.호킹연구팀의최종목표역시이질문에대한답을찾는것이었다.호킹의우주론연구의핵심은빅뱅의특성과생명체가존재하게된원인을밝히는것이었지만,그못지않게자연법칙저변에깔린진정한의미를파악하는것도중요했다.우주론은이세상에대해무엇을알아낼수있으며,우리는왜지금과같은모습이되었는가?이것이바로호킹이죽는날까지탐험했던세계였다.

이책은다른책어디에서도다루어지지않은,앞으로도영원히다루어질수없는호킹의‘마지막’이론을담았다는점에서중요한의의를갖는다.스티븐호킹의정리된연구를가장가까운공동연구자의명확한눈으로읽을수있을뿐아니라아인슈타인을비롯해조르주르메트르,닐스보어,리처드파인먼,짐하틀등20세기의물리학계를이끌었던주요과학자들의업적과그들의주장이자세히소개되고있다는점도흥미로운점가운데하나다.

양자물리학에서찾은생명친화적우주

벨기에의성직자이자천문학자였던조르주르메트르의우주팽창론을시작으로,우주론의역사를한눈에정리하면서책은전개된다.아리스토텔레스부터플라톤으로이어지는고대그리스의철학과뉴턴의물리학과찰스다윈의진화론까지,저자는물리학과철학을넘나든다.1927년,조르주르메트르는“우주가팽창하고있다”는주장을펼쳤지만당시아인슈타인을비롯해아무도그의말을믿지않았다.1990년대에이르러서야천문학자들은50억년전부터우주의팽창속도가빨라지기시작했다는놀라운사실을알아냈다.우주팽창의역사는우주에‘생명체가존재할수있는조건’이있다는사실이수용되는데핵심적역할을했다.르메트르는우주가생명체의존재를허용한다는점을고려하여‘팽창이한동안매우느리게진행되었던감속기’가있음을알아냈다.즉별과행성,생명체가탄생할수있도록우주팽창이아주느리게진행된시기가있었다는말이다.아주작은조건이라도어긋났다면우주에는생명이탄생할수없었을것이다.그렇다면누가,왜우주에생명체의존재를허용한걸까?

이수수께끼를풀기위해호킹은원점으로돌아가빅뱅을연구했다.하지만그의초기연구는다중우주라는문제에부딪히면서위기를맞는다.연구초기에호킹은빅뱅깊은곳에숨겨진수학이모든것을인과적으로설명해줄것이라고가정했다.다중우주를대체할최종이론이어딘가에존재한다고믿은것이다.그러나호킹은우주론을거꾸로뒤집은후,자신의생각이틀렸음을깨달았다.하향식관점이물리적실체와법칙사이의계층구조를완전히바꿔놓았기때문이다.하향식철학에의하면우주는법칙을무조건따르는기계가아니라스스로만들어나가는자기조직적실체이며,그안에서온갖패턴이모습을드러낸다.이들중가장일반적인것을우리는‘물리법칙’이라부른다.하향식우주론에서는법칙이우주를위해존재하는것이아니라,우주가법칙을위해존재한다.존재의근원을묻는질문에답이존재한다면,그답은바깥이아니라이세상안에서찾아야한다는것이다.이렇듯하향식접근법을통한양자우주는가능성속에서자신의모습을만들어가고,우리는우주의역사를만드는주인공이된다.우주가우리를창조했듯이,우리도우주를창조하고있는것이다.

호킹이세상에남기고간마지막흔적

학자로서호킹이남긴업적뿐만아니라한명의인간으로서의호킹을따라가는흐름도이책을읽는또하나의방법이다.케임브리지대에서성사된헤르토흐와호킹의첫만남,아내와함께실크로드를여행하던중호킹의긴급호출로급하게케임브리지로돌아가게되며겪는에피소드,내로라하는러시아물리학자들을대상으로한강연에서호킹의통역을맡고있던안드레아린데의앞에서호킹이린데의인플레이션이론을대놓고비난해린데스스로자신의이론을부정해야했던일등당시상황을생생하게느낄수있는일화가책곳곳에담겨있다.

호킹은루게릭병을진단받은후에도가정을꾸리고,아이를낳고,세상을두루경험하고,우주를이해하기위해최선을다했다.평생을몸속에갇힌채살았지만,이세상누구보다자유로운사람이었다.호킹에게는마법같은구석이있었다.늘지혜와재미가섞인화법을구사했고진정으로유머를사랑했다.가까이에서바라본호킹은‘진정한탐구자’였고,그의주변에있다보면낙관주의자가될수있었다.

《시간의기원》은단순히빅뱅에서시작된우주의기원을찾는데서한걸음더나아가‘우리’의기원을찾는여정이다.호킹은뿌리를얼마나깊이이해하는가에따라인류의미래가좌우된다고믿었다.우주에대한그의마지막이론은과학에한정된것이아니라인간을중심에두고있었다.호킹은아이작뉴턴의엄밀한수학과찰스다윈의깊은통찰을하나로연결했고,세상을떠난후에는웨스트민스터사원에뉴턴과다윈의무덤사이에안치되었다.우리는호킹에게서세상을사랑하는법을배웠다.그러니세상을새로운눈으로바라보고절대포기하지말아야할것이다.호킹이남긴마지막이론처럼,우주의역사는우리가하는질문에따라달라질것이다.

“위대한물리학자스티븐호킹은‘지금’으로부터시작되는기원을향한무한한상상력으로머릿속우주를누볐다.멈추지않고이어지는시간의차원위에서,우리도이책을통해곳곳에숨겨진경이로움을찾아낼수있으리라.”
궤도(유튜브[안될과학],《과학이필요한시간》저자)

“우주가왜,어떤과정을거쳐지금에도달했는지궁금해하지않다니도저히이해할수없는일이다.”-스티븐호킹

“당신이놓치지말아야할10대과학서.”〈퍼블리셔스위클리〉

“우주에대한이해의범위를확장하는명저.”마틴리스(케임브리지대천체물리학부명예교수)