뮤지컬 코스모스 (우주의 음악을 찾아 떠나는 물리학자의 찬란한 지적 여행)

뮤지컬 코스모스 (우주의 음악을 찾아 떠나는 물리학자의 찬란한 지적 여행)

$16.00
Description
우주의 음악을 찾아 떠나는 물리학자의 찬란한 지적 여행
우주와 음악의 숨은 연결 고리를 찾고자 하는
물리학 교수이자 재즈 음악가의 자전적 이야기

NPR 선정 올해의 책
《뉴욕 타임스》 《뉴 사이언티스트》 추천 도서

물리학자이자 재즈 음악가인 저자는 이 책에서 고대로부터 이어져 내려온 ‘우주의 음악’ 또는 ‘음악적 우주musical cosmos’에 관한 탐색을 시도한다. 음악과 우주 사이의 관련성을 간파한 위대한 인물들, 즉 피타고라스, 케플러, 뉴턴, 아인슈타인 등의 발자취를 좇아 음악과 물리학의 보편적인 관련성을 찾아 나선 것이다. 그 과정에서 우리는 피타고라스 등의 옛사람들이 소리를 어떻게 이해했는지, 그들의 사상과 실천이 케플러와 뉴턴 같은 위대한 사상가들의 노력을 거치면서 어떻게 끈과 파동의 역학에 대한 현재의 지식을 낳게 되었는지 알 수 있다.
이 우주론적 여정에는 저자 자신의 이야기가 함께한다. 평생에 걸쳐 재즈와 우주론 사이의 ‘이종동형isomorphism’을 찾으려고 애쓴 이 이야기에는 뉴욕 브롱크스에서 음악 레슨을 받은 어린 시절부터 끈 이론의 성지인 런던 임페리얼 칼리지에서 이론물리학을 연구하는 과정까지 두루 담겨 있다. 색소폰을 불고 방정식을 계산하고 즉흥연주를 하면서 저자는 소리를 구성하는 근본적인 파동들과 그것들의 관련성을 파헤쳤다. 물리학과 음악이라는 두 분야를 ‘유비’라는 개념으로 연결함으로써 우리는 소리를 통해 물리학을 이해할 수 있다.
저자

스테판알렉산더

미국브라운대학교의물리학교수이며2013년미국물리학회부셰상수상자다.이론물리학자로서재즈와물리학을융합하는길을개척했고스탠퍼드대학교,런던임페리얼칼리지등에서방문연구원을지냈다.색소폰을연주하는재즈음악가이기도하며,2014년에첫번째재즈앨범을에린리우와함께녹음했다.

목차

들어가며─9

1장거대한발걸음─21
2장쿠퍼교수한테서받은가르침─41
3장모든강은우주의구조로통한다─58
4장아름다움을찾아서─70
5장피타고라스의꿈─91
6장이노,소리우주론자─111
7장새로운음악을찾아서─121
8장진동의보편성─131
9장반항하는물리학─149
10장우리가사는우주─158
11장소리의블랙홀─173
12장우주구조의조화─183
13장양자뇌속으로떠나는여행─198
14장파인만의재즈패턴─211
15장우주의공명─221
16장잡음의아름다움─234
17장음악적우주─252
18장인터스텔라스페이스─266

나오며─284

감사의말─289
주─291
찾아보기─298

출판사 서평

NPR선정올해의책
《뉴욕타임스》《뉴사이언티스트》추천도서

“그직관을부추긴것은음악이었다.나의발견은음악적통찰의결과였다.”-알베르트아인슈타인

전설적인재즈뮤지션존콜트레인은우주의의미를찾고자하는간절한염원이있었다.콜트레인은자신의악기를음악과우주사이의새로운관련성을탐구하기위한도구로사용했다.물리학자들이실험기기를써서똑같은일을하는것과매우흡사했다.콜트레인이말년에녹음한앨범《인터스텔라스페이스》는아인슈타인의일반상대성이론과팽창하는우주가설에영감을받아만들었다.그는음악으로물리학을연주했으며놀랍게도우주의팽창이일종의반중력임을간파했다.물리학자이자재즈음악가인저자스테판알렉산더는이책에서콜트레인과유사한작업에나섰다.재즈를이용하여고대로부터이어져내려온‘우주의음악’또는‘음악적우주musicalcosmos’에관한탐색을시도한것이다.

《뮤지컬코스모스》는음악과우주사이의관련성을간파한위대한인물들,즉피타고라스,케플러,뉴턴,아인슈타인등을따라서음악과물리학이하나였던고대의세계를다시방문한다.그과정에서우리는피타고라스등의옛사람들이소리를어떻게이해했는지,그들의사상과실천이케플러와뉴턴같은위대한사상가들의노력을거치면서어떻게끈과파동의역학에대한현재의지식을낳게되었는지알수있다.피타고라스이후2500년이지나서끈이론의창안자들은근원적인끈들을이용하여자연의네가지힘들을통합하는데몰두하고있다.하지만그들중에서자신들연구의핵심요소인파동방정식이음악과물리학의보편적인관련성에깊이뿌리내리고있다는사실을기억하거나중요하게여기는이는찾아보기어렵다.

우주의음악을찾아떠나는
물리학자의찬란한지적여행

“나는무엇보다도‘유비’를귀하게여긴다.나의가장믿음직한스승인이유비는자연의모든비밀을알고있기에,기하학에서결코유비를무시해서는안된다.”-요하네스케플러

이우주론적여정에는저자자신의이야기가함께한다.평생에걸쳐재즈와우주론사이의‘이종동형isomorphism’을찾으려고애쓴이이야기에는뉴욕브롱크스에서음악레슨을받은어린시절부터끈이론의성지인런던임페리얼칼리지에서이론물리학을연구하는과정까지두루담겨있다.색소폰을불고방정식을계산하고즉흥연주를하면서저자는소리를구성하는근본적인파동들과그것들의관련성을파헤쳤다.물리학과음악이라는두분야를‘유비’라는개념으로연결함으로써우리는소리를통해물리학을이해할수있다.이책에서자세히밝혀지듯이화음과공명은우주적인현상이며이를이용하여초기우주의역학을설명할수있다.게다가다수의우주관측데이터를통해드러난바에의하면대략140억년전에소리패턴들의비교적단순한조합이은하및은하단과같은구조들을발달시켰고이로써마침내행성과생명이출현하게되었다.

음악이라는유비는현대물리학의많은내용을이해하는데도움을줄뿐만아니라물리학자들이당면한몇가지불가사의를밝혀내는데에도도움을준다.물리학의근본법칙들은일종의‘마법처럼’우주의구조를창조하고유지하는데,이는음악이론의기본뼈대를바탕으로〈반짝반짝작은별〉에서부터콜트레인의《인터스텔라스페이스》에이르기까지온갖음악이생겨나는것과결코다르지않다.콜트레인,아인슈타인,피타고라스에게서영감을받은학제간접근법을이용하여우리는우주의‘마법적인’행동이음악에바탕을두고있음을차츰이해할수있다.저자는음악이라는비유를통해물리학이포괄적이고학제적인새로운영역,일종의즉흥물리학으로진입할수있다고주장한다.학제간의유비에뿌리를둔즉흥물리학은분야간의경계를뛰어넘고있다.

피타고라스는음악의기쁨이어디서오는지이해하고자망치와현을연주했다.케플러는우주가음악적이라는자신의직관을이용하여천문학,물리학및수학분야들에서중대한발전을이루었다.음악과소리는우주의핵심요소다.저자에따르면음악작곡의대칭성은양자장에존재하는대칭성을반영하며,과학과음악양분야에서이러한대칭성의붕괴는아름다운복잡성을창조한다.대칭붕괴를통해물리학에서는자연의상이한힘들이생겨나고,음악에서는음악적긴장과누그러짐이발생한다.음악과물리학사이의유비를깊이추구한다면다음과같은매혹적인비유가가능할지도모른다.우주에서최초의별과은하들은우주의탄생직후태곳적플라스마내의소리에의해만들어졌으며,이런별과은하들이씨앗이되어더복잡한패턴의은하들,그리고특정한공명진동수에맞춰노래하는별들을낳았노라고.

우주와음악의경이로운유사성
그리고아름다운조화의세계

“언젠가자네의사람들이물리학을하게되면마치재즈같을거네.”-압두스살람(1979년노벨물리학상수상자)

캐나다물리학자빌언루는블랙홀의물리학과소리사이의놀라운유사성을통해블랙홀의신비를고스란히드러냈다.그가찾아낸블랙홀지평선은음향적속성을지닐뿐만아니라,최근에밝혀지기로어떤블랙홀은수벌처럼윙윙거리는노래를부른다.또한우주론자짐피블스와대학원생제자인저유는우주를일종의음악적현상이라고본피타고라스와케플러의통찰을처음으로입증해냈다.두사람에따르면초기우주는파장이30만광년까지뻗어있는음파를생성했다.30만광년은최초의안정된원자들이생성되면서CMB복사가방출될때의우주의크기다.그음파는최종적으로우주의대규모구조가형성되는데이바지했다.

이러한연구성과를바탕으로저자는우주와음악사이에숨은연결고리를찾아내고자한다.그에따르면초기우주에서생겨난파형들이별을생성했다.별은원소들의요란한융합과정에서음표와같은소리를낸다.별은스스로조직화하여쌍성계나성단과같은더큰구조를이루는데,이는음악에서의악구에해당한다.게다가은하내의별수백만개도스스로조직화하여자기유사적인프랙털구조를이루는데,바흐와리게티가작곡한음악에서도그런프랙털구조가보인다.핵물질을구성하는쿼크들의대칭적패턴에서부터DNA의이중나선구조까지,나아가초은하단내의은하들에패턴에이르기까지우주는구조들로가득차있다.심지어이처럼무수히많은구조를생성하는바탕이되는물리법칙들조차도구조를지니는데,이는대칭성원리와대칭성의붕괴사이의끝없는춤에의해지배된다.

《뮤지컬코스모스》는음악을매개로여행을하면서우주의구조를밝혀내는일에음악적속성이있음을알려준다.화음,대칭성,불안정성,즉흥연주의빈틈등모든음악적속성이함께어우러져우주적구조가유지된다.우주를파헤치는일은마치콜트레인의솔로작품을파헤치는일과비슷하다.우주적구조의촉매는양자장들인데이장들은시공간의팽창과수축의순환들을통해조화를이루는성향을지녔다.이런장들의초기진동이시공간배경전체에걸쳐마치진동하는악기처럼울려퍼졌고이로써우리우주의최초구조가생성되었다.