모든 순간의 물리학

카를로로벨리

이탈리아태생의세계적인이론물리학자.양자이론과중력이론을결합한‘루프양자중력’이라는개념으로블랙홀을새롭게규명한우주론의대가로,‘제2의스티븐호킹’이라평가받는다.1981년볼로냐대학교에서물리학학사와석사학위를받고,1986년파도바대학교에서박사학위를받았다.현재프랑스엑스마르세유대학교이론물리학센터교수이자프랑스대학연구협회회원으로활동하고있다.

지은책으로는『모든순간의물리학Settebrevilezionidifisica』,『보이는세상은실재가아니다Larealtanonecomeciappare』,『만약시간이존재하지않는다면?Etsiletempsn’existaitpas?』등이있다.2014년이탈리아에서『모든순간의물리학』이첫출간된이후그의책들은종합베스트셀러에올랐고,영국,미국,프랑스,일본을비롯한전세계에서번역되어130만부이상의판매고를기록한바있다.이는과학책으로유례없는기록이다.

시작하며

첫번째강의|세상에서가장아름다운이론
두번째강의|양자역학
세번째강의|우주의구조
네번째강의|입자
다섯번째강의|공간입자
여섯번째강의|가능성과시간,그리고블랙홀의열기
마지막강의|우리,인간이라는존재

감수의글

“우리가자유롭게결정하고,존재하는것조차물리학이다!”

≪인디펜던트≫,≪이코노미스트≫,≪텔레그래프≫,≪가디언≫,≪뉴사이언티스트≫,≪이브닝스탠다드≫
2015년‘올해의책!’

전세계언론이극찬한2015년‘올해의책!’
펭귄그룹창사이래가장빨리,많이팔린과학책!

“놀랍게도,이얇은책안에는
‘우주미스터리’에관한거의모든것이담겨있다.”

2015년,전세계출판계를통틀어가장‘핫한’책을꼽으라면,단연이탈리아출신의물리학자카를로로벨리(CarloRovelli)의≪모든순간의물리학≫(원제:일곱개의짤막한물리학강의)일것이다.이책은특이하게도‘물리학책은안팔린다’는편견을깨고이탈리아에서만30만부,유럽전체100만부이상의판매고를올리며,종합베스트셀러1위에올랐다.
더욱이당시전세계출판계를휩쓸고있던E.L.제임스의≪그레이의50가지그림자≫를누르고베스트셀러1위에올라더많은화제를불러일으키기도했다.영화‘인터스텔라’의폭발적인흥행이한몫했다는평가도있기는하지만,불과78쪽(이탈리아판)분량의물리학소책자가이처럼팔려나갈것이라고는정작이책을쓴카를로로벨리자신도“2,000부정도만생각하고낸책이이처럼빠르게팔려나갈지몰랐다.”고말할만큼예측하지못한수준의판매고였다.
그러나‘2,000부를기대했다’는저자의겸손함에도,실제카를로로벨리는세계적으로꽤나알려진물리학자이다.그는상대성이론과양자역학을결합하여‘루프양자중력’이라는새로운개념을만들어냄으로써,블랙홀과우주미스터리를푸는과정에서중요한진전을이뤄냈다는평가를받는다.그는또한대중을위한물리학강연에도활발한데,이책은그의대중을위한물리학강연의일환인셈이다.

“쉽다,아름답다,명쾌하다!”
세계적인물리학자카를로로벨리,
광대한우주,그리고매순간을살아가는인간을말하다

≪모든순간의물리학≫은저자가서문에서밝히고있듯이,20세기이래로물리학에불어닥친거대한혁명(이를테면최근증명된‘중력파’까지도포함한)의가장두드러진특징과,이혁명으로포문을열게된새로운문제그리고그신비를간략히살펴보고있다.총일곱개로구성된강의는20세기물리학의혁명을일으킨핵심이론들뿐아니라가장최근에도입된참신한아이디어들까지매우간결하게소개하면서도,전체적으로우주를새로이이해하도록하고있다.여러가지이론들의단순한나열이아니라,정반합의변증법적인변화과정처럼우주에관한새로운그림을향해어떤이론들이탄생하고상호영향을주고받아변화하며,결국결합하여새로운이론이나아이디어로나아가는지잘보여주고있다.

‘시간의흐름은무엇일까?’와같은의문을갖다보면시간이문제의핵심이됩니다.
이러한문제는고전물리학에서이미언급되었고,19세기부터20세기까지는철학자들의주목을받았지만,현대물리학에서는상당히예민한문제가됐습니다.물리학은사물이‘시간변수’에따라어떻게변화하는지를말해주는공식들을가지고이세상을설명합니다.
한편우리는사물이‘위치변수’에따라어떻게변화하는지,혹은‘버터양의변수’에따라리소토의맛이어떻게변화하는지를말해주는공식을쓸수있습니다.시간은‘흐르는’것처럼보이는한편,버터의양이나공간의위치는‘흐르지’않습니다.-본문100~101쪽

한편이책은또다른매력적인장점을갖고있다.바로현대물리학을거의모르거나아예모르는사람도이해할수있도록,수식없이전문적인용어사용을극히절제하면서일상생활에서쉽게접근할수있는것에대한비유를통해아주쉽게설명하고있다는점이다.이를테면,일반상대성이론에서우주에서의중력장이시간과공간을바다의파도처럼휘게변화시킨다거나,양자역학에서말하는입자들이생성됐다사라지는불안정한미시세계를,멀리서보면아주잔잔한바다이지만가까이서보면파도가쉴틈없이쳤다가사라지는변화에비유한다.

양자중력이론에서설명하는세상은우리에게익숙한세상과는상당히거리가있습니다.세상을‘수용’하는공간도없고다양한사건들이일어나는긴시간도존재하지않습니다.그저공간양자와물질이계속서로상호작용을하는기본적인과정만있습니다.우리주위를계속맴도는공간과시간의환영은이기본적인과정들이무더기로발생할때의희미한모습입니다.그러니까고산지대의어느조용하고맑은호수는사실무수히많은아주작은물분자들이빠른속도로춤을추어만들어진것입니다.-본문80~81쪽

또한공간양자를언급하면서양자들간에발생하는사건들이곧이세상공간이고그자체가시간의원천이라비유한다거나,블랙홀의열이세가지언어(양자,중력,열역학)로쓰인로제타스톤과같아그정체를알려면미래의암호풀기를기다려야한다는식의설명은전문가들조차이해가어려운내용들을일상언어로쉽게풀어주고있는것이다.

광대한우주공간의신비,
그안의우리,인간이라는존재는무엇인가?

마지막으로이책은21세기과학기술문명을사는우리들에게의미있는문제의식을던진다.그런면에서일곱번째강의‘우리,인간이라는존재’에서는이책의핵심주제와오늘날현대물리학의문제의식이짙게묻어난다.저자자신이던진질문들이이를말해준다.

느끼고판단하고,울고웃는인간존재인우리는현대물리학이제공하는세상이라는이거대한벽화속에서어떤위치에놓여있을까요?<중략>우리역시그저양자와입자로만만들어졌을까요?그렇다면각자개별적으로존재하고스스로를나자신이라느끼는이유는무엇일까요?우리의가치,우리의꿈,우리의감정,우리의지식은또무엇이란말인가요?이거대하고찬란한세상에서우리는대체무엇일까요?-본문112~113쪽

우주론을탐구해온저명한과학자의인간에대한고뇌와현대물리학의최첨단에선논의를엿볼수있는대목이다.우주에대한인간의호기심은수천년간이어져왔지만,요즘처럼과학적으로신빙성있는이야기들이폭넓게인구에회자한적은없었다.그런의미에서이책은현대물리학을모르는사람들을위한간결하면서도의미있는우주탐색의좋은길잡이가될것이다.