‘진짜세계’를완성하기위한
카를로로벨리의끝없는물리학여정
20세기과학혁명은두가지중대한사건으로이루어져있다.바로‘양자역학’과‘일반상대성이론’.두이론모두실험을통해확인되었고,현대기술발전의많은부분을가능하게만들었다.하지만두이론이세계를서술하는방식은양립이불가능하다.마치서로존재하지않는것처럼각각수립되었다.일반상대성이론교수의강의내용은옆강의실에서양자역학을가르치는동료교수가보기에말도안되는것일테고,그반대의경우도마찬가지다.
우리의세계는양립불가능한두이론을모두따를수없기에,무슨수를써서라도이둘을연결해야했다.이임무가바로‘양자중력’의핵심문제이다.세계적인이론물리학자카를로로벨리는20대때이문제에자신의인생을몽땅받치기로마음먹었다.시공간에대한근본적인개념들을연구할수있었고,도저히해결할수없어보이는문제가그의마음을사로잡았던것이다.
당시이탈리에서도이문제를연구하는사람이거의없었고,교수들도“막다른길이나다름없다.”며카를로로벨리의도전을만류했다.하지만그는막다른길로떠나그길에서공주를만나고보석을구하게된‘조반니노’의우화를떠올리며그길로떠났다.그리고그는말한다.
“나는그막다른길에서,공주와수많은보석들을찾아냈다!”
시간과공간이없는세계,
그곳에서펼쳐지는우주에관한새로운이야기
그렇게카를로로벨리는이문제의해결을평생의업으로삼고,초끈이론을대신할새로운‘루프양자중력이론‘을수립하는데오랜시간공을들여왔다.
그과정에서물리학이론의토대가되어온기존의공간과시간개념의문제는무엇인지,이를해결하는데왜루프개념이필요한지,루프가무엇을의미하는지,루프이론이추측하는공간과시간의이미지는무엇인지,루프이론이어떻게중력의양자효과를설명하는지,특히초기우주의대폭발과블랙홀내부에서의운동을어떻게설명하는지등의문제를놓고,이에관심을가진물리학자와수학자그리고철학자들과진지한만남과토론을계속이어왔다.이책은이러한그의여정을소상히담고있다.
카를로로벨리에따르면,우주에는그동안우리가알고있던공간이나시간이존재하지않는다.공간은알갱이화된중력장들의연결망이고,시간은사건과사건간의관계일뿐인것이다.이는우리의인식으로쉽게받아들여지기힘들고,여러가지강력한궁금증이생긴다.
정말시간이존재하지않는다면,우리가살고있는이세상과우주를어떻게이해할수있을까?우리가인식하는과거,현재,미래는무엇으로설명할수있을까?‘이전’과‘이후’를구분하는것은무슨의미가있을까?지금이순간에도멈추지않고움직이는시계초침은어디를향하고있을까?
이러한시공간에관한본질적인질문들을시작으로‘시간없이’우주를이해할수있는새로운시각에대한물리학의대답을찾아나간다.늘그렇듯,카를로로벨리는수식없이쉽고명확하고아름다운문장들로이모험을생동감넘치게그려내고있다.
