태초에신이빚어놓은모든것에
‘왜?’,‘어떻게?’라는질문을던지다
물리학의역사가곧앞만보고진격하는진취적역사일수밖에없는것은,애초에이학문이모든것이결정되어있던신의세계에최초로저항하면서태어난,지극히인간적인학문이기때문이다.신이완벽하게만들어놨다는이세계(완벽해보이지않는부분이있더라도그조차신의의도일뿐이다)가‘왜하필’이렇게생겼는지,왜태양과달은뜨고지는것인지,왜손을떠난돌멩이는아래방향으로만떨어지는것인지…물리학을위시한자연과학은이러한숱한물음들에대한답을끝없이찾아나가면서현재의모습에이르렀다.
이책에는그기나긴여정의주역들이었던수많은물리학자들이등장한다.중·고등학교과학을공부한이들이면누구나아는뉴턴과아인슈타인뿐아니라,양자중첩및양자얽힘현상과관련해가장최근(2022년)노벨물리학상을수상한아스페·차일링거·클라우저에이르기까지어느하나인상적이지않은인물이나이론이없다.그들이몇백년에걸쳐치열하게예측하고실험하고증명하고반박하고뒤집고뒤집히고때로는맞붙어싸우는그모든역동적인과정에녹아들어읽어가다보면,‘물리학’이라는아주오래되고광대한산맥을큰틀에서조망할수있을것이다.
메타버스에서하루아침에챗GPT로…
첨단과학기술의혼란한파도속의지할수있는‘닻'
이책은매일언론과SNS등각종매체를장식하며비즈니스계에회자되는첨단기술들의바탕에는물리학이있으며,그근본에대한이해와사유없이는그저급변하는트렌드에이리저리떠밀리거나뒤에서쫓아갈수밖에없음을자연스럽게깨닫게한다.
트렌드에민감한독자라면,‘챗GPT’붐바로직전에‘메타버스’붐이그와거의똑같이펼쳐졌다는사실을대부분기억할것이다.2021년말부터세계정보기술업계를휩쓸었던메타버스(3차원가상현실공간)열풍은챗GPT라는생성형인공지능에밀려2023년현재거의자취를감춰버렸다.대표적으로디즈니가메타버스사업부를고작일년만에폐쇄했고,회사이름까지‘메타’로바꿨던페이스북역시2022년말에직원을1만명넘게해고하며관련사업을대폭축소했다.마이크로소프트도메타버스플랫폼서비스를2023년3월종료했다.
어떻게세계유수의슈퍼기업들과비즈니스구루들의주도하에이런말도안되는해프닝이줄줄이벌어질수있는지,일반대중은그저어안이벙벙한채로다음트렌드,즉챗GPT로빠르게관심을옮겨간상태다.저자는이에대해“아이러니하게도인류의,특히소수과학자집단의과학적성취가더욱쌓여갈수록대중의과학적사고는오히려점점쇠퇴하고있는듯”하다고지적한다.첨단기술에피상적으로의존할수록과학적이고비판적인분석능력은떨어지며,특히나“챗GPT와같은인공지능모델이등장하면서,인간이세상을깊이이해하기위해스스로노력할필요성은더더욱줄어들지도”모른다는것이다.
그렇다면지금같은시기일수록기초물리학이발전해온역사와근본원리를이해하는일은매우중요하다.첨단트렌드를외면하기위해서가아니라오히려그것을주도적·선택적으로활용하기위해서다.저자는엄밀하고,정확하고,합리적이면서논리적인과학적사고체계를익히는학문으로서물리학의면모를강조하며,우리가그에힘입어앞으로나아가고끝내생존할수있는길을이야기한다.
‘뜬구름물리학’,‘박물관물리학’이아닌
지금우리곁에서성큼성큼‘진격’중인물리학을만나다!
저자는시중의물리학책들에대해다음과같은재미있는견해를내놓는다.“(…)물리학자들은자신들이수학을통해서밝혀낸자연의비밀을,가급적이면수학을직접이용하지않으면서일반대중에전달할수있도록각고의노력을기울이고있습니다.수학방정식하나면말끔히설명할수있는자연현상을일반언어로설명한다는것이쉬운일은아니죠.따라서이책을포함해시중에나와있는대부분의물리학관련교양서적들은되도록이면수학을빼고대중에다가가기위한눈물겨운노력의결정체라고할수있습니다.”
그렇다보니성인대상물리학교양도서들은아무래도이론자체를자세히설명하기보다는,하나의세부영역을잡아대강의정의와분위기및정서를전달하는경우가많다.그러나조금더실질적으로물리학의기본을공부하고자하는독자라면,그러한책들이조금은‘뜬구름’잡는소리처럼느껴질위험도있다.그렇다고해서고등학교물리Ⅰ,Ⅱ교과서를다시구해‘박물관’지식을공부하고싶지도않을것이다.그둘사이어딘가에서목말라하고있는독자들에게,물리학의역사성과그의미,그리고풍부한이론들의세부를함께이야기하는이책을권한다.
‘물리학’이라는거인의어깨위에서바라본
인류의과거-현재-미래풍경
1장「과거:권위를부수고자라다」에서는자연은신의섭리이며인간의영역이아니라는절대적금기를깨고‘왜’와‘어떻게’라는질문을던지며등장한물리학의탄생과,기존의권위를뚫고수학적이론과실험적증거로써계속반증되어온진격의역사를다룬다.뉴턴이라는거인의빛에대한학설을무너뜨린서른살학자토머스영의이야기부터,인류최초의‘물리학자’로서아리스토텔레스의진가를면밀히재정의한다.
2장「현재:학문의경계를허물다」에서는물리학을비롯해모든과학연구방법론의바탕이되고있는파인만알고리즘과,국내에서아직갈길이먼기초과학연구및투자의중요성,전세계자연과학연구의메카인케임브리지대학교캐번디시연구소의예를통해화학·생명과학등다른과학과떼려야뗄수없는물리학의융합적인면모를살펴본다.또한인류역사에서물리학자들의운명을좌우하며물리학의판도를바꿔놓기도한철학자들과의관계성을조명한다.
3장「미래:인류생존을걸머지다」에서는입자물리학의표준모형이성립된과정과그한계,최종이론의강력한후보인초끈이론의가능성,모든이론들의이론이라고불리는최종이론의진정한의미를탐구한다.그리고‘이해하는것이아니라받아들이는것’이라는양자역학의윈리와치열한증명의역사,뉴로모픽·‘의식’을가진인공지능·양자컴퓨터와같은신기술들의발전가능성과한계,물리학을비롯한모든자연과학및과학기술,사회문화가힘을합쳐해결해야할전지구적기후위기의과제등을이야기한다.
