모든 것이 결정되었나?

모든 것이 결정되었나?

이 글은 호킹이 1990년 4월 캠브리지 대학에서 열린 시그마 클럽Sigma Club 세미나에서 강연한 내용이다.

호킹뿐 아니라 생존하는 혹은 사망한 지 얼마 안 되는 20세기의 중요한 물리학자들은 철학적 질의에 대한 자신들의 의견을 제시했다.
물리학의 끝에 도사린 문제는 역시 "우리는 어디서 왔고 누구이며 어디로 가는가"에 있다.
많은 물리학자들이 물리학적 신비주의의 태도를 취하는 것을 알 수 있는데
궁극적으로 인간의 의지가 자유로운지 그리고 의지의 한계와 그 책임에 관심을 나타낸다.
호킹도 이 강연에서 물리학적 결정론 혹은 운명론을 제시하면서 다행인지 불행인지 우리로서는 도저히 운명의 내용을 알지 못하는 인간의 한계를 지적했다.

형이상학metaphysics은 '물리학 이후'라는 뜻이다.
meta는 after란 뜻이다.
물리학적으로 증명할 수는 없지만 논리의 법칙을 따라서 우리가 원하는 주제의 논의를 지속적으로 전개하는 학문이다.
분석철학 이후 특히 비트겐슈타인이 대부분의 형이상학적 질의들을 무의미한 것들로 취급한 이래 형이상학은 허황된 분야로 떨어지고 말았다.
대신 물리학의 발달로 우리는 본질적인 질의를 계속 논할 수 있게 되었는데
호킹을 포함한 20세의 중요한 물리학자들의 역할이 크다.

이런 점을 염두에 두고 다음의 호킹의 강의를 읽기 바란다.


줄리우스 시저는 극중에서 카시우스 브루투스에게 말한다.
"남자들은 때로 자신들의 운명의 주인이다."
우리는 정녕 우리 자신들의 운명의 주인이란 말인가?
혹은 모든 것을 우리가 결정했는가?
결정론에 대한 논쟁으로 신은 전지하신 분이므로 미래에 일어날 일들을 이미 알고 계시다고 하는데
그렇다면 우리는 어떻게 자유의지Free Will를 가질 수 있단 말인가?
어떤 사람이 은행을 털도록 결정되어 있다면 그 사람은 무죄여야 할 것이다.
헌데 그 사람은 왜 자신의 행위 때문에 벌을 받아야 하는가?

최근 결정론은 과학에서 논쟁의 대상으로 등장했다.
우주에는 잘 규정된 법칙들이 있어서 그것들에 의해 우주 안에 있는 모든 것들이 시간 안에서 발전되고 있는 것으로 보여진다.
비록 우리가 이런 모든 법칙들을 수용하는 완전한 법칙을 발견하지 못했다 하더라도 우리는 가장 극적인 상황을 제외하고는 모든 일이 일어날 것을 결정하는 것들에 대해 충분히 알고 있다.
나는 앞으로 20년 내에 완전한 법칙을 우리가 발견할 확률이 반반으로 믿는다.
만약 우리가 그 법칙을 발견하지 못하더라도 이 강연 제목에 대한 논쟁에는 아무 영향을 미치지 못할 것이다.

중요한 점은 우주의 시작으로부터 우주의 진화를 결정짓는 완전한 법칙이 존재하는가 하는 것이다.
이런 법칙들은 신에 의해 결정된 것 같은데
신은 우주 안에서 법칙들을 어기는 데 간섭하고 있지 않아 보인다.
우주 안에 있는 모든 것은 법칙에 의해서 진화되기로 결정되어 있는 듯 한데
그렇다면 우리는 우리 자신들의 운명의 주인이라고 생각되기 어려워진다.
우주 안에 있는 모든 것을 결정하는 어떤 커다란 통일된 이론이 있다면 그것은 많은 문제를 야기할 것이다.

첫째, 통일된 이론은 수학적으로 보면 함축되고 정밀한 것인데
어떻게 그 그 통일된 이론이 우리가 우리 주위에서 볼 수 있는 복잡하고 하찮은 세부적인 것들을 결정할 수 있겠는가?
통일된 이론이 신니아드 오코너Sinead O'Connor가 이번 주에 있을 시위에 최고의 위치를 차지할 것인지 혹은 마돈나가 코스모스폴리탄 잡지의 표지모델로 선정될 것인지를 이미 결정하고 있겠는가?

두 번째 문제는 그 통일된 이론이 모든 것들을 결정하고 있다면 우리가 말하는 어떤 것들도 이 이론에 의해 벌써 결정되어진 것들일 텐데
왜 그것들은 옳아야만 하는가?
그런데 얼마나 많은 오류의 이론들이 있는가.

세 번째 문제는 그 통일된 이론이 모든 것들을 결정하고 있다지만 우리는 스스로 자유의지를 갖고 있는 것으로 느껴진다.
자유의지란 환상이란 말인가.
만약 우리에게 자유의지가 없다면 어떤 이유에서 우리는 우리의 행위에 책임을 져야 하는가.
이런 결정론의 문제들은 여러 세기에 걸쳐 거론되어 왔다. 
  

첫째 문제부터 살펴보자.
통일된 이론이 어떻게 하찮은 세부적인 것들까지 예고할 수 있을까?
우주 초기에 모든 것이 아주 가까이 한 데 있었으며,
그때 아주 많은 불확정한 것들이 있었고,
그때는 우주의 가능한 상태들이 많았다.
이런 상이하고 가능한 초기 상태들은 우주의 상이한 역사들의 전체 가족으로 진화했을 것이다.
비록 확률은 낮더라도 나치가 2차세계대전에서 승리하는 역사도 있을 수 있었다.
하지만 우리는 단순히 연합군이 승리한 역사 속에 살고 있으며 마돈나가 단순히 코스모폴리탄 잡지의 표지가 되는 역사 속에 살고 있다.

두 번째 문제를 살펴보자.
우리의 행위가 통일된 이론에 의해 결정되어지는 것이라면 우리의 이론은 왜 우주에 관해 틀린 것보다는 바른 결론을 결정해야 하는가?
우리가 말하는 어떤 것들도 왜 어떤 정당성을 갖게 되는 것인가?
이 문제에 대한 나의 대답은 찰스 다윈의 자연적 선택의 개념에 근거한다.

아주 원시적 생명체가 지구상에 출현한 것은 원자들의 우연적 결합에서부터였다.
원시적 생명체는 아마 커다란 분자였을 것이다.
그 생명체는 아마 DNA가 아니었을 것인 즉 닥치는 대로의 결합에 의해 온전한 DNA 분자가 형성될 우연은 적기 때문이다.
초기 생명의 형태는 스스로를 재생했을 것이다.
양자 불확정 원리와 원자들의 닥치는 대로의 열운동들은 재생에 어떤 결함이 있음을 뜻한다.
이런 결함들의 대부분은 유기체의 생존 혹은 재생의 능력에 치명적이다.
이와 같은 결함들은 차세대에 유전되기보다는 스스로 소멸되어버렸을 것이다.

DNA의 이중나선 구조의 발전은 초기 상태의 개량이었으며 이것이 어떤 초기 생명체들로 대신할 수 있는 진전이었다.
진화는 진전되어 그것이 중앙 신경조직의 발전으로 이어졌다.
이렇게 해서 인간인 종이 출현하게 된 것이다.
우리는 고도의 원숭이와도 같았는데 우리의 몸과 우리의 DNA 모두 이와 비슷했다.
우리의 DNA 속에 있는 약간의 다양함이 우리로 하여금 언어를 발전시키게 했다.
우리는 말로서 자료들과 경험들을 차세대에 알렸으며 나중에는 문자로 그렇게 했다.

인간으로 진화하는 데는 무려 30억 년 이상 소요되었다.
하지만 우리가 문자를 발전시킨 것은 1만 년 동안이었으며 문자는 동굴 속에서 거주하던 우리로 하여금 발전하게 하여 오늘날 우주의 궁극적 이론이 무엇인가를 묻고 있다.
지난 1만 년 동안에 우리는 신체적으로 특별히 진화되지 않았고 DNA에도 변화가 별로 없었다.
그러므로 우리가 우리의 감각기관에 의해 얻은 자료들로부터 바른 결론들을 끄집어내는 우리의 능력, 지성들은 우리가 동굴 속에서 살던 때 혹은 그 이전에서 비롯되었다 

나는 이제 세 번째 문제 우리의 행위에 대한 자유의지와 책임에 관해 살펴보고자 한다.
우리는 우리가 누구이며 무엇을 하는가에 대해 선택할 수 있는 능력을 주체적으로 느낀다.
하지만 이는 그저 환상일 수 있다.
어떤 이들은 자신들이 예수 그리스도 혹은 나폴레옹이라고 생각하는데 그들 모두가 옳을 수는 없다.
우리가 우리의 자유의지를 실험해보자.
가령 우리가 다른 유성으로부터 온 손님 '작은 푸른 사람'을 맞이했다고 하자.
우리는 그 작은 푸른 사람이 자유의지를 갖고 있는지 아니면 우리처럼 행위하는 프로그램을 가진 로보트인지 어떻게 식별할 수 있겠는가?
궁극적인 자유의지의 실험은 다음과 같을 것이다.

그 우주인이 유기체의 행동을 예언할수 있는가?
만약 그가 예언할 수 있다면 분명 그에게는 자유의지가 없고 미리 결정되어 있는 대로 행위할 뿐이다.
그러나 만약 그가 행동을 예언하지 못한다면 그에게는 자유의지가 있는 것이다.
어떤 이는 이런 자유의지의 정의에 불만을 갖고 우리가 완전한 통합이론을 발견하게 되면 우리는 사람들이 무엇을 하려고 하는지 예언할 수 있을 거라고 생각할 것이다.
사람의 두뇌 역시 불확정 원리가 적용되어야 할 분야이다.

사람의 행동 속에 양자역학에 관련되는 닥치는 대로의 요소가 있다.
하지만 두뇌 속에 관여되는 에너지들이 너무 작아서 양자역학적 불확정은 매우 작은 결관만을 말해줄 뿐이다.
우리가 사람의 행동을 예언할 수 없는 진정한 이유는 그것이 너무 어렵기 때문이다.
우리는 이미 두뇌작용에 대한 기본 물리학적 법칙들을 알고 있으며 그것들은 비교적 단순하다.
몇몇 미분자보다 더욱 많은 미분자들이 관여되면 그것들을 방정식으로 정립하기가 너무 어려워지며 중력의 단순한 뉴턴 이론에서도 방정식을 풀 수 있는 것은 오직 두 미분자들에 대해서일 뿐이다.

세 미분자들이나 그 이상의 미분자들을 위해서는 근사치 밖에는 방정식화할 수 없으며 미분자들의 수가 늘어날수록 어려움은 가중된다.
사람의 두뇌는 10의 26자승 혹은 1억 10억 10억 미분자들을 가지고 있다.
이 숫자는 너무 많아서 우리로 하여금 방정식을 정립하지 못하게 하며 두뇌가 어떻게 행동할지에 대해 예언할 수 없게 한다.
우리는 두뇌의 최초 상태조차도 측정할 수 없는데
만약 측정하려고 한다면 두뇌를 모두 분해해야만 하고 또 그렇게 한다고 하더라도 기록할 미분자들이 너무 많다.
게다가 두뇌는 최초의 상태에 아주 예민하여서 최초의 상태 안에서의 작은 변화는 아주 크게 다른 행동으로 나타나게 된다.
그래서 우리가 두뇌를 작용하는 근원적인 방정식들을 알고 있다 하더라도 우리는 사람의 행동을 예언할 수 없게 된다.
우리는 유용한 이론들을 사용할 뿐이며 이것들은 근사치이다.

예를 들면 물은 전자들, 양자들, 중성자들로 된 분자들이 수십 억의 수십 억 개가 있다.
이것은 훌륭한 물에 대한 근사치이고 속력, 밀도, 온도들의 성격도 갖고 있다.
물에 관한 유능한 이론의 예언들은 정확하지 않고 마치 일기예보와 같으나 기름파이프나 배들을 디자인하기에는 충분히 훌륭하다.
우리의 행위들에 대한 자유의지와 도덕적 책임의 개념들은 이와 같이 유동체 역학들 안에서 유용한 이론이라고 생각한다.

모든 것이 결정되어 있다고 하더라도 우리는 무엇이 진행되기로 결정되었는지 모를 수밖에 없다.
하지만 우리가 자유의지를 갖고 있다는 이론을 받아들인다면 우리는 행위들에 책임을 져야 할 것이다.
우리에게 자유의지가 있다고 믿는 이유 가운데 다윈의 동기가 작용하는데 그이 이론에 따르면 사회 안에서 각 개인이 자신의 행위에 책임이 있을 때 이런 것들이 모두 함께 작용하여 사회는 사회의 가치들을 퍼뜨리며 생존하게 되는 것이라고 한다.
그러나 그런 사회는 통계적이다.
'거의 자유의지'란 말도 안 되는 것이다.
신은 다음 코스모폴리탄 잡지의 표지에 누가 모델로 선정될지를 이미 알고 있을까?

양자역학의 불확정 원리로는 우주는 어느 한 역사가 꼭 이루어지게 되어 있지 않으며 가능한 역사들의 한 집합으로서 이루어진다고 보는 것이다.
이런 역사들은 거시적으로 본다면 비슷하게 보일른지 모르지만 매일 매일의 단위로 본다면 그것들은 대단히 다르다.
우리는 어느 특별한 역사 속에 어쩌다 살고 있는 것이다.
결론으로 이 글의 제목은 질문으로서 "모든 것은 결정되었는가?"이다.
이에 대한 대답은 "그렇다"이다.
하지만 그렇지 않을 수 있는 이유는 우리는 무엇이 결정되었는지를 결코 알 수 없기 때문이다.

나의 이론에 있어서 우주는 창조된 것도 아니고

나의 이론에 있어서 우주는 창조된 것도 아니고

 
내가(Stephen W. Hawking) 저술한 <A Brief History of Time>은 뉴욕 타임즈 베스트 셀러 명단에 100주 이상 올랐고 영국의 선데이 타임즈에는 205주 동안 계속 올랐다.
(베스트 셀러 명단에 184주 동안 계속 올라 있었을 때 벌써 기네스 북에 새 기록으로 올랐다.)
이 책을 집필하려고 할 때 폐렴 수술로 난 이미 소리를 잃어버려 말을 할 수 없는 상태였으므로 컴퓨터에 의존해 집필해야만 했다.
자연히 집필 속도가 느렸고 따라서 나는 생각을 천천히 해도 되었기 때문에 오히려 잘 된 일이었다.

이 책은 미국에서 17판 인쇄에 들어갔고 영국에서는 10판 인쇄에 들어갔으며 모두 5백 5십만 권이 팔렸다.
사람들이 나의 저서를 읽는 이유가 내가 불치의 병에 걸려 휠체어를 타고,
말을 할 수 없으며,
손가락만을 겨우 몇 동작으로 움직일 수 있기 때문이란 말을 들었다.
그러나 사람들은 우리가 어디에서 와서 어디로 가는가 하는 가장 큰 문제에 대한 답을 구하고 싶은 욕망에서 이 책을 읽는 이유를 발견하게 된다.

나의 이론에 있어서 우주는 창조된 것도 아니고,
멸망하지도 않을 것이며,
우주는 그저 존재하고 있을 뿐이라는 데 대해 사람들이 관심을 기울이는 것 같다.
20세기 초 물리학에는 두 가지 두드러진 이론들이 있었다.
하나는 일반 상대성 이론the General Theory of Relativity이고 다른 하나는 양자역학Quantum Mechanics이다.
일반 상대성 이론은 공간과 시간에 관해 그리고 그것들이 우주 안에서 물질과 에너지에 의해 커다란 규모로 어떻게 왜곡되는가 하는 데 대해 설명하고 있으며,
양자역학 이론은 공간과 시간이 작은 규모로 어떻게 왜곡되는가 하는 데 대해 설명한다.

불확정 원리the Uncertainty Principle는 우리가 미분자particle의 위치와 속력을 동시에 측정할 수 없음을 지적한다.
미분자는 늘 불확정하거나 우연히 존재하며 이것은 작은 규모 안에서 물질의 습성에 작용한다.
아인슈타인의 일반 상대성 이론은 양자역학의 발전에 중요한 역할을 했으며 양자역학에 대한 아인슈타인의 느낌은
"신은 주사위놀이를 하지 않는다 God does not play dice"는
그의 말에서 요약되고 있고, 아인슈타인은 양자역학에 대하여 만족해 하지 않고 있었다.
하지만 모든 물리학 이론들의 증거에 의하면 신은 상습적 도박사로서 가능한한 매번 주사위놀이를 하고 있는 것이다.

참고: A Brief History of Time은 Bantam Books에 의해 1988년에 출간되었다. 

호킹의 블랙 홀black hole

호킹의 블랙 홀black hole

호킹이 쓴 자서전을 연재하다 보니 그가 블랙 홀에 관해 자세히 언급하지 않았으므로 도움이 될 만한 사람을 위해 잠시 설명을 붙이려고 한다.
아인슈타인하면 일반 그리고 특수 상대성 이론을 머리에 떠올리듯이 호킹하면 블랙 홀을 머리에 떠올릴 수 있는데 그가 유명해지고 노벨상을 수상한 것도 바로 이 이론 때문이다.
자서전은 그가 1988년에 쓴 것이다.
그는 자선적 글에서 빛이 블랙 홀에 갖히게 되면 빠져나오지 못한다고 했지만 나중에 빛이 홀을 빠져나올 수 있다고 정정했으므로 블랙 홀에 관해 언급해두어야 할 필요가 있어 잠시 서술하려고 한다.
물리학 전공자가 아니라서 나의 설명이 부족하면 누군가가 덧붙여주기를 바란다.

호킹에 의하면 우주의 나이는 150억 년 정도 되고 현재 타원형이 되었다.
우주는 최초의 Big Bang 굉음과 함께 거대한 먼지덩어리들의 충돌로 그 파편이 별이 되었는데 우주에는 150억 개의 별이 있다.
모든 운동이 원인이 있어야 생기는 것이며 모든 운동에는 끝이 있기 때문에 최초의 충돌에 의해 생겨난 운동은 그때보다는 미약하지만 지금도 진행되고 있기 때문에 논리적으로라도 우주가 팽창한다고 말할 수밖에 없다.

지구는 45억 년 된 중년의 나이에 접어든 별이고 우주에는 지구보다 젊은 별도 많지만 늙은 별도 많다.
별이 늙어 쇠약해지면 지니고 있는 모든 연료를 태우면서 죽어가는데 마지막으로 화염을 일으키며 스스로를 태워버린다.
지구도 몇십 억 년 후에는 그렇게 되겠지만 ...
여하튼 별이 자체의 남은 연료로 스스로를 태울 때 호킹의 말에 의하면 후지산만한 크기가 콩알만한 크기로 작아지듯 그런 비율로 작아진다고 한다.
그는 우주에 약 1억 개의 죽은 별이 있는 것으로 추정한다.
지구보다 훨씬 작은 별의 경우 죽은 후 하얗게 보이는데 이를 '하얀 난쟁이'라 하고 지구 혹은 그 이상 커다란 별이 죽게 되면 검정색으로 보이는데 이를 블랙 홀이라고 한다.
지금도 천문학자들이 블랙 홀이 생기는 현상을 천체망원경으로 관측하는데 별이 갑자기 화염에 휩싸이다가 사라지는 경우 이를 블랙 홀 혹은 별이 죽어간 것으로 보는 것이다.
물론 오늘 그런 현상을 관측했다고 해서 그 별이 지금 죽은 것은 아니다.
빛이 1초에 18만 6천 마일의 속도로 우리의 시야를 향해 다가오더라도 몇 십 혹은 몇 백 광년 떨어진 별이 화염에 휩싸였다면 그 별이 몇 십 혹은 몇 백 년 전에 죽어가는 것을 현재 우리가 본 것이라고 할 수 있다.

우주여행을 할 때 우리는 블랙 홀을 조심해야 하는데 블랙 홀을 바다를 항해할 때 우리가 만나는 소용돌이 물살에 비할 수 있다.
물론 그 위력은 소용돌이 물살에 비할 수 없을 정도로 대단한데 그 근처에 갔다가는 사라져버리기 때문이다.
왜 그런 현상이 생길까?
별은 주변의 것들을 중심으로 끌어당기는 힘을 지니고 있다.
우리가 돌을 공중으로 던지면 땅으로 떨어지듯이 돌을 지구가 중심으로 잡아당기기 때문이다.
뉴턴이 이를 만류인력이라고 명명했다.
블랙 홀은 크기만 작아졌지 잡아당기는 힘은 오히려 반비례해서 늘어났기 때문에 주변의 것들을 흡입하는 것이다.
우리가 우주선을 타고 블랙 홀 근처를 지나간다고 가정한다면 우주선은 블랙 홀 속으로 빨려들어가 분해되어 사라지게 되는데 호킹의 말에 의하면 끝이 없는 바닥으로 떨어지는 것이다.
호킹은 처음에는 빛도 블랙 홀 속으로 빨려들어가면 갖혀서 빠져나오지 못한다고 했다.

그러나 나중에 수정된 그의 이론에 의하면 빛이 블랙 홀 가장자리에서 천천히 밖으로 나오게 된다고 했다.
그럴 경우 우리의 우주선은 어떻게 될까?
우리의 몸과 우주선은 기본 원소들로 분해되어 갖혀 있다가 만약 광자를 타고 빠져나올 수 있다면 우주의 어디엔가로 날아가게 된다.
이를 비유로 말하면 어디로가는지 모르는 비행기를 탄 것과 같을 것이다.

호킹은 블랙 홀끼리 합쳐지기도 한다고 했는데 원통형의 블랙 홀이 합쳐지면 위는 두 개의 원통이고 아래는 합쳐져 하나의 원통 모양이 된다.
합쳐진 블랙 홀의 위력이 더욱 더 강력한 것은 두말 할 나위 없다.
마지막으로 블랙 홀은 아주 검정색은 아니고 거무틱틱한 색이다.

Big Bang 이론은 물리학계에서 거의 받아들여진 이론이다.
이 이론은 아리스토텔레스의 부동의 동자Unmoved Mover에 해당한다.
당구테이블에서 누군가가 최초로 당구알을 세게 때리면 그 당구알이 다른 당구알을 맞히고 다른 당구알이 또 다른 당구알을 치면서 운동이 연속적으로 일어나는 것이다.
하지만 이런 운동은 영원할 수 없고 언젠가는 중지된다.
은하가 지구로부터 멀어지는 데서 우리는 우주가 팽창한다는 사실을 추론할 수 있다.
그러나 팽창의 힘은 태초의 운동에 비하면 매우 약해진 것이다.
이를 비유로 설명하면 우리가 신라 시대의 기와를 발견했다고 하자.
그 기와는 신라 시대의 것이지만 그것이 제작된 그 시대의 것보다는 매우 약해진 상태로 있을 것이다.
이와 같이
운동도 처음보다는 약해지는 것이다. 

나는 나의 병 ALS(운동신경병)에 대해

나는 나의 병 ALS(운동신경병)에 대해 어떻게 느끼느냐는 질문을 자주 받는다.
나는 가능한한 평범한 인생을 살려고 하고 있으며,
나 자신을 부자유스럽게 하는 상태에 관해서는 생각하지 않으려고 하고,
그리고 그런 부자유가 그리 많지 않다.

나는 어렸을 적 활동적이 아니었으며 공을 갖고 노는 놀이들에 재능이 없었기 때문에 스포츠나 신체적인 운동들에 별로 관심이 없었다.
그러나 옥스포드 대학에 진학하고나서는 보트의 노를 젓거나 키를 잡는 운동은 제법 했다.
대학 3학년 때 나는 나 자신이 조금씩 볼품없어지는 것을 알게 되었고 뚜렷한 이유도 없이 한 번 혹은 두 번 쓰러지기도 했다.
내 병이 알려지게 된 것은 이듬해 캠브리지 대학원에 진학한 후 어머니께서 나를 가정학 의사에게 데리고 가서부터였으며 의사는 내가 전문의사에게 진찰을 받아야 한다고 어머니께 권했다.
병원에서 진찰을 받았을 때 나는 막 스물 한 살이 되었다.

나는 두 주 동안 입원하여 진찰을 받았다.
병원측에서는 나에게 무슨 병인지 말해주지 않았고 갖가지 테스트를 하면서 고작 비타민만을 복용시켰다.
나는 내가 수년밖에 살 수 없다는 사실에 놀라고 말았다.
어째서 내게 이런 일이 일어나며 어째서 나는 이렇게 죽어가야 하는가 생각하게 되었다.
의사는 나더러 캠브리지에 돌아가 연구를 계속하라고 권했지만 나는 박사학위를 취득하기도 전에 죽고말 것이란 생각 때문에 비탄에 빠지게 되었다.

나는 바그너의 곡을 듣고 지냈는데 잡지들은 내가 과음한다고 허풍을 떨었고 이런 기사는 다른 잡지사들로 하여금 그대로 복사해서 보도하게 만들면서 그들은 훌륭한 기사감으로 여겼다.
기사란 자주 반복해서 보도되면 자연히 사실이 되고 만다.

나는 인생에 회의가 생겼고 내가 무엇을 하든지 무가치할 것이란 좌절에 빠져 있었다.
그러면서도 때로는 다른 사람들을 위해 헌신해야겠다는 생각을 하게 되었다.
어차피 죽을 바에야 무엇인가 선한 일을 남기고 싶어졌다.
결국 나는 죽지 않았으며 나 자신 이전보다 인생을 더 즐기고 있다는 사실에 놀라고 있다.

나의 연구에 진전이 있었고, 나는 약혼 후 결혼을 발표했으며, 캠브리지에 있는 카이우스 대학에서 급여를 받는 연구원으로 재직하게 되었다.
나의 건강 상태는 나의 연구에 그리 불편하지 않았으며 운도 딸아서 나의 연구 내용들이 학계에 환호로 받아들여졌는데
같은 시기에 나의 부자유함은 더욱 심해지고 있었다.
나는 강의하지 않고 계속해서 연구만 할 수 있는 혜택을 대학측으로부터 받고 있었다.

나는 결혼했으므로 대학 근처에 작은 집을 세얻어 살다가 대학으로부터 돈을 빌려 나중에는 그 집을 구입했다.
4년 동안 그 집에 살면서 나는 층계를 오르내리는 일이 자꾸 힘에 겨웁게 되었으며,
대학은 나에 대한 배려로 대학 소유의 건물 아래층을 내게 주었고,
그 집은 크고 문의 폭이 넓어서 좋았다.
나는 휠체어를 타고 있었다.
그 집은 정원으로 둘러싸여 있었기 때문에 나의 세 아이들은 매우 좋아했다.

1974년까지만 해도 나는 내 스스로 음식물을 먹을 수 있었고 스스로 침대에 눕거나 침대에서 나올 수가 있었다.
아내 제인이 날 도와주었지만 일이 너무 많아지자 나의 제자 한 사람이 우리와 함께 기거했다.
아내와 제자는 내가 침대에 눕거나 일어나는 일을 도왔다.
나는 좀더 부자유스러워졌으며,
1980년에는 대화하는 시스템을 바꾸었고,
개인 간호사가 조석으로 한 시간 혹은 두 시간 날 간호했다.
이런 생활은 내가 폐염에 걸린 1985년까지 계속되었다.

나는 폐염 수술을 받았고 그후부터 24시간 간호를 받아야 했다.
이에 대한 비용을 몇몇 재단들이 맡아주었으므로 가능했다.
수술받기 전에는 불분명하지만 내가 말을 할 수 있었으며 나를 잘 아는 사람들은 내 말을 이해할 수 있었으므로 적어도 나는 의사소통을 할 수 있었다.
내가 비서에게 말하면 비서는 종이에 과학에 관한 나의 내용을 기록했고 내가 세미나를 주관할 경우에는 통역자가 나의 말을 좀더 분명하게 반복해서 말하곤 했다.
하지만 수술 후 나는 전혀 말을 할 수 없게 되었으며 잠시동안 나의 의사소통 방법이란 내가 눈섭을 올려 신호하면 알파벳을 들고 있는 사람이 알파벳들을 끄집어내어 문장을 만드는 것이었다.
이렇게 해서 대화를 한다는 건 여간 어려운 일이 아니었다.

이같은 나의 처지를 안 미국의 캘리포니아주의 컴퓨터 전문가 왈트 월토츠가 이퀄라이저equalizer라고 하는 컴퓨터 프로그램을 내게 보내주었다.
이 컴퓨터 프로그램을 사용하니 나는 스크린에 나타나는 갖가지 메뉴들을 손으로 스위치를 사용하여 단어들을 선택해서 의사소통을 할 수 있게 되었다.
프로그램을 나는 손이나 눈동작으로 조절할 수 있게 되었고 내가 말하기를 바라는 것을 확성기를 통해 알릴 수 있었다.
내가 이런 컴퓨터를 책상에 놓고 사용하는 동안 캠브리지 대학의 대비드 메이슨은 이런 기구를 작은 컴퓨터로 제작해 휠체어에 부착시켜 사용가능하게 해주었다.
이 기구는 나로 하여금 이전보다도 더욱 의사소통을 잘 하게 해주었으며 나는 1분에 15 단어들을 사용할 수 있었다.
나는 말을 한 후 이를 컴퓨터에 입력하여 보존하거나 글로 쓸 수 있게 되었고, 컴퓨터를 사용해서 두 권의 책을 썼으며, 과학에 관해서 많은 논문들을 썼다.

나는 과학에 관해 그리고 일반적인 것들에 관해 많은 대화를 했으며 사람들이 이를 잘 받아주었다.
내가 사용하는 확성기는 좋은 질의 소리를 내주었는데 오지 문제가 있다면 미국 액센트를 내고 있는 것이다.
하지만 나는 이제 나의 소리를 갖게 되었으므로 영국 발음기가 있다고 하더라도 현재의 확성기를 계속 사용하려고 한다.
나는 내가 다른 사람이라도 된 느낌이다.
나의 병은 여전히 내게 남아 있지만 이 병이 나로 하여금 가족과 함께 지내고 내가 연구하고 있는 하문에 걸림돌이 되고 있지는 못하다.
나는 나를 돕는 아내와 아이들 그리고 여러 사람들과 단체들에 감사를 표하는 바이다.
내 경우를 보더라도 사람들은 희망을 상실해서는 안 될 것이다.

나의 연구는 우주 전반에 관한 것이었습니다

나의 연구는 우주 전반에 관한 것이었습니다
 

1970년까지 나의 연구는 우주 전반에 관한 것이었습니다.
이 시기에 가장 중요했던 나의 성과는 은하galaxy들이 우리가 살고 있는 지구로부터 멀어져 가고 있는 것으로 즉 우주가 팽창하고 있다는 사실이었습니다.
이런 발견은 나로 하여금 과거에는 은하들이 서로 가까이 있었을 테고 그렇다면 모든 은하들이 하나로 뭉쳐져 있었을 때 바로 그때도 시간이 존재했었겠느냐 하는 의문을 갖게 했습니다.

그리고 우주가 팽창한다면 우주란 무한한 것이냐는 의문도 갖게 되었습니다.
이런 의문들에 대한 답을 구하기 위해 내게 새로운 수학적 기술이 필요하다는 것을 알게 되었습니다.
이에 대한 나의 연구는 1965년부터 1970년까지 계속되었으며 이에 대한 연구를 나와 로저 펜로우즈Roger Penrose가 담당하게 되었습니다.
이 시기에 펜로우즈는 벌크벡Birkbeck 대학에 있었고 현재는 옥스포드 대학에서 가르치고 있습니다.

나와 펜로우즈는 수학적 기술을 사용하여 아인슈타인의 일반 상대성 이론이 사실이라면 과거에 무한한 밀도density 상태가 우주에 존재했었을 것이라는 사실을 발견했으며
이런 무한한 밀도를 빅뱅이상Big Bang Singularity이라고 부릅니다.
일반 상대성 이론이 옳다면 불행하게도 우리의 과학은 우주가 어떻게 생성되었는지를 장담할 수 없게 됩니다.
하지만 우리가 양자역학Quantum Mechanics을 수용하게 되면 우주가 어떻게 생성되었는지를 장담할 수 있는 가능성을 발견하게 되는데
이것이 최근 나의 연구 성과였습니다.

아인슈타인의 일반 상대성 이론은 거대한 별들이 자체들의 원자핵 연료nuclear fuel가 모두 소진될 때 스스로 붕괴된다고 예언했습니다.
그런데 나와 펜로우즈는 모든 별들이 무한한 밀도의 이상singularity에 도달할 때까지 계속 붕괴된다는 것을 증명했습니다.
이 이상은 시간의 종말을 의미하며, 이상의 중력적 필드gravitational field는 너무 강력해서 필드 주변에 있는 빛은 필드를 통과할 수 없고,
중력적 필드는 오히려 빛을 필드 속으로 끌어당기는데 빛은 필드 속에 갇혀 빠져나올 수 없으며,
이런 중력적 필드를 블랙 홀black hole이라고 부릅니다.

블랙 홀의 경계boundary를 사건한계event horizon라고 부릅니다.
어느 누구라도 어떤 물체라도 블랙 홀 속으로 빨려들어가면 이상에서 시간의 종말을 고하게 됩니다.
나는 1970년 나의 딸 루시Lucy가 태어나고 얼마 안 돼 하루는 침대에 누워서 블랙 홀에 관해 곰곰히 생각했습니다.
나는 팬로우즈와 더불어 이상들을 증명하기 위해 진전시켜온 수학 기술을 블랙 홀에 적용할 수 있다는 사실을 깨닫게 되었습니다.
특히 사건한계 필드 블랙 홀의 경계는 시간이 지나도 줄어들지 않는다는 것이었습니다.
그리고 두 개의 블랙 홀이 합쳐져서 하나의 블랙 홀로 구성될 때 그 합해진 홀의 한계 필드는 두 블랙 홀의 한계 필드들의 합한 것보다 더욱 강력해진다는 사실을 알게 되었으며
나는 그날 밤 너무 흥분한 나머지 잠을 이루지 못했습니다.

1970년부터 1974년까지 나는 주로 블랙 홀들에 관해 연구했습니다.
1974년에 나는 연구의 성과를 이루었는데 블랙 홀들은 온전히 검정색이 아니라는 것이며
그것들은 마치 뜨거운 물체들처럼 발광radiation과 미분자particle들을 발산한다는 것이었습니다.

1974년부터 나는 일반 상대성 이론과 양자역학을 혼용해 하나의 이론으로 발전시키기 시작했습니다.
나의 이론은 1983년 나로 하여금 시간과 공간은 유한하지만 그것들은 어떤 경계도 없다는 사실을 발표하게 했습니다.
시간과 공간은 지구의 표면과 같으나 두 차운two dimensions을 더 지니며 지구의 표면은 면적에 있어서는 유한하나 둥글기 때문에 어떤 경계도 지니지 않는 것과 같이 시간과 공간도 경계가 없다는 것이었습니다.

우주의 생성은 과학의 법칙들로 이해가 되어 나는 우주가 어떻게 시작되었는지를 알고 싶어하는 욕망을 성취했으나 아직도 왜 우주가 시작되었는지는 알지 못하고 있습니다.