벽을 뚫고 갈 수 있을까?

세상을 이루는 가장 작은 입자 이야기
요 살름손 지음, 올라 스쿠갱 그림, 황덕령 옮김, 정완상 감수 / 그린북 / 2016년 9월

자신의 생존을 위한 삶을 살던 원시시대에는 아마도 눈에 보이는 거시적 세상이 더 관심사였을거에요. 눈에 보이는 맹수, 자연재해, 먹거리 등 생존을 위한 관점이 주를 이루었을거에요. 하지만 그런 위험으로부터 점점 세상을 지배하는 위치에 올라선 현재엔 보이지 않는 세상에 관한 관심이 더 커진듯해요. 설명할 수 없는 과학현상을 설명하기 위해 보이지 않는 미지의 입자를 찾아내기위해 오늘도 우리 과학자들은 동분서주하겠지요. 이 책은 세상을 이루는 물질을 쪼개고 쪼개고 쪼개어 세상의 물질을 이루는 가장 작은 입자를 찾기 위한 여행을 함께 할수 있도록 해줍니다.

SF 공상 영화를 보면 우리의 영웅들은 벽을 뚫고 지나가는 일을 아주 쉽게 하지요. 하지만 현실에선 아직은 말도 안 되는 소리일지도 몰라요. 하지만 과학자들은 벽을 뚫고 갈 수 있다고 말하고 있어요. 벽이 우리 몸의 빈 공간에, 그리고 우리 몸이 벽의 빈 공간에 같은 순간에 놓이면 벽과 우리 몸은 서로를 관통할 수 있다는 거지요. 그렇다면 우리 몸을 비롯한 우주에 있는 모든 존재를 이루는 아주 작은 입자를 찾아내는 일이 중요할거에요. 눈이나 현미경으로도 볼수 없는 입자 말이지요.

세상의 물질이 무엇으로 구성되어 있고 어떻게 작동하는지 연구하는 물리학자, 그들은 수와 식을 이용해 물리적인 세계를 연구하기도 하고, 단위를 잘게 쪼개 연구하기도 합니다. 이미 오래전 알려진 세상의 모든 물질을 이룬다고 알려진 원자를 물리학자들은 더 잘게 쪼개고자 했읍니다. 그 과정에서 원자력을 발견했지요. 하지만 원자를 쪼개서 나온 작은 것은 무엇일지 궁금해합니다. 그렇게 발견한 '입자 동물원'에는 컴퓨터 모니터에 아주 짧은 순간에만 보이는 많은 새로운 입자들로 채워지게 되었지요.

이 모든 입자들이 더 작은 조각들로 만들어져 있다면 얼마나 많은 종류의 조각들이 필요할지 오랜 연구를 거듭한 끝에 6개의 다른 조각들이 필요하다는 결론에 도달합니다.
 

그 조각은 쿼크라고 불리우게 되지요. 물론 쿼크가 이 세계를 이루는 유일한 것은 아니에요. 6개의 경입자 (렙톤), 힘을 전달하는 4개의 입자, 다른 입자에 질량을 부여하는 힉스 입자도 있지요.

쿼크나 경입자가 무엇일지, 무엇으로 이루어져 있을지 아직 아무도 모릅니다. 물리학자들은 지금도 계속 연구하고 있지요. 이 비밀이 풀린다면 무한한 능력의 새로운 컴퓨터도 만들수 있고, 수학으로 외계인과 대화도 할수 있고 벽을 뚫고 갈 수 있는 날이 올거라 기대해 봅니다.