우리 안의 우주

우리 안의 우주 - 인간 삶의 깊은 곳에 관여하는 물리학의 모든 것
닐 투록 지음, 이강환 옮김 / 시공사 / 2013년 5월

꿈을 꿨다. 자는 동안, 낮에 읽은 책이나, 계속 골몰하던 주제가 꿈 속에서 재현된다더니 바로 그것이었다. 외국어에나 적용되거니 했던 현실과 꿈간의 상호작용이,이번엔 수학으로 재현됐다.참 묘하다. 수학을 손에서 놓은지 만년의 시간이 흐른 것 같은데...어쩌다보니, 물리는 생소하면서도 신기한 과목이었다만, 수학은 좀 지루한 계산,계산의 고리에 생각의 즐거움을 놓치고 말았던 실책을 저질렀던 뒷날이었다. 실로 이상한 꿈이었다.저녁에 이 책을 읽다가 눈이 무거워 잠자리에 들었다. 내가 꿈을 꾸고 있었는지, 깨어서 현실의 기이한 친구와 대화를 나누고 실제 행동하던 것이었는지 잠시 헷갈릴 정도였다. 방정식을 해법대로 풀지 않고 행렬로 그것도 지금껏 보지 못했던 방식으로 풀어나간 풀이를 보고 신기해하던 참이었던 찰나였다.게다가, 여기에 x,y(,z까지) 좌표측까지 표시할 수 있었다니...수학을 통합하려고 움직임이였다.

이 책에는, 지금껏 우리가 배운 모든 물리학의 법칙이 단,하나의 공식으로 설명됨을 알려준다.수학과 물리학의 천재들,슈뢰딩거의 크사이(Ψ) 이퀄 파인만,오일러,플랑크,아인슈타인,뉴톤,맥스웰-앙-밀스,디랙,고바야시 마스카와,유카와 그리고 힉스이다. (공식을 한 번 찾아보시길).하나의 방정식 속에 세계가 통합되어 녹아 있다.이 마법의 공식은 물질의 기본 단위와 빛의 양자를 이끈다. 물리학은 실로 우주의 기본과 맞닿아 있다고 할 수 있다. 우리 우주는 하나의 특이점에서 생성했고, 팽창하면서 진화하고 있다. 우리 내면도 그런 우주처럼,같은 과정을 반복하는 건 아닌가 생각된다. 소우주마냥. 무엇보다 양자물리학도 그렇지만,우리들 역시 어떤것도 확실하지 않은 또 하나의 생물체이다. 가끔씩,아니 자주 오늘 내일 직면한 나만의 심각한 고민에 헤매이곤 한다. 그럴 때, 한 번 광활한 우주를 생각하며 하늘을 바라다 보자고 다짐한다. 우리의 그 고민은 너무나 작고 초라하다.이 커다란 우주 앞에 놓일 때에서야 비로소 깨닫게 되는 순간이다. 아직 정해진 것은 없다.하이젠베르크의 불확정성의 원리를 기억하고 싶다.가능성은 남아있으니까.

물리학의 발전에 크게 기여한 인물은? 물으면 만국공용어처럼 아인슈타인이 따른다.그러나, 현대물리학은 장(field)'의 개념을 도입한 마이클 패러데이와 그의 물리학적 실험과 직관을 이론화한 맥스웰의 공을 치하하고 넘어간다. 맥스웰의 전,자기, 빛의 결합으로 상대성 이론의 기초가 된 양자이론이 탄생할 수 있었다고. 아인슈타인왈, 빛보다 빠르게 움직이는 것은 어떤 것도 없다. 우린 타임머신을 꿈꾸며 시간을 거슬러 가는 것을 그래서 욕망했나 싶다.기존의 법칙에 의문을 던지는 것이 물리학의 기본자세다.중력은 우주의 성질이 아니라,시공간의 성질이다. 왜? 우주선에서 우주비행사가 휘어지며 움직이는데 세상은 직선이 아니라 그래서 휘어져 있다는 것이다. 파인만과 대조적으로 조용한 수학의 천재,디랙에 대해서도 조금 더 알게 된 흥미로운 시간이었다.

모든 학문이 그렇지만,지루하면 재미를 놓친다.재미는 곧 좋은 결실을 만든다.과정은 좀 길지만, 원리나 정리부터 밝혀나간 18세기 스코틀랜드 공립학교 시스템처럼 우리의 과학수업이 진행되었으면 하는 생각을 하게 만든 책이다.고전물리학에서 오늘의 양자학이 있기까지 과학의 역사를 한 눈에 조명할 수 있다.