[2021-98] 만약 시간이 존재하지 않는다면

만약 시간이 존재하지 않는다면 - 인간의 시계로부터 벗어난 무한한 시공간으로의 여행
카를로 로벨리 지음, 김보희 옮김, 이중원 감수 / 쌤앤파커스 / 2021년 5월

이 글에는 스포일러가 포함되어 있습니다.

제목 : 만약 시간이 존재하지 않는다면

작가 : 카를로 로벨리

출판사 : 쌤앤파커스

읽은날 : 2021/09/30 - 2021/10/04

과학책은 언제나 어렵다.

특히, 최근 과학이 반영된 책은 더더욱 어렵다.

이 책은 일반상대성이론과 양자이론을 합친 양자중력이라는 개념을 창안한 저자의 에세이다.

과학책이긴 하지만 수식이 나오지는 않는다.

대신 개념과 컨셉이야기가 많이 나온다.

결론은 우리가 알고 있는 공간이나 시간은 존재하지 않는다는 것이다.

이해가 되나 싶었는데 결국은 이해하지 못했다.

이해하기에는 내가 알고 있는 과학지식이 너무 일천하다.

상대성이론에 대한 설명도 들을때마다 헷갈리더니 지구에서 시간이 빨리가는지, 우주에서 시간이 빨리 가는지도 왔다갔다 한다..^^

그래도 과학계의 최근 트렌드를 접하는 것 같아 좋았다.

책보다는 논문이, 논문보다는 강연이 최신 트렌드를 배우기에는 더 좋은 걸 알지만, 강연이나 논문이 너무 어려워서 결국 가장 쉬운 책으로 과학에 접근해본다.

과학자들 정말 대단하다. 존경한다. 

p14 과거에 꿈을 꾸었던 사람들이 지금의 사회를 고안하고 형성했다. 우리의 미래를 탄생시킬 수 있는 것 또한 오로지 새로운 꿈뿐이다

p30 어떤 물체를 봤을 때, 우리는 그 물체를 직접적으로 감지하는 것이 아니라 물체와 눈 사이의 전자기장의 진동, 즉 그 물체가 반사한 빛을 감지하는 것이다

p32 중력장과 뉴턴이 말한 상자 공간이 사실상 동일한 것이라는 사실을 깨달은 것이다. 이것이야말로 아인슈타인이 이룬 가장 위대한 업적이다

p34 아인슈타인의 발견을 보다 잘 서술하려면 공간은 곧 중력장이며 공간이란 것은 존재하지 않는다고 설명하는 두 번째 방식을 택해야 한다. 수많은 장 중 하나인 중력장을 뉴턴은 절대공간이라는 특별한 개체라고 여겼던 것이다

p36 아인슈타인은 순식간에 앞서갔다. 먼저 고전역학에서의 움직임, 즉 중력이 없는 상태에서 물체들이 보이는 움직임에 대한 설명을 상대화했고(특수상대성이론), 그다음에 중력이 있는 상태에서의 움직임으로 넓혀갔다. 이것이 일반상대성이론이다

p39 일반상대성이론은 천체물리학부터 우주론, 그리고 이론을 통해 예측한 중력파(중력선의 진동)의 검출 실험에 이르기까지 다양한 분야에서 응용되고 있다

p43 뉴턴의 고정된 상자 공간은 더 이상 존재하지 않는다. 공간은 파동들이 요동치는 장이며, 공간의 구조는 확률론을 따르는 알갱이들로 이루어져 있다

p57 이상해 보이는 아이디어일지라도 조금도 망설이지 않고 모조리 시도했다. 수많은 추측을 벌여서라도 단 하나의 유효한 직감을 찾아낼 수 있다면 그만큼의 가치가 있다는 것이었다.

p65 그는 과학에서 가장 중요한 것은 다른 이들과 더불어 탐구하고 연구하는 것이며, 무언가를 발견했을 때에는 그 공로를 함께 나누는 정직함과 관대함을 온전히 드러내야 한다는 것을 보여주었다.

p75 양자역학으로 다져진 개념을 기반으로 원자물리학, 핵물리학, 입자물리학, 응집물질물리학 등이 발전하기 시작했고, 일반상대성이론으로 다져진 개념을 기반으로 천체물리학, 우주론, 블랙홀, 중력파 연구 등이 발전하기 시작했다

p93 뉴턴은 모든 사물들이 공간의 내부에 위치해 있다고 본다. 공간은 고유한 구조를 가지고 있으며, 공간 안에 존재 또는 부재하는 사물들과 공간 그 자체는 아무런 관련이 없다

p95 공간을 관계로 보는 아이디어는 이들을 통해 아인슈타인에게까지 이어졌고, 아인슈타인은 이것을 일반상대성이론의 기반으로 삼았다

p97 프톨레마이오스가 제시한 천동설 모형은 놀라울 만큼 효율적인 이론이었다. 심지어 19세기가 지난 지금도 프톨레마이오스의 책에 기록된 표와 기하학을 이용해 금성의 다음 달 위치를 정확하게 예측할 수 있을 정도이다

p99 그럼에도 과학을 믿을 수 있는 이유는 무엇일까? 그 이유는 과학이 확실한 진리를 이야기하고 있기 때문이 아니라, 우리가 현재 가지고 있는 여러 답 중 가장 나은 것을 해답으로 제시하기 때문이다

p115 이날의 일처럼 개인의 생각에 커다란 발자취를 남긴 인물들에게 간접적으로나마 가까이 다가가는 것은 왠지 모를 큰 감동을 안겨주곤 한다

p120 이 또한 어쨋든 루프이론의 정당성을 뒷받침해주는 결과이긴 하지만 실망스러웠던 것을 사실이다. 아무런 차이가 나타나지 않을 것이라는 루프이론의 예측이 실제로 증명되었지만 정말 아무 것도 볼 수 없었기 때문이다

p130 실제로 지구의 중력장이 위성 궤도의 중력장보다 더욱 강력하기 때문에, 지구에 있는 시계는 위성에 있는 시계보다 느리게 간다

p141 우리에게는 우리의 시간이 있고, 안드로메다은하에는 안드로메다은하의 시간이 있다. 두 시간을 보편적인 방식으로 서로 연결할 수는 없다

p142 시간에 대해 생각할 때 우주의 일생에 맞춘 우주 시계가 존재하는 것처럼 여겨서는 안 된다는 것이다. 우주 속의 모든 물체는 각각의 고유한 시간을 가지고 있으므로, 시간에는 지역적인 조건이 있다고 봐야 한다

p149 이 진동주기들이 진자의 진동이나 맥박보다는 훨씬 더 안정적이고 정확하기는 하지만, 우리는 여전히 자연적 현상을 세고 있을 뿐, 시간 그 자체를 측정하고 있는 것은 아니다

p170 결국 시간은 그저 엔트로피화의 방향에 지나지 않는다. 엔트로피의 증가가 관찰되는 방향을 시간이라고 부를 뿐이다

p172 과학역사철학연구소를 떠나야 한다는 것도 아쉬웠다. 끈적이는 물엿에라도 빠진 것처럼 만사를 느리고 복잡하게 만드는 유럽과는 너무나도 다른 미국 사회와, 미국인들의 직설적인 솔직함, 인간에 대한 신뢰, 행동하려는 의지에도 안녕을 고해야 했다.

p173 인간관계가 달랐고, 가치관도 달랐다. 도시의 극심한 폭력, 인종 간 갈등, 사형제 존속, 모두를 위한 사회보장제도와 의료보험의 부재, 사회 최약층과 최빈층 방지, 부와 권력의 오만함 등, 내게는 견디기 힘든 미국적인 문화요소가 너무도 많았다

p181 예를 들어 5초 후에 낙하하는 물체의 위치를 예측하는 대신, 진자가 다섯 번 진동한 후의 물체의 위치를 예측하기로 하면 된다

p193 분명 근사치와 오류 사이에는 거리가 있다. 그러나 우리는 아직 스스로가 근사치와 오류 중 어느 쪽에 가까이 있는지조차 알지 못한다

p195 그러나 이 이론들 이후에 등장한 이론들, 즉 양자중력, 끈이론, 비가환기하학, 대통일이론, 초대칭이론, 차원론, 다중우주론 등은 여전히 사변적인 상태에 머물러있다.

p199 세상에 대한 기초적 이해가 한 걸을 도약할 때마다 늘 그 뒤에는 커다락 기술 발전이 이루어졌다

p218 카를로 로벨리의 루프양자중력이론에 따르면, 우주에는 그동안 우리가 알고 있던 공간이나 시간이 더 이상 존재하지 않는다. 공간은 알갱이화돈 중력장들의 연결망이고, 시간은 사건과 사건 간의 관계일 뿐이다. 우리는 이를 직관적으로 쉽게 받아들이지 못할 것이다