뜻밖의 것의 단순한 아름다움

뜻밖의 것의 단순한 아름다움 - 어느 물리학자의 낚시, 생명, 우주에 관한 명상록
마르셀로 글레이서 지음, 노태복 옮김 / 지와사랑 / 2023년 5월

바쁘게 사느라 나는 소년과 큰 물고기 이야기를 잊었다. 나는 고개를 들어 우주를 바라보았고 ,이론 물리학자가 되었고, 얼마 전까지만 해도 과학적이라고 여기지 않은 다음 질문들에 관심을 두었다. 우주는 어떻게 존재하게 되었을까?별, 행성, 그리고 사람들을 구성하는 모든 물질은 어떻게 존재하게 되었을까? 그리고 생명은? 어덯게 생명이 없는 원자들이 처음에 함께 뭉쳐서 생명체가 되었는지, 그 후 생각하는 뇌가 되었는지 우리가 행여나 이해할 수 있을까? 그리고 여기에 생명이 존재한다면 다른 어디에서도 존재할 수 있을까? 무한한 우주 어딘가에는 다른 지적인 생명체들이 존재할 수 있을까? 십대 인데도 나는 존재에 관한 그런 근본적인 질문들이 초자연적 행위자를 끌어들이지 않고서도 합리적인 방법으로 설명될 수 있다는데 감탄했다. (-14-)

"그건 이야기의 절반에 지나지 않아요," 아인슈타인은 이렇게 주장할 테다. "양자역학은 이례적인 실험 결과를 설명할 필요성에서 만들어진 불완전한 이론입니다. 원자의 작동 방식으로 알려줄 최종적인 설명이 될 수 없다고요. 이 모든 확률과 불가사의한 행동 뒤에 근본적인 어떤 질서가 있어야 합니다." (-65-)

모든 진실한 질문에 오직 하나의 정답만이 존재할 수 있다는 생각은 매우 오래된 철학적 개념이다. 위대한 아테네 철학자들, 유대인들 및 기독교인들, 르네상스와 루이 14세 치하 파리의 사상가들, 18세기 프랑스의 급진개혁가들, 19세기의 혁명가들(비록 답이 무엇인지 또느 어덯게 답을 발견할지는 다들 제각각이긴 했지만)전부 그들이 답을 안다고,그리고 오직인간의 악덕과 어리석은이 그런 답의 등장을 가로막을 뿐이라고, 확신했다.

이는 내가 이미 언급했던 , 그리고 여러분에게 틀렸다고 알려주고 싶은 생각이다. 이는 사회적 사상의 상이 한 학파들이 내놓은 해법들은 제각각인데다가 어느 것도 합리적 방법으로 증명할 수 없기 때문만이 아니다. 그보다 훨씬 더 심오한 이유가 있다.오랜 세월 동안 많은 지역에서 대다수 사람들이 따랐던 중심적 가치들은,전적으로 보편적이라고 말할 수 없지만, 언제나 서로 일치하지는 않는다. (-96-)

우주에 관한 우리의 인식은 시간이 흐르면서 변해왔다. 하지만 대다수 사람들의 생각은 그렇지 않았다. 자연철학자들이 새로운 세계관을 내놓아도 사람들은 저항했다. 새로운 우주 질서는 창조 세계의 광대함에 분명 경외감을 불러일르켰다. 하지만 또한 두려움도 일으켰다. 바로 신 없는 우주에 홀로 있다는 두려움이었다. 이 감정을 17세기의 프랑스 철학자 겸 수학자인 브레즈 파스칼처럼 아름답게 표현한 사람은 그물다. 파스칼은 뉴턴보다 수십 년 앞서 이렇게 말했다."내가 차지하는 작은 공간의 앞뒤로 영원에게 삼켜지며 짧게 지속되는 내 삶을 생각할 때, 그리고 심지어 내가 모르면 나를 모르는 무한히 광대한 공간에 삼켜지는 과정을 볼 때,나는 저기가 아니라 여기에 존재하며, 그리고 왜 이전이 아니라 지금 존재하는지 두렵고도 놀랍다. 누구의 명령과 지시로 이 공간과 시간이 내게 주어졌단 말인가?" 과학이 발전할수록 전능한 하나님은 절 필요해졌다. (-138-)

우리 태양계는 대체로 수소로 이루어진 거대한 구름 덩어리로부터 형성되었다.수소는 우주에서 가장 단순하고 풍부한 화학 원소로서,핵속에 양성자 하나가 들어 있다. 이 수소 구름에 한 무더기의 무거운 원소들, 가령 탄소, 산소, 칼슘, 금,철 등이 섞여 있었다. 이 모든 물질은 어디에서 생겨났을가? 지금 우리가 이해하기로 가장 가벼운 두 원소인 수소와 헬륨만이 별이 탄생하기 전인 우주의 유아기 동안에 출현하였다. (-183-)

이걸 나도 알았지만, 잡았다가 풀어주는 게 물고기와 자연에 더 친절하고 좋은 절충안이라고 늘 생각했다.하지만 그렇지 않다. 만약 잡았다가 놓아주기를 통해 하천의 지역 송어 개체군이 유지되었다면, 채워 넣을 필요도 없었을 테다. 물고기를 기르고 채워 넣는데 막대한 자원이 드는 현실을 볼 때, 우리가 사랑하는 강과 우리와의 관계는 본질적으로 어긋나 있다. (-251-)

1959년 브라질 리우데자네이루에서 태어난 ,물리학 및 천문학 교수로 있는 마르셀루 글레이제르는 우주 초기의 물리학, 물리적 복잡성과 본질, 지구를 비롯한 우주 생명체의 기원과 가능서에 대해 연구하고 있었다.그는 우주에 대해 낚시를 통해 명상하고, 상상하고,과학적 진리를 구하고자 하였다.그가 생각한 우주는 과거와 현재가 다르다. 그건 기존에 우주에 대한 학설을 비추어 볼 때, 우주에 과학적 진리에 대해 말하자면, 초기에는 신이 우선이었던 전지전능한 하나님에 의해 움직인 우주였다.지금의 기분으로 볼 때,어이가 없지만,그 당시엔 하나님,즉 신의 틀에서 벗어난다는 것은 두려움 그 자체였다.

하지만 시대는 바뀌었고,새롭게 거듭나고 있었다. 이 책에서 놓칠 수 없 는 것 하나,이론 물리학이 우리 사회에서 어떻게 과학적 오류를 탐지하고,수정하고,바꿔 나가는지에 대해서다. 오로지 인간의 사고를 통해 우주의 생성원리를 고찰한다. 예를 들어, 양자역학이 그러하다. 양자역학에서 ,끈이론은 아직 해결해야 하는 부분이 존재한자.그 해결해야 하는 과학적 요소가 무엇이며, 어떻게 풀어나가야 하는지 답을 구하고자 한다. 이것은 매우 특별한 의미를 지니고 있다. 양자역학에서 끈이론은 9차원이다. 즉 인간이 세상을 인식하는 3차원에 보이지 않는 6개의 차원을 실험적으로,이론적으로 검증해야 한다.그것은 아인슈타인이 추구하였던 물리학에 배치되는 일이다.즉 뉴턴의 고전물리학이 아인슈타인의 현대물리학에 의해 전면 바뀌었다면,아인슈타인의 현대물리학은 미래의 어떤 물리학자의 연구로 인해 , 양자 물리학에 의해 새롭게 달라질 수 있는 여지가 있다. 즉 지금 우리가 보고 있는 세상의 물리학적 진리가 고정되어 있지 않으면, 앞으로 더 많은 연구성과에 의해서, 수정되거나 개선될 수 있다. 그것은 신이 지배하는 세상에서, 인간이 지배하는 세상으로,인간의 인식이 바뀌었다면,앞으로 어떠한 인식으로 전환될지는 그 누구도 알수 없다.