그림으로 보는 시간의 역사

그림으로 보는 시간의 역사 ㅣ 까치글방 142
스티븐 호킹 지음 / 까치 / 1998년 5월

수백억년의 시간을 거슬러 온 우주의 삶과 달리 인간의 수명은 100년 남짓에 불과한 찰나의 순간을 살아가고 있다. 우리 앞에 놓여진 100년의 시간 틈바구니 속에서 사람들은 지적 생명체로 우주를 이해하고, 우주 안에 존재하는 법칙들을 들여다 보고 싶어한다. 하지만 그것은 상당히 어려운 과정이며, 쉽지 않다. 인간이 추구하는 믿음이라는 실체가 우주 법칙을 잘못 이해할 수 있고, 그 안에서 우주의 실체를 잘못 들여다 볼 수 있다. 천동설을 믿었던 중세에서 지동설로 바꾸는 과정에서 갈릴레오 갈릴레이와 코페르니쿠스는 과학자로서 자신의 목숨을 걸어야 하는 위기에 처해졌으며, 우주에 대한 법칙과 연계된 지식들은 천동설을 지동설로 바꿔 나가는 과정에서 비약적인 발전을 꾀하게 된다. 뉴턴의 고전 물리학은 이후, 수많은 과학자들의 롤모델이 되었고, 그의 이론을 반박한다는 것은 쉽지 않았다. 아인슈타인의 일반상대성이론과 특수 상대성 이론으로 뉴턴의 고전 뮬리학이 하나둘 깨지기 시작하였으며, 허블은 저 먼 곳의 은하가 점차 눈 앞에서 멀어지고 있으며, 팽창한다는 사실을 1929년 우리 앞에 내 놓았다. 거시적인 관점에서 우주를 바라 보았던인간들이 이제 미시적인 관점으로 우주의 법칙을 바라보게 되었고, 그 과정에서 나타난 책이 바로 스티븐 호킹의 <시간의 역사>였다. 


스티븐 호킹의 <시간의 역사>는 대중적인 과학 도서이다.과학에 대해서 때로는 어렵게 접근할 수 있고 때로는 쉽게 다가갈 수 있다. 우리에게 중요한 것은 과학이 가지는 그 본질적인 요소였다. 그는 옥스포드 대학교에 다니던 시절 루게릭 병을 앓았지만, 학자로서의 삶을 포기하지 않았다. 그가 쓴 <시간의 역사>는 1988년 4월 1일 우리 앞에 놓여졌으며, 그동안 우리가 생각하는 우주의 보편적인 모습들을 하나 둘 바꿔 나가기 시작하였다. 태양은 멈춰 있고, 지구는 돈다는 지동설에서, 이젠 태양도 지구의 중심을 통해 돌고 있다는 사실을 과학자들을 통해서 밝혀 내고 있으며, 태양은 은하게 중심을 따라 2넉년에 한바퀴씩 돈다는 사실이 새롭게 밝혀졌 다. 100년전 우리가 생각했던 과학 지식은 이제 우리에게 새로운 전환점을 만들어 주었고, 인간은 특이점이라는 하나의 단어를 꺼내 수학적 계산으로 답을 찾지 못하는 우주의 한 현상에 대해 설명해 나가기 시작하였다. 


빅뱅과 블랙홀. 스티븐 호킹 하면 먼저 생각 나는 우주적 현상이다.그는 이 두가지 이론 뿐 아니라 양자역학에도 관심 가지고 있었으며, 우주에 대해 한 발자국 더 나아갈 수 있는 주춧돌 하나를 놓고 세상을 떠났다. 허블이 찾아낸 우주 팽창의 법칙은 우리가 보는 우주가 팽창하기 전 태초의 우주는 어떻게 이뤄 졌는지에 대해 질문하게 되었고,그것을 빅뱅이라는 단어로 설명하고자 했다. 거대한 우주가 빅뱅 현상으로 3분간의 인간의 감각을 벗어난 우주생성 과정들이 있으며, 스티븐 호키은 그 답을 얻고자 부단히 노력해 왔다.태초에 우주는 빅뱅으로 수소가 처음 만들어지고, 92번째 우라늄이 만들어 질 때까지 어떻게 원소들을 만들고 ,원소들은 어떻게 결함해 지금의 우주가 되었는지 알고 싶었다. 빛이 입자의 형태를 띄고 있으며, 파동을 가지고 있다는 뉴턴의 생각이 검증되었고, 빛이 가지고 있는 속성을 아가던 도중에 과학들은 지구 저 먼 곳 어딘가에 블랙홀이 존재한다는 사실을 찾아 냈다. 우주 안에 존재하는 중력과 빛의 상관관계 속에서 우리가 생각하는 과학적 오류들을 찾아 나기게 된 것이다.


우주는 약력, 핵력, 중력, 전자기력, 이 네가지 기본적인 힘이 존재한다. 과학자는 강한 핵력의 실체를 분석하는 과정에서 끈이론의 실체에 대해서 구상하였고, 11차원 이상으로 이뤄진 끈이론의 실체를 검증해 나가려고 애를 쓰게 된다. 인간의 감각으로 볼 수 없는 보이지 않는 물질들을 찾기 위한 부단한 노력들,끈이론은 양자 역학을 이해하는 핵심적인 법칙이지만, 그것을 이해하기하란 상당히 쉽지 않은 이론이다. 양자 역학이 어려운 이유는 인간의 감각적인 요소에서 벗어나 있기 때문이다. 인간은 망원경과 현미경을 만들어 우주에 상당히 많이 근접해 나가고 있다 .하지만 끈이론은 그걸 넘어서는 또다른 이론이다. 눈에 보여지는 중력의 개념, 3차원에 시간을 더한 4차원은 인간의 범주에 속해 있는 우주의 법칙이지만, 끈이론은 4차원 이상의 또다른 차원에 대해 설명하고 있으며, 그 실체가 여전히 검증되지 않고 있다., 끈이론은 수학적 계산에서 만들낸 독특한 이론이다. 


스티븐 호킹은 세상을 떠났다. 그는 자신이 생각한 우주적 관점에 대한 다양한 개념들을 남기고 떠났으며, 후대에 과학자들은 그의 이론들을 하나둘 검증할 것이다. 아인슈타인이 생각했던 중력파가 최근 들어서 과학자들을 통해 검출된 것처럼 말이다. 지금 현재 과학 기술과 도구들이 스티븐 호킹의 이론을 검증하기엔 여전히 한계가 있다. 하지만 우주 구석구석 관찰할 수 있는 망원경이 발명되고, 지구 곳곳에 퍼저있는 감마선의 실체을 이해하는 것,우리가 우주를 바라보면서 시야가 넓어지게 된다면, 스티븐 호킹이 생각했던 우주적 관점은 우리 앞에 점점 더 가까워지게 되고,우주의 근원에 접근해질 수 있는 날이 생길 수 있다.