[오늘의 한문장] 인류의 미래 : 화성 개척, 성간여행, 불멸, 지구를 넘어선 인간에 대하여

4차원 시공간

우주에 존재하는 모든 만물은 공간적으로 세 가지 속성을 갖고 있다. ‘길이’와 ‘폭’, 그리고 ‘높이’가 바로 그것이다. 여기에 시간을 추가하면 4개의 숫자 세트가 완성되고, 이것만 있으면 우주에서 일어나는 모든 사건을 4차원 시공간에서 정의할 수 있다. (629-630/750p)

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끈이론의 문제점

끈이론의 문제점
첫째, 끈이론에서 말하는 ‘물리학의 통일’은 플랑크에너지 수준에서 일어나는데, 앞서 말한 대로 지금의 입자가속기로는 도저히 도달할 수 없는 영역이다.
둘째, 다른 이론과 마찬가지로 끈이론도 여러 개의 해解를 갖고 있다. 초기조건이 없으면 끈이론이 양산한 무한대의 해들은 모두 타당하며, 이들은 각기 하나의 우주에 대응된다. 간단히 말해서, 무수히 많은 ‘평행우주’가 존재하게 되는 것이다.
셋째, 끈이론에 의하면 우리가 살고 있는 우주의 시공간은 4차원이 아닌 10차원이다(1990년대 중반에 등장한 M-이론에 의하면 11차원이다_옮긴이)
(627-629/750p)

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중력이론에 양자보정을 가하면 무한대가 발생한다. 지난 수십 년 동안 이론물리학자들은 이 무한대를 제거하기 위해 혼신의 노력을 기울여왔지만 아무런 성과도 올리지 못했다. 그러나 끈이론은 초대칭을 이용하여 두 개의 양자보정을 상쇄시킴으로써 유한한 이론을 얻어내는 데 성공했다.(627/750p)

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끈이론은 아인슈타인의 장방정식과 표준모형의 소립자로 이루어진 거대한 눈송이결정과 비슷하다. 여기서 개개의 가지는 우주에 존재하는 모든 입자를 나타내고, 결정을 회전시키면 입자들이 서로 맞바뀐다. (625/750p)

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물리학의 경우도 마찬가지다. 양자이론의 방정식을 구축하다 보면 이상과 발산發散, divergence(무한대)이 곳곳에서 발견되곤 한다. 그러나 방정식에 대칭이 존재하면 결점을 제거할 수 있다. 초대칭은 이런 식으로 양자이론의 무한대와 불완전성 문제를 해결해주었다.(624/750p)