건축학 개론_기억의 습작 (전람회)

가끔 흥얼거리게 되는 노래... 빛나는 시간들. 빛바랜 시간들... 지나고 나서야 깨닫게 되는 시간들.

우리네 인생을 영화로 찍으면, 아마 왠만한 영화 못지 않겠지요. 더운 여름 건강히 잘 버티시기 바랍니다. 특히 오늘은 우울하네요.

다중우주?

<New Scientist> 6월 30일 호에 "How to think about the multiverse"라는 기사가 있다. 여기에서 CalTech 교수인 션 캐럴Sean Carroll은 이렇게 얘기한다:

One of the most common misconception is that the multiverse is a hypothesis. It's a prediction of theories we have good reason to think are correct.

가장 흔한 오해 중 하나는 다중우주가 가설이라고 생각하는 것이다. 다중우주는 우리가 옳다고 생각할 훌륭한 이유가 있는 이론들이 예측하는 것이다. (29페이지)

요즘 주류 입자물리학자들은 이런 얘기를 아무렇지도 않게 한다. 다중우주는 우리가 가지고 있는 최선의 이론(급팽창inflation 이론 등)이 예측하는 바이지만, 아직 확인된 바가 없고 앞으로도 확인될 가능성이 없다(고 한다). 다중우주는 실험적 사실로 확인되지 않았다. 그럼 가설이 맞지 않나? 션 캐럴이 생각하는 과학은 무엇인가?

주류 입자물리학자들(주로 끈이론 연구자들)은 아직 실험적으로 증명되지 않은 것들을 주장하면서 현재까지 최고(최선)의 이론에 따르면 우주는 이렇게 생겼으니--우주는 10차원이고 입자는 사실 끈--이대로 믿으라고 말한다. 초끈이론에는 초대칭이 전제되어 있으나 초대칭이 예측하는 입자들은 아직까지 CERN의 대형강입자가속기(LHC)에서 발견된 바 없다. 그럼 그 이론은 여전히 이론일 뿐이고 가설일 뿐이다. 이들이 어떻게 입자물리학의 주류로서 다른 이론을 배격하는지는 리 스몰린의 <The Trouble with Physics>에 잘 나와있다. 

레너드 서스킨드(우주의 '풍경landscape'을 주장하는 끈이론 연구자)는 <우주의 통찰>에서 이런 얘기를 한다. 리 스몰린과 편지와 논문을 통해 하는 논쟁의 일부분이다.

   지층, 동위원소, 공룡의 뼈 등 온갖 증거가 존재하는데도 이 세상은 6,000년 전에 창조되었다고 주장하는 사람들이 있다. 이런 사람들을 보면 거의 모든 과학자들이 손가락질을 하며 이렇게 말할 것이다. "그것은 반증 불가능해!" 리 스몰린도 이 말에 동의하리라 확신한다. 나 역시 그렇다. 하지만 그 반대도 마찬가지다. 즉, 우주가 이런 식으로 창조되지 않았다는 주장 역시 반증 불가능하다. 창조론자들이 바로 이런 주장을 펼치고 있다. 반증 가능성이란 기준을 엄격하게 적용하면 창조론이나 과학이나 비과학적이기는 마찬가지다. (11장 인간원리 논쟁, 리 스몰린 VS 레너드 서스킨드, 267페이지)

신랄하고자 하는 바는 알겠는데, 내 생각에 이건 너무 나갔다. 자신들의 이론이 검증 가능하지 않다(반증 불가능하다)고 비판하는 사람들에게, '너는 창조론자들과 똑같아'라고 하는 말이다. 

서스킨드는 이런 식으로 글을 맺는다:

  마지막으로 흥미로운 사실을 보여주는 스몰린의 말을 한마디 인용할까 한다. "내가 우주 자연선택이란 개념을 처음 제안하고 첫 책을 썼던 것은 끈이론이 작금이 상황으로 이어질지 모른다는 걱정 때문이었습니다. 끈이론의 현 상황에 대해서는 서스킨드가 최근의 논문에서 솜씨 있게 설명한 바 있습니다. 그때나 지금이나 나의 목적은 똑똑한 사람들로 구성된 이론물리학계의 서로 다른 집단들이 증거를 바탕으로 하는 합리적 논증을 통해 합의에 도달하려는 노력 없이 서로 다른 믿음으로 쪼개지는 것을 막아보려는 것입니다."

  우선 '이론물리학계가 쪼개지는 것'을 막기 위해 과학적 사실을 제시한다는 것은 말이 안되는 소리다. 내가 특히나 혼란스럽다고 생각하는 부분은 스몰린이 자신이 마치 좋은 과학과 나쁜 과학을 가리는 결정권자라도 되는 것처럼 행동했다는 점이다. 인간원리가 진지한 관심을 기울일만한 가치가 있다고 생각하는 사람들 중에는 뛰어난 과학적 성취를 거둔 유명한 물리학자와 우주론자들이 있다. 여기에는 스티븐 와인버그(Steven Weinberg)[2], 조지프 폴친스키[3], 안드레이 린데[4], 마틴 리스[5] 등이 포함되어 있다. 이런 사람들은 바보가 아니다. 이런 사람들한테 굳이 뭐가 좋은 과학이고, 뭐가 나쁜 과학인지 말해줄 필요는 없다. (11장 인간원리 논쟁, 리 스몰린 VS 레너드 서스킨드, 274~275페이지)

숨이 막힌다. 너는 이런 사람들만큼 뛰어난 성취를 이루지 못했으면 입 닥치라는 말이다. 리 스몰린이 참 대단하다는 생각이 든다. 

<스켑틱> 잡지에는 "우주가 여러 개라고?'하는 기사가 나온다. 난 맨 처음 표지만 보고 '스켑틱'이란 잡지이니, 실험적 증거가 없는 이론은 아직 가설로 받아들여야 한다는 기사라고 생각했다. 하지만 그게 아니었다. '스켑틱' 역시 충분히 회의적이지 않다. 많이 알려진, 칼 세이건의 말로 글을 마치고자 한다:

Extraordinary claims require extraordinary evidence.

엄청난 주장은 엄청난 증거를 필요로 한다.

‘빅 히스토리‘ 책 몇 권

'빅 히스토리big history'란 우리가 오늘 이 자리에 있기까지 우주의 탄생부터 별과 지구의 생성을 거쳐 생물의 진화까지 생각해 보는 접근법을 얘기한다. '히스토리'가 단순한 역사-우리가 보통 알고 있는 역사-라면 '빅 히스토리-거대 역사'는 지금까지 자연과학이 알아낸 우주와 생명의 진화까지 포괄한 개념이라고 할 수 있다. 이런 책을 읽을수록 우리가 지금 여기에 있는 것이 얼마나 대단한 것인가를 깨닫게 된다. 거대 역사의 메시지 중 핵심은 역시, 칼 세이건도 얘기했듯이, 우리는 '별 먼지star dust'라는 것이다. 우주적 관점에서 볼 때 우리는, 나는, 얼마나 하찮은 존재인가. 하지만 우주의 기원을 생각하는 별 먼지는 또 얼마나 대단한 존재인가. 하찮으면서 대단한 존재인 우리의 의미를 깨닫는 것, 이것이 빅 히스토리가 우리에 전해주고자 하는 바라고 생각한다. 

데이비드 버코비치는 예일대의 지구물리학과 교수인데, 그가 강의했던 내용을 재미있게 책으로 엮었다. 짧지만 핵심을 잘 강조하며 과학적 지식도 잘 기술되어 있다. 어느 학자도 빅 히스토리가 담아내는 모든 내용의 전문가일 수는 없다. 지구과학 전공자는 그래도 괜찮은 위치가 아닌가 한다. 버코비치는 겸손하게, 하지만 훌륭하고 유머 넘치게 빅 히스토리의 메시지를 담아냈다. 빅 히스토리 책 한 권만 읽는다면 이 책을 추천하겠다. 

짐 배것은 <퀀텀스토리>로 우리에게 익숙한 작가인데, 매우 진지하게 위와 같은 빅 히스토리 책을 냈다. 버코비치의 책보다는 훨씬 딱딱하고 엄밀하다. 버코비치 책의 내용보다 더 자세한 내용을 알고 싶은 사람에게 추천한다. 

'빅 히스토리'를 처음 주장했던 학자들이 보여주는 좀 더 전통적인 관점-인간의 역사까지 비교적 자세히 다루는 접근법-을 알고 싶은 사람은 데이비드 크리스천이 쓴 위의 책을 보면 좋겠다. 오른쪽 원서는 국문판의 정확한 원서는 아니고, 2018년 5월에 출간된 책이다(그래서 페이퍼백이 아직 없다). 데이비드 크리스천은 자연과학자가 아닌 전통적인 역사학자로, 인류 역사를 좀 더 강조하는 편이다. 비슷한 접근법을 취하는 신시아 브라운의 책도 있다.

아마도 교재로 사용하고자 만든 우리나라 저자들의 책도 있다(대상은 중고생?). 이 시리즈는 (세상에나) 20권까지 있다! 다음에는 4권만 리스트 한다.

[100자평] 그래픽노블 제1차 세계대전

그래픽노블 제1차 세계대전 - 1914-1918, 프랑스 국민만화가 자크 타르디의 1차 세계대전 연대기
자크 타르디 그림, 장 피에르 베르네 글, 권지현 옮김 / 서해문집 / 2017년 5월

전선에서 사병으로 싸우며 온갖 비참함에 노출될 수 밖에 없었던 프랑스 선반공이 화자이다. 담담하지만 있는 그대로 전쟁의 모순을 드러내고 있다. 두리뭉실한 만화 그림이 잔인함을 조금 완화한다. 연도 별로 진행되지만 전쟁의 자세한 전황이 나오는 것은 아니다. 뒤에 글로 된 보충 설명이 있다.

에너지-질량과 얽힌 재미있는 물리 이야기

E=mc² - 세상에서 가장 유명한 방정식의 일생
데이비드 보더니스 지음, 김희봉 옮김 / 웅진지식하우스 / 2014년 7월

세상에서 가장 유명한 방정식으로 알려져 있는 “E=mc^2의 전기”를 쓴다고 저자인 데이비드 보니더스는 말한다. 에너지 E, 등호 =, 질량 m, 빛의 속도 c 등에 대해 이야기하며, 사이사이에 과학자의 일화를 풀어놓는다. 에너지를 살펴볼 때는 패러데이, 질량을 설명할 때는 라부와지에를 말하는 식이다. 언급하는 과학자들이 식상하지 않아서 좋다. 물론 주인공인 아인슈타인을 빼놓을 수 없다. 뉴턴으로 시작할 법한 역학 얘기를 연대기와 상관없이 이렇게 펜이 가는대로 풀어놓으니 “자자 에너지란 말이야, 어떻게 시작했느냐면...” 하는 식으로 그냥 삼촌이 조카를 위해 해주는 이야기처럼 읽히기도 한다. 과학책을 이렇게 풀어 놓으니 부담 없이 읽기에 좋다. 들어 있는 과학자들의 삶과 일화는 과학이란 딱딱함에 인간적 면모를 불어 넣기에 부족함이 없다. 

이야기는 원자와 핵분열(방사능), 원자폭탄, 그리고 블랙홀로 마무리된다. 이렇게 살펴보는 현대물리학의 발전사도 괜찮다. 고등학생들이 과학에 흥미를 붙이는데 도움이 되는 책이 아닐까 싶다. 특히, 살펴보는 현대물리학의 '영웅들'- 리제 마이트너, 로버트 오펜하이머, 세실리아 페인, 프레드 호일 등-이 어떻게 과학적, 성性적, 성격적 편견과 어려움을 극복했는지 읽으며 나의 편견과 어려움을 돌아보게 한다. 베르너 하이젠베르크의 2차 세계대전 당시 행적과 정상우주론을 주장했던 프레드 호일-이 책에서는 그의 전혀 다른 업적, 즉 별 안에서의 핵 합성necleosynthesis을 조명한다-의 이야기도 매우 흥미롭다.