물리학은 어디까지 설명할 수 있는가

물리학은 어디까지 설명할 수 있는가 - 현대 물리학의 존재론적 질문들에 대한 도발적인 답변
자비네 호젠펠더 지음, 배지은 옮김 / 해나무 / 2024년 7월

1) 과학자

과학자들은 자주 연구 내용이 현실적으로 응용을 제시해 자신의 연구를 정당화하려고 애를 씁니다. 반면 이론 물리학을 하는 과학자들은 조금 다릅니다. 그들은 무엇인가에 대해 존재를 이해하려는 욕구가 큽니다. 이러한 욕구는 스스로 이해하려는 각자의 접근법이 있습니다. ​

예를 들어 우주가 그냥 기계 장치라 생각해 보겠습니다. 초기 조건에 따라 움직이는 미분방정식 집합이라고 접근합니다. 그리고 무신경한 우주 안 복잡성의 일시적인 깜박임이라고 생각할 수도 있습니다. 답은 없습니다. ​ 이런 이론 물리학에 대해 지적 호기심을 채울 수 있는 도서가 나왔습니다. 물리학은 어디까지 설명할 수 있는가 책인데요. 이 단행본에 대해 자세히 알아보도록 하겠습니다.

2) 아인슈타인 특수 상대성이론

시간은 유한합니다. 같은 편이라고 볼 수 없을 만큼 부족하고 나이가 들수록 빨리 흐릅니다. 자연의 성질 중 하나로 시간은 가장 이해하기 어렵습니다. 알베르트 아인슈타인이 시간을 개인적인 것으로 만들어버린 것도 도움이 되지는 않았다고 말합니다. 과학자들은 아인슈타인 전과 후의 시간의 개념은 크게 달라진다고 알려줍니다. ​ 마치 모든 시간이 똑같은 속도로 갔지만 그의 이론을 통해 우리가 얼마나 많이 돌아다니고 움직이는가에 따라 다르게 흐른다는 것을 알게 됐기 때문입니다. 아인슈타인이 증명한 시간은 차원이고 3차원인 공간과 결합하여 하나의 개체 즉 4차원 시공간을 이룬다고 합니다. ​ 이는 수학자인 헤르만 민코프스키의 공간과 시간이 결합해 시공간이 된다는 내용을 정확히 이해한 아인슈타인이 이를 바탕으로 특수 상대성이론으로 정리한 것이죠. 여기서 상대성이란 절대적인 정지 상태가 없다는 뜻을 말합니다. 예를 들어 이 도서를 읽는 우리는 도서가 상대적으로 정지해 있습니다. 마치 책은 우리에게서 멀어지지도 다가가지도 않는 상황입니다. ​ 이때 우리가 책을 침대 위로 던지면 상황이 달라집니다. 도서가 어떤 속도로 우리와 나머지 지구에 대하여 상대적으로 멀어진다고 볼 수 있습니다. 즉 이러한 상태를 통해 아인슈타인의 특수 상대성이론은 중력이 포함되지 않는 점을 알 수 있습니다. 그저 물체에 대해 움직임만 상대적으로 바라보는 것이죠. ​

3) 윤리적 고민

이 책은 인공지능 장치가 가까운 미래에 인간을 전부 대체할 일은 없다고 합니다. 이 말은 인공지능 장치도 당분간은 인간이 필요하다고 볼 수 있습니다. 인간의 뇌가 최고의 사고 기계는 아닐지라도 지금까지 우리가 제작해 온 모든 장치를 능가하는 장점이 있기 때문입니다. 장점은 수십 년 동안 작동할 정도로 튼튼한 점이 가장 큽니다. ​ 자비네 호젠펠더 저자는 인공지능은 인류 문명에 엄청난 혜택이 될 것이라고 말합니다. 인공지능 장치에 어떤 윤리를 코딩해서 입력할지 고민하는 것은 분명히 중요한 일입니다. 다만 그보다 중요한 것은 AI 윤리가 아니라 우리의 윤리가 중요하다고 말합니다. 이러한 점이 향후 인공지능의 큰 영향을 주기 때문이죠.