화이트홀

화이트홀
카를로 로벨리 지음, 김정훈 옮김, 이중원 감수 / 쌤앤파커스 / 2024년 9월

 내가 좋아하는 작가이자 석학이신 “카를로 로벨리” 님의 책이다. 난 책을 읽는 속도가 평소에 책을 많이 읽는 사람이랑 비교할 때 많이 느려서 다른 책도 읽어야할 것이 많아 이분의 모든 책을 다 읽은 것은 아니지만 읽을 때마다 드는 생각이 있다. 어려운 개념을 정말 쉽게 이해하도록 설명을 한다. 그래서 이분의 책은 어딜가서 아는 척하기가 매우 좋다.

 화이트홀에 관한 개념을 이해할 수 있도록 돕는 책인데, 화이트홀을 알기 위해서는 블랙홀을 몰라서는 안된다. 따라서 블랙홀을 먼저 설명하고 블랙홀과 화이트홀의 원리와 개념을 정확하게 이 책을 통해서 이해할 수 있다. 내가 알기로는 관련 전공자 또는 평소에 우주에 관심이 있는 사람이 아니면 화이트홀을 모르는 사람들이 많은 것으로 알고 있고 블랙홀은 그냥 사전적 의미 또는 다른 비유나 은유적 표현으로 쓰는 정도로 알고 있지 물리학에서 말하는 개념을 알고 있는 사람들은 별로 없는 것으로 알고 있는데 이 책을 보면 개념을 확실히 이해할 수 있다.

 거대 항성이 연료를 모두 소진하고 수축하면 블랙홀이 되고 중력에 의해 시공간이 일그러 지는데 어느 지점부터는 더 이상 아인슈타인의 방정식이 적용되지 않고 양자의 세계로 들어간다. 공간도 양자화 될 수 있고 그런 블랙홀도 양자의 세계로 접근하면 양자 터널 효과로 인해 화이트홀로 변하게 되는데 이 과정의 설명이 무척이나 재미있고 다른 것을 하다가 읽었다면 다른 것을 제쳐 두고 계속 읽게 되지 않을까 하는 생각이 든다. 실제로 내가 그랬다.

 난 이러한 것을 볼때마다 수학자들과 물리학자들이 숫자로 우리가 볼 수 없는 정신의 세계에서 가상의 세계를 만들고 거기서 추상화를 이끌어 내고 현실에 적용해 예측해낸다는 사실이 정말 대단하게 느껴진다. 그들은 어떻게 그렇게 할 수 있을까? 에 대한 부분이 책 속에 나와있는데 글이 매력적이라 요약을 해서 적어보면 아래와 같다.

<<어떻게 정신의 눈으로 '가서 볼' 수 있는 걸까요? 아낙시만드로스는 독수리와 함께 날아오르지 않았고, 케플러는 빗자루를 타고 날지 않았으며 아인슈타인도 빛에 올라타지는 않았는데 갈수 없는 곳을 어떻게 가서 볼까요?

 저는 절묘한 균형을 찾는 것이 답이라고 생각합니다. 얼마나 가져갈지, 얼마나 집에 두고 갈지 사이의 균형. 얼마나 가져가느냐에 따라 무엇을 기대할지 알 수 있습니다. 블랙홀에 들어가기 위해 우리는 아인슈타인의 방정식을 썼습니다. 그 방정식은 블랙홀의 기하학적 구조를 예측했죠. 아인슈타인은 맥스웰 방정식을 사용했습니다. 케플러는 코페르니쿠스의 책을 이용했고요, 이것들은 잘 작동했기에 신뢰할 수 있는 지도, 규칙, 일반성입니다. 그런 동시에 우리는 무언가를 집에 남겨두어야 한다는 것을 알고 있습니다. 아낙시만드로스는 모든 것이 평행하게 낙하한다는 생각을 두고 떠납니다. 아인슈타인은 모든 시계가 똑같이 간다는 생각을 두고 떠났습니다. 집에 너무 많은 것을 두고 가면 앞으로 나아가는 데 쓸 도구가 부족하지만, 너무 많은 것을 가져가면 새로운 이해의 길을 찾지 못합니다. 비결 같은 건 없습니다.

 우리는 우리가 알고 있는 것을 다양한 방식으로 결합하고 재조합하여 무언가를 명확하게 설명할 수 있는 조합을 찾습니다. 방해가 된다면, 이전에는 꼭 필요해 보였던 부분을 제외하기도 합니다. 우리는 신중하게 위험을 감수합니다. 지식의 가장 자리를 왔다 갔다 합니다. 우리는 거기에 익숙해지고 오랜 시간 동안 드나들며 틈새를 찾습니다. 새로운 개념과 새로운 조합을 시도합니다.>>

 위의 글은 인류의 문명을 마치 양자 도약처럼 도약하게 만든 천재들의 사고법이지만 우리가 노력하고 갖추어야 할 부분들이 아닐까 하는 생각도 든다. 특히 나이가 들면서 익숙해지는 것이 노련해지도 숙련되어 짐을 말하는 것도 분명히 맞지만 절대적인 것은 아니다. 버릴 것을 버리지 못하면 변화하는 세상에서 숙련된 경험은 그저 짐이 될 수도 있고 버티려 들면 나이를 들먹이고 예의범절을 내세우며 기생생물이 되어 살아가야 하는 처지가 될지도 모른다. 또 실제 많은 사람들이 그렇게 살고 있다.

 다시 책의 얘기로 돌아가보면 블랙홀과 화이트홀 재미있는 부분이다. 블랙홀은 관측이 되어 실제로 존재한다고 학자들은 믿는 것으로 알고 있으나 화이트홀은 아직 관측되지 않은 것으로 알고 있다. 어쩌면 시간이 더 많이 지나면 화이트 홀이 관측이 되고 더욱더 많이 지나면 블랙홀의 내부도 알려지게 되고 이를 이용할 수 있는 수준이 되어 공상과학 영화처럼 블랙홀과 화이트홀이 서로 다른 은하를 연결하는 웜홀 같은 통로를 제공하여 은하간 우주 여행을 하는 세상이 올지도 모르겠다는 생각이 든다. 물론 이는 한 동안은 편도 여행이 될 가능성이 상당히 높고 이 때부터는 아프리카에서 호모 사피엔스가 전 지구에 퍼졌듯이 인류도 여러 은하에 퍼져 개척시대가 열릴지도… 영화처럼…