만약 시간이 존재하지 않는다면

만약 시간이 존재하지 않는다면 - 인간의 시계로부터 벗어난 무한한 시공간으로의 여행
카를로 로벨리 지음, 김보희 옮김, 이중원 감수 / 쌤앤파커스 / 2021년 5월

카를로 로밸리의 전작 '시간은 흐르지 않는다'를 오프라인 서점에 1시간 정도씩 시간이 주어질 때마다 펼쳐들고 읽었다. 반정도 읽다가 그 뒤 한동안 육아에 지쳐 오프라인 서점을 가지 못하고 있다. 그러면서 그 나머지 반의 내용이 궁금한데...반이나 읽었는데 책을 사야하나, 아니면 시간 날떄마다 오프라인 서점을 들려서 책을 봐야하나를 고민하고 있다. 물론 책덕인 나는 아마도 반이나 읽었지만 그 책을 사서 나머지 부분을 읽을 가능성이 높다. 

그러던 찰나에 카를로 로밸리의 신작 <만약 시간이 존재하지 않는다면>을 만났다. 

 

이 책은 저자의 어린시절 볼로냐에서 태어나 자란 것에서부터 대학생일 때 호기심을 가졌던 ‘양자중력’에 관한 이야기에서 시작된다.

20세기 과학연구의 핵심 산물이라 할 수 있는 '양자역학'과 아인슈타인의 '일반 상대성이론'은 시공간에 대한 우리의 관념을 근본적으로 바꾸어 놓았다.

하지만 서로 양립하기 어려울 정도로 세계관과 사고방식이 달랐고, 이들을 동시에 포괄하는 통합이론은 불가능해 보일 정도였다.

카를로 로벨리는 이 문제의 해결을 평생의 업으로 삼고, 끈이론을 대신할 새로운 루프양자중력이론을 수립하는 것에 자신의 연구시간을 바쳤다. 

양자중력이라는 도전의 길 위에서 다양한 학자들과의 만남, 새로운 물리학 이론을 만들어내는 산고의 과정을 겪으며, 그는 시공간에 관한 본질적인 질문들을 해결해야만 했다.

우주는 결코 인간의 시계 속에 살지 않는다는 사실과 시공간에 대한 새로운 시각들을 찾아가면서, 그는 ‘시간 없이’ 우주를 이해할 수 있는 물리학의 해법을 찾게 된다.

카를로 로밸리는 과감히 말한다. "세상을 이해하기 위해서는 시간이라는 개념으로부터 벗어나야 한다!"고.

우주는 시간과 공간이 없는 그야 말로 우주다. 우리 인간의 사고로 그것을 해결하고 풀려고 하니까 자꾸 오류를 범하게 되고 진리에서 멀어지게 된다. 

저자는 이탈리아 태생의 세계적인 이론 물리학자이다. 양자이론과 중력이론을 결합한 ‘루프양자중력’이라는 개념으로 블랙홀을 새롭게 규명한 우주론의 대가다.

1981년 볼로냐대학에서 물리학사와 석사 학위를 받고 1986년 파도바 대학에서 박사학위를 받고 현재는 프랑스 엑스마루세이유 대학교 이론 물리학센터 교수이자 프랑스 대학 연구협회 회원으로 활동중이다. 

이 책은 무엇보다 이탈리아 원어를 번역했다는 점이 또한 특징이라 할 수 있다.

감수는 서울시립대 과학철학을 가르치는 이중원 교수님이 맡았다. 

우리의 세계는 양립 불가능한 두 이론을 모두 따를 수 없기 때문이다. 실제로 이 정도로 작은 규모에서 일어나는 현상은 자연에도 존재한다. 우주 대폭발 때에도 존재했을 것이며, 블랙홀 근처에도 존재하고 있다. 이런 현상들을 이해하려면 이 규모에서 어떤 일이 일어날지를 계산할 수 있어야 한다. 따라서 무슨 수를 써서라도 두 이론을 연결해야 하는 것이다. 바로 이 임무가 ‘양자중력’의 핵심 문제이다.

이것은 분명 어려운 문제임이 틀림없다. 하지만 학부 마지막 해에, 나는 20대의 젊은 패기로 이 문제를 내 인생을 바칠 도전 과제로 삼기로 결심했다. 시간, 공간 등 기본적인 개념들을 연구할 수 있고 무엇보다 도저히 해결할 수 없는 문제처럼 보인다는 점이 내 마음을 사로잡았던 것이다. 당시 이탈리아에는 이 문제를 연구하는 사람이 거의 없었다. 교수님들도 ‘막다른 길이나 다름없다’, ‘일자리를 절대 찾을 수 없을 것이다’, ‘다른 주제를 연구해서 튼튼한 연구팀에 들어가라’는 등의 조언을 하며 나를 강하게 만류했다. 하지만 신중해야 한다는 어른들의 조언은 청춘의 즐거운 고집을 더욱 굳건하게 해줄 따름이었다.

카를로 로벨리는 말한다. 우주에는 그동안 우리가 알고 있던 공간이나 시간이 존재하지 않는다. 공간은 알갱이화된 중력장들의 연결망이고, 시간은 사건과 사건 간의 관계일 뿐인 것이라고 말이다.

이는 우리의 인식으로 쉽게 받아들여지기 힘들고, 여러 가지 강력한 궁금증이 생긴다.
정말 시간이 존재하지 않는다면, 우리가 살고 있는 이 세상과 우주를 어떻게 이해할 수 있을까? 하는 의문이 든다. 

우리가 배우는 역사는 또 무엇이며, 미래를 왜 준비해야 하는지도 말이다. 

그동안 물리학 이론의 토대가 되어온 기존의 공간과 시간 개념의 문제는 무엇인지, 이를 해결하는 데 왜 루프 개념이 필요한지, 루프가 무엇을 의미하는지, 루프 이론이 추측하는 공간과 시간의 이미지는 무엇인지, 루프 이론이 어떻게 중력의 양자효과를 설명하는지, 특히 초기 우주의 대폭발과 블랙홀 내부에서의 운동을 어떻게 설명하는지 등의 문제를 놓고 결국 우주에는 시간이 존재하지 않는다는 것을 증명하는 방식으로 이끌어나간다. 

카를로 로밸리의 루프양자중력이론에 따르면 우주에는 우리가 알고 있던 공간이나 시간이 더 이상 존재하지 않는다. 공간은 알갱이화된 중력장들의 연결망이고, 시간은 사건과 사건 간의 관계일 뿐이라고 말이다. 

이번 책 역시 수식 없이 이해 가능하며 쉽고 간결하게 잘 읽힌다.  

*쌤앤파커스 출판사로부터 책을 제공받아 읽고 작성한 리뷰입니다.