블랙 홀 속에 있는 미분자들은

블랙 홀 속에 있는 미분자들은
 

하이젠베르그의 불확정 원리Uncertainty Principle에 따르면 우리는 미분자의 상태를 정확하게 측정할 수 없으며 따라서 미분자의 미래에 관해 예언할 수 없다.
다만 우리는 다른 결과들이 초래될 것에 관해서만 그 가능성들을 예언할 수 있을 뿐이다.
이런 우연의 요소는 아인슈타인의 정신을 어지럽혔고 아인슈타인은 우리가 물리적 법칙을 정확하게 정립할 수 없다는 사실을 믿으려 하지 않았다.
하지만 모든 증거들에 의하면 양자현상Quantum Phenomenon과 불학정 원리는 물리학의 어느 분야에서도 피할 수 없이 일어나고 있는 현상이다.

아인슈타인의 일반 상대성 이론을 고전 이론이라고 부르는 까닭은 그의 이론에는 불확정 원리가 수용되어 있지 않기 때문이다.
누군가가 이 두 이론을 혼용하여 새로운 이론을 모색해야만 했으며 나와 펜로우즈는 공간-시간이 아주 작은 규모로 높게 구부러짐을 증명했다.

불확정 원리가 일반 상대성 이론의 모순들을 증명했으며 1948년에 미국 물리학자 리처드 페인만Richard Feynman은 빛의 양자이론을 발표했다.
페인만은 다른 미국인 줄리안 슈빙거Julian Schwinger와 일본 물리학자 시니치로 토모나가Shinichiro Tomonaga와 함께 1965년에 노벨상을 수상했다.
페인만은 1988년에 타계했다.

미분자가 A에서 B로 나아가는 가능성이란 미분자가 A에서 B로 나아가는 모든 방법들의 합계와 관련 있다.
나는 1973년에 블랙 홀 근처 구부러지는 공간-시간 속에 있는 미분자에 불확정 원리가 어떻게 적용될 것인가에 대해 연구하기 시작했다.
나는 놀랍게도 블랙 홀이 온전히 검정색이 아니라는 사실을 발견했다.
불확정 원리는 블랙 홀 밖으로 계속되는 비례로 미분자들과 발광이 새어나오고 있음을 나로 하여금 알게 해주었는데 이런 사실에 난 놀라고 말았다.

블랙 홀은 우주의 일정한 지역으로 어떤 물질이라도 빛보다 더욱 빠른 속도를 지니고 있지 못하다면 그곳에 갇혀서 빠져나올 수 없게 된다.
페인만은 미분자들은 공간-시간을 통해 어느 방향으로도 나아갈 수 있다고 했다.
미분자는 빛보다 더욱 빠른 속도로 먼 거리를 갈 수 있는 확률은 낮지만 블랙 홀을 빠져나올 수 있는 만큼은 빠를 수 있으며 그후 빛보다는 느리게 간다.

불확정 원리는 미분자가 블랙 홀을 빠져나올 수 있음을 시사했다.
하지만 우주에는 우주 초기에 형성된 아주 작은 블랙 홀들이 있고 이 원시시대부터 존재하는 블랙 홀들은 그 크기가 원자의 핵the Nucleus of an Atom보다 작지만 그것들 원래 물질은 후지산만한 십 억 톤에 달한다.
그것들은 아주 힘있는 에너지를 발산한다.
그러나 그것들이 우주에 그리 많지는 않을 것이다.
블랙 홀이 방사한다는 나의 예언은 아인슈타인의 일반 상대성 이론과 양자원리를 혼용하여 이루어진 것이었다.

블랙 홀 속에 있는 미분자들은 이제 그것들의 존재가 종식된 것들이라고 말할 수는 없고 그것들은 블랙 홀에서 탈출하여 블랙 홀 밖에서 계속 존재하게 된다.
양자원리는 어쩜 Big Bang 때 창조가 시작되면서 시간이 시작되었다는 논리를 무효화시킬 것이다.
아직 우리가 이런 논리를 정연하게 할 수는 없지만 만약 우리가 우리의 실재 시간real time 대신 상상의 시간imaginary time을 사용한다면 이해가 가능해진다.
상상의 시간은 이해하기 어려운 개념이다.
내가 상상의 시간을 사용한다고 철학자들이 나를 심하게 비난하기도 했다.
그리고 양자역학의 발견으로 우주의 역사는 독특한 역사가 아니라 모든 모든 가능한 역사every possible history임을 알게 되었다.

실재 시간을 수평선이라고 한다면 왼쪽은 과거이고 오른쪽은 미래가 될 것이며 상상의 시간이란 실재 시간에 직각을 만드는 수직이라고 생각하면 된다.
왜 상상의 시간에 대한 개념이 필요한가 하면 물질과 에너지들이 공간-시간을 구부러뜨리기 때문이다. 상상의 시간은 실재 시간에 직각을 이룬다.

1983년 나와 짐 하틀Jim Hartle은 우주 역사들의 합을 실재 시간 내에서 역사들의 합으로 이해해서는 안 되고 상상의 시간 내에서의 역사들의 합으로 받아들여져야 한다고 주장했다.
왜냐하면 이 역사들은 시작도 끝도 없으며 무슨 현상이 일어났었는가는 온전히 물리학의 법칙으로만 이해될 수 있기 때문이다.
만약 우리가 상상의 시간 내에서 우주의 역사를 이해한다면 우리는 우주의 역사가 실재 시간 내에서 어떻게 일어났는지를 계산할 수 있게 된다.
이렇게 되면 우리는 완전히 통일된 이론을 갖게 되며 우리는 우주 안에 있는 모든 것들을 예언할 수 있게 된다.

아인슈타인이 이런 이론을 발견하지 못한 까닭은 그가 양자역학을 신뢰하지 않았기 때문이다.
아인슈타인은 우주는 많은 다른 역사들을 가질 수 있었을 것이라는 이론을 받아들이려고 하지 않았다.
상상의 시간은 공상과학에서는 벌써 자연스럽게 사용되고 있다.
상상의 시간은 수학적 속임수나 공상과학보다 더한 것이다.