수학의 함정

수학의 함정 - 아름다움에 사로잡힌 물리학자들
자비네 호젠펠더 지음, 배지은 옮김 / 해나무 / 2020년 12월

학창시절에 물리학에 관심도 많았고 고전 물리학에서 유래한 분야에서 전공하고 일하고 있으면서 현대 물리학과 관련된 책도 어느 정도 읽었다고 생각된다. 나름 열심히 읽었다고 생각하지만 전공자가 아니기에 완전히 이해하지는 못하지만 물리학이라는 학문의 흐름을 이해하려고 노력해서 상대성이론, 양자역학에 대해 어느 정도 지식은 있다고 생각한다. 이러한 학문을 통합하려는 시도가 꾸준히 현대 물리학에서 시도되고 있고 그 방법 중 하나로 String theory가 매우 유력하다는 이야기를 들은 적이 있고 블인언 그린의 Elegant Universe 책이나 방송 프로그램을 보고 매우 흥미를 느끼고 흥분을 감추지 못했던 시기가 기억난다. 

대략 10년정도 지난 것 같은데 곧바로 결론이 날 것 같던 string theory의 성과가 나오지 않고 있어 현대 물리학이 더 이상 발전하지 않고 있는 것이 아닌가하는 생각이 들기도 한다. (10년전 물리학을 전공으로 하는 사람들을 무척 부러워했지만 현재는 그 분야에 가지 못한 것이 다행이라는 생각도 든다) 이 책은 이러한 현대물리학이 초끈이론을 통해 수학적 아름다움을 추구하다 그 덫에 걸려버린 현대물리학의 상황을 살펴보는 책이다. 통합이론이나 초끈 이론에 대해 약간은 알지만 깊은 지식은 없어 온전히 이해하기는 어렵지만 이 책이 의미하는 바는 이해할 수 있을 것 같다. 

사실 물리학이 발전하면서 해결하지 못하는 문제의 해결을 위해 암흑물질이나 암흑에너지라는 개념을 만들어내면서 물리학이 발전하기 어려운 상태가 되었다고 생각한다. 내 생각으로는 인간의 지각이나 이해력을 넘어서는 현상이 우주를 지배하고 있기에 이러한 개념을 만들어내게 되었으므로 인간의 인지력이나 이해력을 바탕으로한 물리 방정식으로는 우주의 지배방정식을 만들 수 없으리라고 생각한다. 물론 우리늬 이해력을 넘어서는 양자역학이라는 학문이 나와서 어느 정도 성과를 보이기도하지만, 역시 그 의미를 해석하지 못하는 것은 마찬가지라고 생각한다.

같은 이유로 이 책에서 이야기하는 수학적 아름다움이라는 개념도 인류의 인지력, 이해력에 기반을 둔 개념이므로 이 개념에 빠져 물리학이 진전하지 못하는 것은 무척 안타까운 일이라 생각한다. 초끈이론의 미세한 가능성떄문에 훨씬 현실성이 없는 다중우주라는 개념이 계속이야기되는 것이 무척 아이러니한 상황이라고 생각되는데 (물론 다중우주 개념이 옳을 수도 있다), 이 분야를 연구하는 사람들의 치열한 고민이 있어야한다고 생각되었다. 이러한 상황에 대해 유명 물리학자들과의 인터뷰들을 통해 현대물리학의 상황에 대해 일반인들이 잘 이해할 수 있도록 도움을 줄 수 있는 좋은 책이라고 생각된다.

점점 현대물리학을 다룬 교양과학책 읽기가 무척 어렵게 느껴지는데, 포기하지 말고 꾸준히 이 분야 책을 읽어야겠다는 생각이 든다. 예전 신의 입자라는 책은 팟캐스트를 통해 번역자의 해설을 들으며 읽을 수 있었고, 약 1년전 읽은 시간의 물리학은 어렵기는 하지만 최근 개본된 영화 TENET과 관련있어 잘 읽었다고 생각한다. 이러한 책을 잘 이해할 수 있도록 기본적인 책부터 챙겨 읽어야겠다.