[오늘의 한문장] 진공이란 무엇인가

여기에서 디랙은 이제까지의 상식적인 진공 아무것도 없는 텅 빈 상태ㅡ을 대신하여 전혀 새로운 입장에서 진공을 다시 해석했다. 그는 우선, ‘마이너스 에너지 상태에는 전자가 빈틈없이 들어차 있으며 이미 플러스 에너지를 가진 전자가 에너지를 잃어서 마이너스 상태로 들어갈 여지는 전혀 없다‘고 하여 ‘마이너스 에너지의 곤란‘을 구원했다. 그리고 이 마이너스 에너지상태에 전자가 들어차 있는 상태야말로 새로운 ‘양자역학적 진공‘이라 생각한 것이다. - P94

진공과 물질은 우주를 만드는 두 소재이다. 그 진공과 물질의 상태는 힘으로 규정된다. 그러므로 진공과 물질과 힘의 진화는 우주 그 자체의 형성과정을 반영하고 있다. 특히, 우주의 극히 초기의 극적인 변천은 힘의 진화론이라고도 할 통일이론으로 구체적인 기술을 할 수가 있었다. - P167

[오늘의 한문장] 질량의 기원

빅배우주론은 <우주 초기는 고온의 불덩어리다> 라고 주장한다. 거기서는 필연적으로 소립자의 세계가 실현되어 있으므로 최신의  소립자 이론인 ‘게이지 이론‘이 등장하여 활약하는 장이제공되었다는 것이다. 결국 우주론과 소립자론의 멋진 도킹(Docking)에 의해서 ‘소립자론적 우주론‘이 확립되고 초기 우주의 상세한 성질을 정량적으로 논의할 수 있게 되었다. - P200

이와 같이 생각하면 세 번째의 상전이는 6장에서 언급한 국소 게이지 대칭성의 자발적 깨짐, 즉 힉스 기구에 의해서 기술할 수 있음을 알 것이다. 위크 보손, 쿼크, 렙톤이 질량을 획득한 것은 바로 이때이다. 쿼크, 렙톤은 물질의 소재이므로 물질질량의 기원을 여기서 구할 수 있다. - P214

[리뷰]화이트홀 : 우주의 현상과 과학의 본질에 대하여

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

 블랙홀에서 어떤 일이 일어나는지 이해하려면, 블랙홀을 '중심에 특이점이 있는 고정된 원뿔'처럼 생각해서는 안 됩니다. 우리는 그것을 블랙홀을 발생시킨 별이 바닥에 있는 긴 튜브로  생각해야 합니다. 이 튜브는 점점 길어지면서 좁아지고, 미래에는 한 줄로 쪼그라듭니다. 특이점은 중심에 있는 것이 아닙니다. 이후에 있습니다. 이것이 이야기의 핵심입니다. _ 카를로 로벨리, <화이트홀>, p33/91

 많은 SF 작품 속에서 작가들은 블랙홀과 화이트홀은 웜홀(wormhole)을 통한 시간여행의 통로로 그려지며 독자들의 호기심을 자극해왔다. 덕분에 일반에게도 결코 낯설지 않은 블랙홀과 화이트홀. <화이트홀>을 통해 카를로 로벨리는 이론적으로 화이트홀의 개념을 설명한다.

 카를로 로벨리에게 블랙홀과 화이트홀은 상대적 개념이 아니며, 그는 이미 전작들을 통해 공간이 공간 양자(space quanta)에 의한 연결망이며, 시간이 불완전한 정보에 의한 열적 흐름이라는 자신의 루프 양자 중력(Loop Quantum Gravity) 이론을 설명한 바 있다. 이를 토대로 시공간이 압축된 블랙홀의 특성을 설명하고, 블랙홀의 완성태로서 화이트홀의 모습을 추정한다. 특이점에서 일어나는 '바운스(bounce)' 현상, 즉 중력 붕괴의 마지막 단계에서 양자적 압력이 중력을 이겨내고 물질이 튕겨 나오는 과정을 통해 블랙홀은 화이트홀로 진화한다. 저자는 양자터널 효과로 블랙홀과 화이트홀을 양자역학으로 연결하고, 이들을 아인슈타인의 중력방정식으로 설명하는 논리 구성을 통해 독자들에게 간결함과 명쾌함을 선사한다. 

 아인슈타인의 이론에서 시간의 끝이라고 예측된 영역을 건너는 그 순간, 잠깐 동안 시간과 공간은 더 이상 존재하지 않습니다. 여기서 공간과 시간의 양자적 속성이 빛을 발합니다. 우리는 아인슈타인의 이론에서 실재의 가장자리라고 불렀던 것을 넘어 반대편으로 갈 수 있습니다. 이것이 바로 핵심입니다. _ 카를로 로벨리, <화이트홀>, p47/91

 카를로 로벨리가 <화이트홀>에서 설명한 이론은 공인된 하나의 이론이 아니라, 여러 이론 중 하나다. 이 책은 화이트홀을 단순히 동경의 대상이 아닌 우주의 현상으로 바라보게 함으로써, 과학의 본질인 반증 가능성의 중요성을 일깨워준다는 점을 마지막으로 글을 갈무리한다.

 바로 이것이 과학의 아름다움이라고 말하려는 겁니다. 자신의 주장을 철회하는 것은 잘못이 아닙니다. 그것은 뭔가를 배운다는 거니까요. 최고의 과학자는 자신의 주장을 철회하는 사람입니다. 아인슈타인처럼 말이죠. _ 카를로 로벨리, <화이트홀>, p17/91

[오늘의 한문장] 장자

내편은 치밀하고 장자 특유의 사상이 집약되어 있다고 한다면, 외편은 내편의 사상을 부연 설명하는 방식으로 이루어진 것이 많고, 인의를 주장하는 유가를 비판하기 위한 목적이 강하며, 내편에 비해 풍자하는 논조도 신랄하다. 외편과 더불어 잡편은 장자의 사상을 이어받은 후학들에 의해 지어진 것이 대부분이다.

만물이 타고난 능력을 구속받지 않고 자유롭게 발휘할 때 행복할 수 있다는 균등의 원리가 바로 제물론의 요지다.

외편 〈재유在宥〉 편에서 장자는 정치란 있는 그대로 내버려두어야 하지 다스리려고 애쓰다 보면 오히려 더 어지럽게 된다는 점을 거론하면서 도덕이나 법에 의해 백성을 구속하고 억압해서는 안 된다는 논리를 편다

마이클 샌델

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