카를로 로벨리, 루프양자중력이론으로 시간-공간, 상대성이론-양자역학, 인간-자연을 묶다

 물리학은 사물이 '시간 변수'에 따라 어떻게 변화하는지를 말해주는 공식들을 가지고 이 세상을 설명합니다. 한편 우리는 사물이 '위치 변수'에 따라 어떻게 변화하는지, 혹은 '버터 양의 변수'에 따라 리소토의 맛이 어떻게 변화하는지를 말해주는 공식을 쓸 수 있습니다. 시간은 '흐르는' 것처럼 보이는 한편, 버터의 양이나 공간의 위치는 '흐르지 않습니다.' _ 카를로 로벨리, <모든 순간의 물리학> , p124/160

 카를로 로벨리(Carlo Rovelli, 1956 ~ )의 <모든 순간의 물리학 Sette brevi lezioni di fisica>는 물리학에 익숙하지 않은 일반독자들에게 물리학의 개념을 알기 쉽게 설명한다. 시간(time)과 공간(space)을 둘러싼 이론인 상대성이론과 양자역학을 설명하면서 자연스럽게 자신이 제기하는 '루프양자중력이론oop Quantum Gravity, LQG)'으로 독자들을 안내하는 글의 내용은 매우 매끄러워서 거의 마찰을 느끼지 못할 정도다. 그는 매끄럽게 글을 써서 독자들이 거의 열받지 않고 시간가는 줄 모르고 책을 읽을 수 있게 만들면서 자신의 이론을 입증한다. 

 마찰은 열을 생산합니다.... 과거와 미래의 차이는 열이 있을 때만 발생합니다. 과거와 미래를 구분하는 기본적인 현상은 열이 뜨거운 곳에서 차가운 곳으로 이동한다는 사실을 바탕으로 합니다. _ 카를로 로벨리, <모든 순간의 물리학> , p116/160

 블랙홀의 열은 세 가지 언어(양자, 중력, 열역학)으로 쓰인 로제타스톤(Rosetta stone)입니다. 이 비석은 현재 누군가가 자신의 암호를 풀어 정말 시간의 흐름이 무엇인지 말해줄 날을 기다리고 있습니다. _ 카를로 로벨리, <모든 순간의 물리학> , p130/160

 저자인 카를로 로벨리는 루프양자중력이론가다. 일반상대성이론과 양자역학을 통해 통합이론을 제시하는 물리학자로서 자신의 이론을 대중들에게 알기 쉽게 소개한다. 그의 통합의 범위는 '시간과 공간'으로부터 '인간과 자연'으로 나아간다.

 루프양자중력이론의 개념은 간단합니다. 일반상대성이론은 공간이 생기 없는 딱딱한 상자가 아니라 무언가 역동적인 것이라고 설명합니다. 말하자면 우리가 존재하는 이 공간이 유동성 있는 거대한 연체동물과 같아서 압출이 될 수도, 비틀어질 수도 있다는 것입니다. 한편 양자역학은 모든 종류의 장이 '양자로 이루어지고' 미세한 과립 구조를 가지고 있다고 설명합니다. 그리고 물리적 공간 역시 '양자로 이루어져 있다'고 봅니다. _카를로 로벨리, <모든 순간의 물리학> , p99/160

 루프양자중력이론의 핵심은 공간은 연속적이지 않으며 무한하게 나누어지지도 않지만 알갱이로, 즉 '공간 원자'로 구성되어 있다는 것입니다. 이 원자들의 크기는 원자핵 중에서 가장 작은 원자핵보다 수십, 수천억 배나 작은 아주 미세한 크기입니다. 루프양자중력이론은 수학적 형식으로 이러한 '공간 원자'와 원자들의 진화를 정의하는 방정식을 설명합니다. _ 카를로 로벨리, <모든 순간의 물리학> , p100/160

 루프양자중력이론에서 공간이 연속적이지 않고 무한하게 나누어지지 않은 알갱이 이듯, 우리 인간들 한 명 한 명이 미세한 '공간'이라고 했을 때, 흐르듯 흐르지 않는 시간은 '자연'이라고 볼 수 있을까. 중요한 것은 '시간-공간'이 하나이듯, '인간-자연'도 하나라는 것을 저자는 말한다. 실제로 <모든 순간의 물리학>에서 '흐르는 것처럼 보이는 시간'을 말하는 저자는 후속작에서 '흐르지 않는 시간'에 대해 말한다.

 우리를 만들고 이글어온 이 자연 속에 있는 동안, 우리가 자연과 문명, 이 두 세상에 양다리를 걸쳐놓고도 또 다른 무엇인가를 얻으려 자연에서 멀어진대도 자연은 웅리를 버리지는 않을 것입니다. 자연은 언제나 우리를 기다려줄 겁니다.  _ 카를로 로벨리, <모든 순간의 물리학> , p152/160

 시공간이 하나라는 것을 실감하는 것은 쉽지 않다. 헤라클레이토스(Heraclitus of Ephesus, BC535 ~ BC475)의 '같은 강물에 두 번 들어갈 수 없다'는 말이 잘 들어맞아 보이는 '시간'과 루크레티우스(Titus Lucretius Carus, BC 99 ~ BC55)의 '클리나멘 Clinamen'의 '공간'이 같다는 것은 상대성이론과 양자역학, 인간과 자연이 하나라는 것보다 어쩌면 더 실감하기 어려운 일일지도 모르겠다. 그럼에도 저자인 카를로 로벨리가, 우리가 그렇게 말할 수 있는 것은 이들이 모두 '세상'이라는 '전체'에 대한 '부분'이기에 그런 것이 아닐까. 

 우리는 다른 사물들과 똑같이 별 가루로 만들어졌고, 고통 속에 있을 때나 웃을 때나 환희에 차 있을 때나 존재할 수밖에 없는 존재로서 존재할 뿐입니다. 우리는 이 세상의 일부이기 때문이지요.   _ 카를로 로벨리, <모든 순간의 물리학> , p152/160

자칫 차갑게 느껴질 수 있는 물리학을 따뜻한 목소리로 말하는 이들이 있다. 칼 세이건(Carl Edward Sagan, 1934 ~ 1996)은 물리학 시간에 진도를 멈추고 학생들의 관심거리를 들어주는 선생님이라면, 최무영 교수는 진도를 빼면서도 학생들과 교감하는 스타일이라 느껴진다. 이 둘의 사이 어딘가에 카를로 로벨리가 있지 않나 생각하면서 페이퍼를 갈무리한다...

이언 모리스

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[오늘의 한문장] 자치통감 169 (증보판)

무릇 신하로서 주군을 섬기면서 마땅히 장차 그 좋은 점을 받들어 따르고 그의 나쁜 점을 바로잡아 구제하여야 합니다. 공환은 진(陳)에 있으면서 심복이라는 막중한 임무를 맡고 사직의 큰 계책을 결정하였으니, 진실로 세조[진천]의 말이 진실한 것이 아니라 생각하였다면 마땅히 두영(竇?)처럼 얼굴을 마주 대하고 변론하거나 원앙(袁?)처럼 조정에서 싸워서 미세한 것을 방비하고 점차 커지는 것을 막아서 분수에 넘치는 마음을 끊었어야 하였습니다.

"음식을 물리치고 무기를 물리쳐도 신의는 물리쳐서는 안 되는데, 바라건대 폐하께서는 신의를 지키고 저버리지 마십시오."

"공로가 있는 사람에게는 반드시 상을 내리고 죄가 있는 사람에게는 반드시 벌을 내리면 선행을 하는 사람은 나날이 늘어날 것이고 악행을 저지르는 사람은 나날이 줄어들 것입니다."

"말과 행동이라는 것은 몸을 세우는 기초이니 바라건대 폐하께서는 세 번 생각하고 말씀하시고 아홉 번 고려하고서 행동하시어 과오가 생기지 말도록 하십시오. 천자의 허물은 일식이나 월식과 같아서 사람들이 알지 못하는 것이 없으니 바라건대 폐하께서는 이를 신중히 하십시오." 황제가 두 번 절하고서 말을 받으니, 우근은 답례로 절하였다. 의례가 끝나자 밖으로 나갔다.

[오늘의 한문장] 백낙청 회화록 7

저는 한국의 보수진영이 진정한 보수가 아니라고 본다. 길게 보면 식민지시대부터 부당한 기득권을, 분단시대로 국한하면 분단체제에서 오는 부당한 기득권을 너무 많이 차지했고 그걸 지키기 위해 물불을 가리지 않는 사람들이 자신들을 보수라고 말하고 있는데, 그건 보수가 아니다. 지금 합리적인 보수라는 사람들조차 현 정권에 대해 그런 비판을 하고 있지 않나.
- P186

[오늘의 한문장] 토지 20권 : 박경리 대하 소설

무려 두 시간은 기다렸을 것이다. 시간과 공간의 고문이다. 사랑방의 공간은 최서희의 무시무시한 힘의 팽창이었고, 시간은 사멸되어가는 화석의 기나긴 깊이였다. 조준구는 땀을 흘리기 시작한다. 계속하여 흘렀다. 입속은 가뭄날의 점토(土)처럼 바짝바싹 말라서 굳어진다. 그러나 차 한 잔 내오질 않는다. _p220/580 - P220

조준구는 얼굴의 땀을 또 닦는다. 지폐에 손이 가면 사방에서 사람들이 쫓아 나와자신을 결박할 것 같은 생각이 든다. 눈앞에 돈을 보고 손을 뻗칠 수 없다. 상체는 앞으로 기우는데 팔은 천 근 같아서 들어 올릴 수가 없다. 전신을 누르는 중량을 들어올려야 한다. 조준구는 드디어 팔을 뻗어 지폐를 집어든다. 서희 얼굴에 회심의 미소가 떠모른다. 미소는 크게 확대되어 갔다. 하얀 이빨이 드러나면서 흔들린다. 웃음소리가 일정한 굴곡을 이루며, 톱날같이 조준구 마음을 썰어댄다. 무슨 일이 일어날 것인가. _ p225/580 - P225