브라이언 그린의 책 속으로의 매혹적인 여행 - 우리의 우주는 유일한가

평행우주라는 개념에 반감을 갖는 사람도 있을 것입니다.  우리가 수많은 우주들 중 하나에 살고 있다면, 우주에서 우리의 입지와 중요성이 그만큼 줄어든다고 생각할 수 있습니다. 그러나 우리의 가치는 상대적인 희귀성에 영향을 받지 않습니다. 인간으로서 만족감을 느끼고 과학의 한 부분에 일조하면서 흥미를 느끼고 과학의 한 부분에 일조하면서 흥미를 느끼는 것은 우리가 오직 사고의 힘만으로 아득히 멀리 떨어져 있는 곳까지 다리를 놓을 수 있기 때문입니다. 

이 포괄적인 탐구에서 그린은 독자들을 이론 물리학과 우주론의 미개척지를 통과하는 신나는 여행으로 안내합니다. 놀라운 개념부터 최첨단 연구까지, "다중우주"는 평행 우주, 숨겨진 차원, 현실에 대한 우리의 이해에 미치는 심오한 의미에 대한 독특한 관점을 제공합니다. 

 

다중우주 이론

정말 신기하게도, 그동안 물리학을 크게 발전시켰던 기본이론들(상대성이론, 양자역학, 우주론, 통일장이론, 전산물리학 등)은 한결같이 다양한 평행우주를 예견하고 있습니다. 각 이론을 보면 우리의 우주는 '훨씬 큰 전체'의 일부이며, 다양한 우주는 서로 분명하게 구별되는 특징을 갖고 있습니다. 어떤 이론에서는 평행우주들이 방대한 시간이나 공간을 경계로 우리 우주와 우리가 불과 몇 밀리미터 거리에서 진행되기도 합니다. 심지어 평행우주의 우치를 논하는 것 자체가 무의미한 이론도 있습니다. 

“또 다른 현실은 과연 존재할까?”
앞에서 간략하게 살펴본 바처럼 빅뱅이론 이전까지 우리는 단 하나의 정적인 우주를 전제로 하여 우주를 설명하려고 했습니다. 하지만 빅뱅이론의 탄생과 함께 단 하나의 우주라는 패러다임을 버림으로써 우리 앞에는 광대한 가능성(다중우주의 가능성)이 펼쳐지게 되었습니다. 그린은 이러한 혁명을 이 책을 통해 단지 이론적 가설이 아니라 물리학적 통찰과 실험적 증거들, 예를 들어 우주가 탄생하고 급팽창했을 때의 흔적을 담고 있는 하늘에 대한 연구(마이크로파 우주배경복사)와 메가버스, 중력이론과 양자역학을 통일한 끈이론의 증거들을 통해 그리고 수학적 논리를 통해 우주의 숨겨진 실체, 즉 우리 우주 밖의 다른 우주의 실체를 밝혀내고 있습니다.
우리가 사는 우주가 태어나던 순간, 온도는 믿을 수 없을 정도로 높이 치솟았고, 엄청난 에너지가 단 한 번의 폭발로 이 우주를 탄생시켰습니다. 빅뱅이 일어난 직후, 아주 짧은 순간 동안에 최초의 우주는 엄청나게 빠른 속도로 팽창했습니다. 마치 거품처럼. 이 짧은 팽창의 순간 우리가 사는 우주의 기초가 형성되었고, 이때 팽창한 거품이 지금 우리를 둘러싼 우주를 형성했습니다.
우리가 보는 것은 진짜 우주의 아주 작은 부분에 불과하다. 우리의 우주가 정말 무한히 크다면 한 가지 이상한 논리가 성립됩니다. 무한한 크기의 우주에서 원자와 분자의 한정적인 배열은 어쩔 수 없이 반복되다가, 모든 경우의 수가 바닥나면 똑같은 가능성이 출현할 것입니다. 이것은 우리와 비슷하거나 똑같은 존재를 만들어낼 수도 있다는 것입니다. 즉 우주가 무한히 넓고 거품 같은 우주들을 수없이 만들어낸다면, 우리 몸과 지구에 존재하는 물질들을 형성하는 패턴이 수없이 반복되어, 지금 우리의 인생이 다중우주 어딘가에서 반복되고 있을지도 모른다는 결론에 이르게 된다.

 

숨겨진 차원

그린의 "멀티버스(Multiverse)"에서는 우리에게 친숙한 세 가지 공간적 차원과 한 가지 시간적 차원 너머의 숨겨진 차원을 드러내면서 우리의 마음을 확장하는 탐험을 시작합니다. 그는 이러한 추가 차원이 어떻게 말려있거나 뒤틀릴 수 있는지를 설명함으로써 근본적인 힘과 입자 상호 작용에 어떤 영향을 미치는지를 알려줍니다.

이러한 숨겨진 차원은 우리가 경험하는 세계와는 별개로 존재하며, 그들은 현실의 복잡성을 깊이 있게 보여줍니다. 그린은 이러한 추가 차원이 어떻게 공간 자체를 왜곡시키고, 물질과 에너지가 상호작용하는 방식에 영향을 미치는지 설명합니다. 예를 들어, 이러한 추가 차원은 중력과 같은 기본적인 힘의 작용에도 영향을 줄 수 있으며, 입자들이 어떻게 이러한 복잡한 공간 구조 속에서 움직이는지를 설명할 수 있습니다.

그리고 그린은 이론적인 프레임워크 중 하나인 "스트링 이론"에 대해서도 다룹니다. 스트링 이론에서는 모든 물질과 에너지가 작은 진동하는 스트링으로 구성되어 있다고 주장됩니다. 그런데 스트링 이론은 10개의 공간 차원을 필요로 하기 때문에, 우리가 경험하는 네 개의 차원 외에도 추가적인 숨겨진 차원들이 존재한다고 합니다.

그린 은 일상 경험이 제공하지 않는 독특하고 혼란스럽게 보일 수 있는 개념들을 집약시켜 설명함으로써 독자들이 천천히 읽어 나갈 수 있도록 안내합니다. 그래서 독자들은 초보자부터 열광가까지 적합하도록 구성된 접근 가능한 언어로 제시된 복잡한 이론들과 함께 마음을 확장시킬 준비를 할 것입니다.

따라서 "멀티버스(Multiverse) "라는 책 속에서 그린과 함께 하는 지성적인 탐사 여정에서 당신의 사고를 확장시켜 나감으로써 현실에 대해 전혀 색다른 시선을 갖게 될 것입니다.

 

끈 이론

“인간은 우주적 규모에서 보면 하찮고 미미하지만, 다른 의미에서는 세계의 창조자이다!”
고전역학의 세계에서는 우주의 당시 상태를 완벽하게 이해하고 분석할 수 있다면 우주의 모든 과거와 미래는 예측 가능한, 달리 말해 결정되어 있는 것이었습니다. 여기에 인간의 자유의지가 개입할 여지는 조금도 없습니다. 그러나 양자역학이 등장하여 우리는 확률만 알 수 있을 뿐 결정론적 예측은 불가능하게 되었습니다. 그것은 양자역학에 있어 ‘관측’이라는 변수가 개입함으로써 확률에서 결과로 넘어가는 과정 중 인간의 자유의지가 개입하게 됩니다. 이로써 다중우주의 해석 과정에서 여러 가지 가능성들이 관측을 통해 하나의 값으로 정해질 때, 우주는 여러 갈래로 나뉠 수 있게 됩니다. 자유의지는 이 여러 갈래의 우주들 중 어떤 우주로 나아갈지 결정하게 됩니다.
바로 이 지점에서 브라이언 그린 저술의 탁월한 면모가 드러납니다. 그린은 최첨단 현대물리학의 발전에 따라 이 자유의지에 의해 갈래가 나뉘어 다양하게 현대 우주론의 역사를 앞에서 끌어가고 있는 9가지 다중우주(누벼 이은 다중우주, 인플레이션 다중우주, 브레인 다중우주, 주기적 다중우주, 랜드스케이프 다중우주, 양자 다중우주, 홀로그램 다중우주, 시뮬레이션 다중우주, 궁극의 다중우주)에 대한 일목요연하게 정리하고 설명하여, 이 한 권으로 고대부터 현재에 이르는 물리학과 우주학의 전체 지형도를 그리고 있습니다.
또 이 책은 우리에게 인간에 대한 근본적인 물음을 함으로써 우리 자신을 돌아보게 합니다. 우리가 수많은 우주들 중 하나에 살고 있다면, 우주에서 우리의 입지와 중요성이 그만큼 줄어든다고 생각할 수 있습니다. 하지만 사실 우주적 기준에서 가치라는 것은 상대적인 희귀성과는 관련이 없습니다. 생명체가 태어나기에 적합한 환경(은하나 별이나 행성이 형성되는 따위의)이 우주에서 만들어지고 실제로 그 어느 곳에서 생명체가 태어나 오랜 시간 동안 진화가 가능해야 하고 마침내 고등의 지성을 가진 생명체가 생겨날 조건은 매우 까다로운 조건임에 분명합니다. 우리 인간의 존재 자체가 우리 우주의 근본적인 비밀에 대한 결정적인 단서가 되는 셈입니다. 그리고 우주가 여러 개일 경우 그 각각의 우주를 ‘단절’된 영역 속에 개별로 떼어놓을 수 없다는 것은 상상 가능합니다. 이를테면 A우주와 B우주는 단절된 영역 속에 따로 존재하는 것이 아니라, 분명히 ‘상호작용’을 하고 있을 것이라는 말입니다. 이러한 점에서 ‘인간의 자유의지와 선택’은, 작게는 현대물리학이 크게는 우리가 살고 있는 우주 또는 우리가 알지 못하는 다른 우주의 미래에 결정적 역할을 하게 될 것입니다.

양자 역학과 일반 상대성 이론을 통합하기 위한 가장 유망한 프레임워크 중 하나인 끈 이론을 조사합니다. 그린은 작은 진동줄이 존재하는 모든 물질과 에너지의 기초가 되는 기본 구성 요소라고 여겨지는 이 우아한 수학적 틀을 독자들에게 소개합니다.

양자 역학 및 우주론: 우주 규모의 양자 역학을 탐구하는 "멀티버스(Multiverse) "는 인플레이션 기간 동안 양자 변동이 어떻게 다중 우주 환경 내에서 무한한 배열의 우주를 생성할 수 있는지 탐구합니다. 미세한 양자 현상과 우주 규모의 우주론적 과정 사이의 이러한 상호 작용은 상호 연결된 광대한 우주에서 우리의 위치를 이해하는 핵심입니다.

의미 및 철학적 의의(키워드: 현실, 존재): 독자는 "다중 우주"를 탐색하면서 현실 자체에 대한 심오한 질문에 직면하게 됩니다. 즉, 이렇게 다양한 우주 태피스트리 안에 존재한다는 것이 무엇을 의미하며 그것이 자아와 의식에 대한 우리의 인식에 어떤 영향을 미치는지 말입니다. 그린은 생각을 자극하는 담론 전반에 걸쳐 과학적 엄격함을 강조하면서 철학적 의미에 대한 숙고를 장려합니다.

 

결론

그린의 독창적인 작품 "멀티버스(Multiverse) "에서는 현실 자체에 대한 통념에 도전하는 최첨단 물리학 이론을 통해 매혹적인 탐험에 독자들을 초대합니다. 각 장은 평행 우주부터 숨겨진 차원과 끈 이론의 복잡한 태피스트리까지를 다루며, 과학적 진실성을 유지하면서 명확하고 깊이 있는 개념들을 공개합니다.

"멀티버스(Multiverse) "를 통해 이 지적 여행을 시작할 때, 독자들은 열성 팬부터 신규 사용자까지 모두에게 적합한 접근 가능한 언어로 제시된 복잡한 이론과 얽힌 매혹적인 내러티브를 경험하게 됩니다. 그린은 압도되지 않도록 천천히 읽어 나갈 수 있도록 안내하며, 그로 인해 마음이 확장되는 여정에서 독자들은 새로운 시야를 개척할 준비가 되어 있습니다.

이 책은 평범한 사람들도 현대 물리학의 깊이 있는 개념과 아이디어를 이해할 수 있도록 구성되어 있습니다. 그린은 복잡한 주제와 이론을 압축하여 설명함으로써 읽는 이들이 그 안에서 당황하지 않고 천천히 학습할 수 있도록 도와줍니다. 따라서 "멀티버스(Multiverse) "는 전문가와 비전문가 모두가 즐길 수 있는 지식의 보물창고입니다.

단 하나의 우주라는 패러다임을 버림으로써 우리 앞에 광대한 가능성이 열렸습니다. 아직 그 무엇도 확실한 새로운 패러다임으로 정해진 것은 없습니다. 하지만 단일우주와 다중우주, 또는 그 외의 다른 이론들 중 어느 것이 과연 진정한 실체인가? 결과를 아는 사람은 아무도 없습니다. 그러나 우리의 한계를 파악하고 광대한 진리를 찾으려면 합리적인 이론들을 끊임없이 추구해야 합니다. 《멀티 유니버스》는 우리 우주 밖의 다른 우주들의 증거에 관한 총체적인 이야기를 수학적 논리, 물리학적 통찰을 통해, 우주에 대한 우리의 이해를 깊어지게 하고 우리의 사고를 방대한 실체를 가로질러 우주 전역으로 확장시키는 데 한 걸음 더 다가가게 하는 안내서가 될 것입니다.