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우주의 기본 구조와 과학의 미래
천국의 문을 두드리며
리사 랜들 지음
2015년 12월 18일(금) 00:00
아인슈타인의 상대성 이론이 발표된 지 100년이 지난 현재, 물리학은 혁명적인 발전을 하고 있다. 10의 마이너스 수십 제곱 미터의 극미소의 물체를 다루는 입자 물리학과 은하 같은 수백억 광년 크기의 천체들을 다루는 우주론 등 스케일이 다른 두 분야에서 특히 그렇다.

그뿐 아니다. 우주의 팽창이 날로 빨라진다는 가속 팽창이 발견되고, 우주 마이크로파 배경 복사로부터 우주 진화의 역사가 해명되고 있다. 오랫동안 물리학자들이 추측만 했던 것들이 구체적으로, 정략적으로 밝혀지고 있는 것이다.

노벨상에 근접했다는 여성 물리학자 하버드대학교 물리학과 리사 랜들 교수가 우주의 기본 구조와 과학의 미래를 조명했다. 하버드대학교와 MIT 물리학과에서 여성으로는 첫 종신 교수직을 획득한 리사 랜들은 이번에 펴낸 ‘천국의 문을 두드리며’는 우주의 미지 영역에 초점을 맞춘다. 책은 출간되자마자 미국과 유럽의 과학 베스트셀러가 되었고 ‘뉴욕 타임스 북 리뷰’가 선정하는 ‘주목할 만한 도서 100’ 중 하나로 선정됐다.

100년 전 아인슈타인의 상대성 이론과 양자역학이 만나 과학, 기술, 사회 문명을 바꿨다. 현재 진행되고 있는 입자 물리학-우주론 혁명은 향후 인류 문명을 바꿀 것으로 예견된다. 저자는 책에서 원자나 쿼크 같은 구성 요소들이 일상적인 물리 법칙과는 다른 법칙의 지배를 받고 있다고 한다.

21세기 첫 10년을 보낸 지금, 우주의 기본구조에 대한 물리학의 이해는 커다란 변혁의 과정에 직면해 있다. 이는 급격한 과학 혁명을 동반하는 패러다임 이동으로 이어질 가능성이 높다.

“이제 우리는 물리학과 우주론에 있어 지극히 자극적인 시대에 살고 있다. 우리가 보게 될 몇 가지 관측 결과는 우리 지식의 한계를 넘어설 것이다… 우리가 연구하는 극히 작은 물체는 궁극적으로 우리가 누구이며 어디서 왔는가를 발견해 온 과정의 총합이다. 우리가 더 잘 알고자 하는 거대 스케일의 구조는 우리 우주의 기원과 운명뿐만 아니라 우리의 우주적인 환경에도 빛을 비춰 줄 것이다.”

〈사이언스북스·3만3000원〉

/박성천기자skypark@kwangju.co.kr