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물리학은 어디까지 설명할 수 있는가 - 현대 물리학의 존재론적 질문들에 대한 도발적인 답변
자비네 호젠펠더 지음, 배지은 옮김 / 해나무 / 2024년 7월
평점 :


시간의 흐름이 보편적이지 않다는 사실만으로도 상당히 혼란스럽겠지만, 할 얘기가 더 있다. 빛의 속도는 매우 빠르지만 유한하므로, 빛이 우리에게 도착할 때까지 시간이 걸린다. 따라서 엄밀히 말하면 지금 우리가 보는 사물은 아주 조금 전의 모습이다. (-27-)
플라스마를 추론하는 관측자료로 은하의 분포만 있는 것이 아니다. 플라스마 안에서 밀도가 약간 더 높은 점들은 조금 더 뜨겁고,밀도가 약간 낮은 점들은 약간 더 차갑다. 플라스마의 평균 밀도가 매우 높았다면 불투명한 상태였을 것이다. (-62-)
50여 년전까지만 해도, 물리학자들은 다양한 해상도의 수학적 모형을 가지고 하나의 계를 서술했다.그러니까 이를테면 물에 대해서는 이런 방정식을 사용하고, 분자에 대해서는 저런 방정식을 사용하고, 원자와 그 구성요소들에 대해서는 또 다른 방정식을사용하는 식이었다. (-143-)
보다시피 자연법칙을 존중하면서 자유의지를 이해하기란 쉽지 않다.근본적인 문제는, 현재까지 알려진 바로는 강한 창발이 가능하지 않다는 것이다. 이 말은 더 높은 수준의 계가 갖는 성지들이 입자물리학이 적용되는 더 낮은 수준으로부터 전부 다 유도된다는 뜻이다. (-212-)
우주는 팽창하고, 팽창속도는 갈수록 빨라지고 있다. 팽창 가속도는 우주상수에 의해 결정된다. 우주상수는 가장 간단한 유형의 암흑에너지다. 이와는 대조적으로 뇌는 비유적으로 말할 대가 아니면 일반적으로 팽창하지 않는다. 그리고 뇌는 우주와 함께 팽창하지도 않는다. 뇌는 전자기력과 핵력으로 단단히 뭉쳐 있고 ,이 힘은 우주론적 팽창이 끌어당기는 힘보다 훨씬 더 세다. (-272-)
책 『물리학은 어디까지 설명할 수 있는가』은 비전공자를 위해서 쓰여진 물리학 지식, 물리학적 소양을 높여주는 책이다. 물리학을 이해한다는 것은 지금 우리가 살아가는 현재의 모습을 이해한다는 것과 동일하다. 뉴턴 시대만 해도, 인간은 물리학적인 범위가 목성까지였다. 토성, 천왕성, 해왕성, 명왕성은 인간의 생각 너머의 우주 공간이다. 우주 여행은 감히 시행되지 못한 채, 상상 속에 존재한다.
컴퓨터 하나만 보더라도, 물리학으로 가득 채워져 있다. 특히 컴퓨터와 양자역학은 필연적이다. 물리학이 공학이 되고, 인간의 실생활에 깊이 적용되고 있었다. 아인슈타인의 상대성이론이 GPS기술과 접목될 수 있었고, 생활과 물리학은 밀접한 관계를 맺고 있다.자유주행자동차가 움직일 수 있는 건, 물리학의 원리를 따른다. 특히 양자역학과 끈이론, 얽힘, 13차원은 여전히 인간의 사유를 넘어서는 물리학이 추구하는 미래다.
물리학은 미시구조부터, 거시구조까지 다루고 있다. 작게는 원자에서, 크게는 우주 전체까지 향하고 있었다. 지금 우리가 반도체를 이용하여, 세상의 이치를 학문적으로 다룰 수 있고, 평행 우주에 대해서 알아내고, 건축 뿐만 아니라 토목기술까지 물리학에서 벗어나는 것은 거의 없다고 볼수 있으며, 아인슈타인이 생각하였던 중력파의 존재 또한 물리학으로 설명할 수 있었다. 한편 원자폭탄이 개발될 수 있었던 것은 물리학으로 파괴적인 힘을 만들어낼 수 있다는 걸 보여주는 실제였다. 우주의 4가지 힘, 강력, 전자기력, 약력, 중력,이 네가지 힘은 인간의 몸에서부터,우주가 존재하고, 우주가 팽창하며, 우주 공간 안에, 별들의 빛이 지구까지 다다를 수 있는 이유도 여기에 있다.중력은 네가지 힘중에서 가장 약하지먼, 우리와 밀접한 관계를 맺고 있다.