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아인슈타인과 논쟁을 벌여봅시다 - 12명의 천재 물리학자가 들려주는 물리학 이야기
후위에하이 지음, 이지수 옮김, 천년수 감수 / 미디어숲 / 2024년 10월
평점 :
서평] 아인슈타인과 논쟁을 벌여봅시다/12명의 천재 물리학자가 들려주는 물리학 이야기
<본 서평은 출판사로부터 책을 지원받아 작성하였습니다.>
학창시절 물리라는 과목은 나를 꽤나 괴롭혔다. 알듯알 듯 하면서도 잘 풀어내지 못하는 문제들이 물리라는 과학에 대해 고개를 흔들게 만들었다. 그러면서도 다양한 분야에서 흥미로움을 느끼게 하고 그게 과연 뭘까 하며 기웃되게 만드는게 물리다.
저자 후위에 하이의 [아인슈타인과 논쟁을 벌여봅시다]에서는 과학자들이 자신들의 시선에 들어온 세상의 많은 것들에 집중하고 그것에서 어떤 패턴이나 숨겨진 과학적인 정보들을 찾아내는 것에 대한 이야기들을 12명의 과학자들의 이야기를 통해 쉽게 설명해 준다.
눈송이의 둘레를 잰다거나 물결, 음파, 전자파 등에 숨어있는 파동에서 공통된 특징을 찾아내고, 우리가 사는 지구에서 발견하는 아주 일상적인 모습들에서도 특별한 운동이나 변화들을 찾아낸다. 나아가 우주라는 공간이 인간의 모습과 닮은 형태를 발견하게 되는 과정, 우주가 탄생하고 변화되어 가는 모습, 그리고 우주의 물질들이 어떤 밀도를 가지고 우리 눈에 보여지는 가에 대한 다양한 것들을 물리라는 과학으로 또는 수학이라는 학문과 연결되어 풀어내는 과정을 보여준다.
눈송이의 둘레를 재거나, 담배를 피우다 담배연기에서 규칙을 발견해 내고, 삼체문제, 나비효과, 날씨 변화 등에서 수학의 카오스 이론을 연결한다. 그리고 이것들을 수식으로 만들어 내고 분석해 낸다. 카오스라는 개념을 단순히 혼돈이라고 생각하는 일반적인 사고를 하는 나와는 생각하는 차원이 다르다. 아인슈타인이 생각하고 내가 학창시절 꽤 재미있어 하면서도 생각할수록 어렵다고 생각했던 상대성 이론에 대한 것이라던가 솔방울, 인간의 폐, 대뇌신경, 혈관 등의 구조에서 자기 유사성을 발견해 내고 여기에서 더 나아가 우주에서 인간의 뇌의 신경망과도 유사한 패턴을 발견해 내는 과정도 흥미롭다.
과학자들은 미시구조를 연구하는 과정에서 미시 세계의 구조를 발견하지만 아직까지 완전한 실체를 찾지못한 상태다. 과학이 비약적으로 발전하면서 우리가 그동안 진실이라 믿어왔던 사실이 전혀 다르다는 사실도 알게된다. 새로운 과학기술은 오히려 물질을 구성하는 근본적인 실체를 발견하지 못했고, 심지어 실체가 없을 거라는 주장도 있다. 우리가 우리의 눈으로 보이는 자연이나 과학이라고 생각하는 것들이 시대가 변하고 발전하게 됨에 따라 다른 차원의 모습으로 분석되고 변화되어 우리에게 다가온다는 사실이다.
1927년 하이젠베르크의 행렬 역학 방식을 시작으로 우리가 학교에서 수업을 통해 배웠던 뫼비우스이 띠, 클라인 병, 현대에 와서 우리가 영화나 다양한 정보를 통해 접하게 되는 평행우주라던가 시간의 외곡현상등에 대해 아인슈타인을 비롯해 12명의 물리학자들의 시선으로 바라본 세상은 흥미롭다. 내가 바라보는 시선과 다른 각도에서 바라보는 씨선도 흥미롭지만 그 시선속에서 규칙을 발견하고 그것이 가진 다양한 부분을 놓치지 않는 것에 대한 시선에서 내가 가진 단편적인 시선을 발견하게 된다. 웜홀이라는 것에 대해 아직 그 존재를 증명하지 못했다는 말에 내가 알던 지식이 체계가 잡혀있는 것이 아니었다는 것도 알게 된다. 이인슈타인이 말한 상상력은 지식보다 중요하다. 우주는 지금까지 인류의 상상을 뛰어 넘는 다양한 모습들을 보여줬다. 그러므로 상상력만 있다면 모든 것이 가능하다.는 말의 의미는 책을 읽어 나가면서 알게 된다.
[아인슈타인과 논쟁을 벌여봅시다]는 우리가 익숙하게 알던 과학자들이나 이론들이 등장하면서 물리학에 대한 이론을 이해하기 쉽게 설명한다. 물 리가 이렇게 재미있었다고 하면서도 알 듯 말 듯. 물리를 너무도 좋아하는 우리 아들에게 쓱 권하게 되는 책이다.
<도서내용 중>
p33. 만약 우리가 사는 세상이 완전한 실체로 이루어진 것이 아니라고 한다면 수학자들은 가장 먼저 숫자 ‘0’을 떠올릴 것이다. 다시 말해, 우리가 사는 세상은 ‘0’으로 이루어져 있다는 의미다.
p82. 대자연은 구름속에 숨은 거대한 용과 같아서 우리가 눈으로 볼 수 있는 것은 거대한 실체의 일부분일 뿐이다. 보이는 것이 곧 실체가 아니라는 의미다. 20세기는 물리학이 비약적으로 발전한 시기였고, 대자연의 진정한 실체를 찾아가는 과정이기도 했다. 또 한편으로는 대자연에 대한 인류의 이해가 때로는 보이는 모습에 국한된다는 사실을 인식하게 되었다.
p170. 슈뢰딩거의 고양이 역설은 수많은 논쟁을 불러일으켰다. -우리가 눈을 감고 있을 때, 물질세계는 중첩상태에 놓여있다. 우주에서는 대폭발이 일어날 수도, 일어나지 않을 수도 있고, 운석이 지구에 충돌할 수도, 충돌하지 않을 수도 있으며, 손에 들고 있는 컵은 완벽히 보존될 수도, 산산히 부서질 수도 있다. 그러다 눈을 뜨고 세상을 바라보면 모든 중첩 상태는 즉각 사라지고, 우주는 정상적인 운행 상태를 회복한다.
p207. 기술의 한계로 인류는 아직 웜홀의 존재를 증명하지 못했지만, 이론적으로는 웜홀이 존재한다고 믿고 있다. 아인슈타인의 말처럼 상상력은 지식보다 중요하다. 우주는 지금까지 인류의 상상을 뛰어 넘는 다양한 모습들을 보여줬다. 그러므로 상상력만 있다면 모든 것이 가능하다.
p324. 연필은 어디로 쓰러질까?