우주와 지구(교양) 강의 독후감-흥미로운 우주론 주제들과 그에 대한 이해와 요약: 미치오 카쿠의 평행 우주를 중심으로

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우주와 지구(교양) 강의 독후감-흥미로운 우주론 주제들과 그에 대한 이해와 요약: 미치오 카쿠의 평행 우주를 중심으로에 대한 보고서 자료입니다.

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공상적인 문제를 생각해 볼 수 있는데, 여기서 대두되는 것 중하나는 블랙홀로 수학적 허구로 여겨졌지만 현제는 주장되고 있는 이론이 있다 아인슈타인은 블랙홀에 대해 회의적이면서도 웜홀이라는 것이 내부에 존재할 수 있다는 가능성을 제시했는데, 여기서 수학적 도형으로 중력에 의해 올가미가 점까지 입구가 줄어들 수는 있지만 그것을 찢는 것은 있을 수 없는 일이었기에 블랙홀의 주둥이를 잘라낸 후 다른 블랙홀과 서로 연결시킴으로써 우주론자들이 우주간의 가교가 되는 웜홀이라 믿는 이론이 생겨나게 되었다.
이후 로이 커가 회전하는 블랙홀에 대한 아인슈타인 방정식의 정확한 해를 구함으로 이는 변화를 맞이하는데, 어떠한 경우에도 각운동량은 보존되어야 하므로, 수축될수록 회전속도는 빨라지고, 원심력, 중력의 균형으로 중성자들이 원 고리 모양으로 배열, 이러한 형태의 커 블랙홀(kerr black hole)을 통과하면 아인슈타인-로젠의 다리를 거쳐 다른 우주로 이동하여 반지름과 질량이 음수가 되는 과정을 거칠 수 있다는 것이다.
또한 아인슈타인은 시간과 공간을 분리될 수 없는 하나의 객체로 통일시킨 결과 공간상으로 떨어져 있는 두 지점을 연결하는 웜홀은 시간상으로도 떨어진 두 지점을 연결시킬 수 있게 되었고, 이는 시간 여행을 허용하는 결과가 되었다. 37년 반 스토쿰의 경우 시간여행이 허용되는 해를 구함으로 이 가능성을 현실화 시켰다. 그의 출발점은 회전하는 무한히 긴 원통 이었는데 무한대라는 양은 물리학적으로 의미를 가질 순 없지만 회전속도가 광속에 가까운 경우 원통의 회전에 의해 시공간이 휘말려 돌아가게 된다(좌표계 이끌림frame-dragging라고 하며 회전하는 블랙홀 주변에서 실제로 관측되었다.)
그 외에도 다양한 사람들의 시간여행에 대한 설이 존재한다. 다시 본론으로 돌아와 킵 손의 해는 학계에 큰 화재를 일으켰는데, 이는 플랑크 길이 속의 영역에 공간의 곡률이 제법 크게 나타난다는 결론과, 이 안의 시공간의 거품 속에서 웜홀을 찾아내 크게 확장, 음에너지를 이용하여 그 형태를 유지시킬 수 있다고 생각했다. 이는 어려운 일이나 물리법칙에 위배되는 구석은 전혀 없다.
이에 호킹은 미스너의 우주를 통해 자신의 논리를 전게, 시간여행의 비현실성을 밝힌 바 있다. 사실 이외에도 고트의 경우 아이슈타인 방정식의 해 속에 허용되는 우주 끈을 왕복함으로 빛보다 느린 운동만으로 과거로 가는 방법을 구현하기도 하는 등, 이에 대한 학설은 분분하다.(시간 여행에 대한 역설 또한 한 몫을 하고 있다.- 자신이 조상을 죽인다면, 정보가 미래에서 오는 경우, 빌 커의 역설, 성 역설 등등)
다음으로 알고 넘어가야 할 점은 양자역학 중에도 상당히 재미있는 것으로 묘사되는 슈뢰딩거의 고양이이라는 가설인데 이는 학문계에 뜨거운 감자로 부상하기도 했으며, 지금도 상당수의 학도들의 개그소제(?)와 비유에 쓰이는 것이다. 이에 따르면 살아있는 고양이와 죽은 고양이를 서술하는 파동함수를 도입 시 50%는 죽어있고 50%는 살아있는 희한한 상태를 만들어내며, 관측자에 의해 상태가 결정된다는 것이다. 이후 양자역학은 양자 컴퓨터 등 다양한 분야로까지 가능성을 제시하게 된다.
이후의 M-이론과 그에 따른 차원에 대한 고찰, 그리고 평행우주. 막연한 미래의 시공간의 탈출에 대해 다루는 것은 사실 2014년인 현제에 와서는 설득력이 떨어지는 것으로 평가되고 있다. 하지만 한 때는 있을 수 없을 것이라 생각되는 학설이 확인되고 이론이 되어 과학을 발전시킨 이상 가능성이 있는 이상 그것을 부정해서는 안 될 것이라 생각된다.
사실 우주론은 상당히 혼란스럽고 그 중에서도 다중우주- 평행우주이론은 상당히 혼란스러운 우주론이라고 할 수 있다. 그러나 확실한 것은 자연과 태초를 밝히는 학문은 하나하나 밝혀나갈 때마다 우리의 존재에 대한 의구심은 더 커져가며 언잰가는 우리가 누구인가, 어디에서 왔는가? 라는 것에 대한 해답을 줄 가능성이 있다는 것이다.
평행우주라는 책은 내가 중2 시절 발매되자마자 사서 상당히 재밌게 읽었던 책으로 기억된다. 이참에 내 서재 깊숙이 박혀있던 버리지 않고 있던 이 책을 다시 한 번 읽어보게 되었다.(물론 계기가 된 것은 현제 약학 박사과정중인 누나가 같은 책을 중고서점을 돌아다니다 사오게 돼서 생각난 것도 있다.) 읽고 요약을 하면서 느낀 것은 비록 년도가 좀 되긴 했지만 현대 우주론을 중점으로 과학사의 발전과정을 중학생도 한 번에 이해하고 속독할 수 있을 만큼 쉽게 풀어썼다는 것이다. 한편으로는 독서를 그동안 안 해 읽는 것이 오래 걸린 것을 한탄하면서도 이전의 과학에 대한 흥미를 다시 회상할 수 있었던 때가 된 것 같다.
물론 어쩌면 당시 과학영재고 입학 예정이었고, 유치원 때부터 과학 동아, 과학소년, 별과우주, 네이처, 뉴튼지와 같은 잡지 또한 즐겨 읽어오던 나로서는 오히려 대학교 4학년인 지금보다 그 때 더 이해하기 쉬웠을지도 모른다.
사실 지금도 주변에서는 지금이라도 재입시를 해서 물리학과를 가보는 것이 어떠냐는 말이 많은 만큼 생각하는 구조 또한 사실 나는 전형적인 이과생이기도 했다.
물론 지금의 신학, 철학 또한 재미있고 인문학을 배우면서 결국 철학과 이학의 경계 또한 모호해진다는 점, 진리라 생각되는 결론을 창의적으로 던지면 그것이 팩트가 될 수 있다는 점 을 알게 되자 이 또한 나름의 연구방법 아니겠는가라는 생각 또한 드는 것이 사실이기도 하고 이 점에서 이학 과목은 나에게 기대와 흥미, 그리고 숨 쉬는 통로가 되기도 하는 과목이기도 하다. 그런 점에서 학생들의 많은 시시비와 어려운 학교 실정에도 맞춰 강의를 해주시는 교수님께도 감사를 표하는 바이다.
참고문헌
Michio kaku, Parallel worlds:ajourney through creation, higherdimensions, and the future of the cosmos (United States New York City: Doubleday, 2004); 박병철 역, 『평행우주』 (파주: 김영사, 2006)
김채수, “물질현상과 우주의 팽창과정,” 『인문과학연구』 제37집 (2013년 6월), 367-410

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