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천국의 문을 두드리며 : 우주와 과학의 미래를 이해하는 출발점 본문

사이언스북스의 책/사이언스 클래식

천국의 문을 두드리며 : 우주와 과학의 미래를 이해하는 출발점

Editor! 2015.12.09 16:36

사이언스 클래식 25

천국의 문을 두드리며 │ 리사 랜들 │ 이강영 옮김

우주와 과학의 미래를 이해하는 출발점


"21세기는 리사 랜들의 세기가 될 것이다!"

-빌 클린턴(전 미국 대통령)


빌 클린턴과 리처드 도킨스가 동시에 추천하는 단 하나의 물리학 책

◉《타임》선정 “전 세계에서 가장 영향력 있는 인물 100”

◉《뉴욕 타임스 북 리뷰》선정 “주목할 만한 도서 100”


노벨상에 가장 가까운 여성 물리학자, 리사 랜들 

비틀린 여분 차원 물리학의 창시자가 들려주는

우주의 기본 구조, 그리고 과학의 미래 


『숨겨진 우주』의 프리퀄, 『천국의 문을 두드리며』

과학을 한다는 것은 과연 무엇인가? 

리사 랜들의 두 번째 작품인 이 『천국의 문을 두드리며』 는 출간되자마자 미국과 유럽의 과학 베스트셀러가 되었고 《뉴욕 타임스 북 리뷰》가 선정하는 “주목할 만한 도서 100” 중 하나로 선정되는 등 과학 독자들의 뜨거운 관심을 불러일으켰습니다. 이 책에서 리사 랜들은 전작 『숨겨진 우주』에서 치밀한 논리와 획기적인 상상력으로 비틀린 시공간 기하를 이용해 숨겨져 있는 차원과 우리 우주의 3차원 세계를 연결했듯이 다루는 대상의 크기 스케일 차이가 10의 60제곱 배나 되는 입자 물리학과 우주론을 연결 짓습니다.

리사 랜들은 자신의 이번 책을 『숨겨진 우주』의 후속작이지만 동시에 “프리퀄”이라고 부릅니다. 이 책에서 랜들은 우리가 일상 속에서 만나는 물체들을 이루고 있는 원자나 쿼크 같은 가장 근본적인 구성 요소들이 우리가 직관적으로 알고 있는 일상적인 물리 법칙과는 완전히 다른 법칙의 지배를 받고 있음을 강조합니다. 예를 들어 딱딱한 의자를 이루고 있는 원자는 원자핵과 전자 빼면 99.999999퍼센트가 텅 빈 공간에 불과하고, 우리가 던진 공을 떨어뜨리고 태양과 달을 운행시키는 원동력인 중력은 아원자의 세계에서는 10의 16제곱 배나 약한, 아주 약하디 약한 힘에 불과하다는 것입니다. 

『숨겨진 우주』에서 보여 준 입자 물리학에서 우주론까지의 현란한 도약과 융합이 어떻게 가능한가 하는 이 물음에 답하면서 리사 랜들은 당시 세계를 지배하던 종교와 갈등을 빚어 가면서까지 연구를 계속했던 갈릴레오를 불러 내며 물리학과 과학의 가치, 역사, 기초를 이 책에서 탐구합니다. 그래서 『숨겨진 우주』의 프리퀄인 것입니다.



힉스 입자, 또 암흑 물질의 정체는 무엇일까?

그리고 우리는 어떤 차원에 살고 있는 것일까?

LHC를 비롯한 최첨단 실험들은 어떤 답을 가져다줄까? 

명실공히 국제 공동 연구 프로젝트로 시작된 LHC가 어떤 우여곡절을 거쳐 현재 지구상에서 대폭발에 가장 가까운 에너지를 구현하는 ‘머신’으로 만들어졌는지, TNT 수백 톤의 에너지를 내장한 초전도 자석들과 우주 공간보다 차갑고 희박한 공간을 구현해 내는 초저온, 초진공 기술 등 현대 공학자들이 실현 가능한 극한의 기술이 펼쳐져 있는 LHC의 구석구석을 안내합니다. 그 과정에서 과학자들이 자신이 하는 연구가 혹시 부를지도 모를 불상사를 예방하기 위해서 어떤 식으로 사고를 하고 조치를 하는지, LHC에서 생성된 블랙홀이 지구를 종말의 위험에 빠뜨릴지도 모른다는 해프닝 같은 논쟁을 가지고 생생하게 보여 줍니다. 

리사 랜들은 이렇게 연구와 실험을 설계하고, 안전성을 검토하고, 지금 하고 있는 실험이 미래 연구의 초석이 될 수 있도록 치밀하게 맞물려 진행되는 과학 연구와 금융 경제나 정치 사회 등 다른 분야의 위험 분석이나 위험 평가 등을 비교하며 과학 연구 방법론의 장단점을 다른 어디서도 볼 수 없는 섬세한 필치로 소개하고 있습니다. 진화 생물학자이자 종교의 비판자로 큰 명성을 떨치고 있는 리처드 도킨스는 리사 랜들의 이러한 시도를 높게 평가하며 리사 랜들에게 “과학과 이성의 옹호자”라는 타이틀을 부여할 정도입니다.  

LHC에서 현재 이뤄지고 있는 실험과 연구에 대한 리사 랜들의 평가가 아무리 높다고 해도, 현재의 연구가 이 책의 전부는 아닙니다. 리사 랜들은 현재 이뤄지고 있는 실험들이 어떻게 미래 물리학의 기초가 되는지도 소개합니다. LHC에서 이뤄지고 있는 양성자 충돌 실험들이 가져올지도 모르는 결과들, 암흑 물질의 정체 해명, 암흑 에너지의 수수께끼에 대한 실마리 발견, 초대칭성을 증명해 줄 초대칭성 입자의 흔적 검출, 그리고 리사 랜들 자신의 이론인 ‘비틀린 여분 차원 모형’을 입증해 우리 우주 속에 숨겨진 고차원 우주의 존재를 가르쳐 줄 칼루차-클라인 입자의 발견 등 미래 물리학의 주춧돌이 될 실험과 이론을 상세하게 소개합니다.




현대 물리학이 펼치는 새로운 미래의 필독서

비틀린 5차원 우주를 안내하는 새로운 항해도

21세기 첫 10년을 보낸 지금, 우주의 가장 근본적인 기본 구조에 대한 물리학의 이해가 커다란 변혁을 맞이하고 있습니다. 이것은 아마도 급격한 과학 혁명을 동반하는 패러다임 이동을 낳을 것입니다. 우리가 우주에 대해 알고 있는 것은 고작 10년 안에 송두리째 바뀔지도 모릅니다. LHC를 시작으로 지상은 물론이고 우주 공간에서 갈릴레오 이후 400년 동안 그 누구도 상상하지 못했던 실험들과 이론적 도전들이 진행되고 있습니다. 최첨단의 현대 물리학은 과학의 진리가 감춰져 있는 천국의 문을 두들기며, 우주와 세계 이해의 새로운 장으로 우리를 안내할 것입니다.



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