거울 속의 물리학

▼ 한 권으로 끝내는 우주와 물리에 대한 이해

'우주'와 '차원'은 평소 우리가 의식하며 생활하지는 않지만 우리의 삶에 깊이 들어와 있는 개념이다. 따라서 우주와 차원을 이해하는 것은 우리 존재를 이해하는 것이라 할 수 있다. 이 책은 에우리피데스(그리스의 극작가)가 철을 끌어당기는 광석에 마그넷이라는 이름을 붙인 것에서부터, M-이론, 초끈 이론까지 광범위하게 다룬다. 또한, 인간이 고차원에 어떻게 다가갔고 이해하였는지 체계적으로 살펴본다.

저자는 이 책에서 경험을 통해 알기 어려운 고차원과 우주를 포함한 물리 개념에 대해 객관적으로 접근한다. 고차원이 우주와 물질의 문제를 해결할 수 있는 유일한 방안이라고 주장하지 않고 이 이론이 갖는 한계도 지적하며 객관적인 태도를 취한다. 저자의 이런 태도는 독자에게 더 정확한 정보를 전달함과 동시에 독자가 스스로 이론에 대한 판단을 내릴 수 있도록 돕는다.



▼ 고차원에 대한 흥미로운 접근

고차원에 대한 계속적인 지적 환상은 궁극적으로는 우주 자체보다는 인간 본성에 대해 더 많은 것을 이야기해줄 것이다. 고차원에 대한 문화적 배경은 예술, 문학 등 모든 분야에서 똑같이 흥미를 끈다. 수 세기의 시간 간격을 가진 고차원에 대한 생각들은 자연에 관한 것이 아니라고 해도 적어도 인간의 마음에 대해 많은 이야기를 해주고 있다.

고차원의 세계는 문학작품이나 예술의 소재가 되기도 했다. 이 책에서는 「환상특급」, 「나니아 연대기」 등 차원을 설명하는 유명한 작품들로 독자의 흥미를 유발한다. 「나니아 연대기」를 예로 들면, 교수의 집에 있는 낡은 옷장이 다른 차원으로 연결된다. 복잡한 과정을 거치지 않고 그저 옷장으로 들어가기만 하면 다른 차원으로 갈 수 있다. 책의 시작 부분에 등장한 「환상특급」도 마찬가지다. 소녀의 집 벽이 다른 차원으로 연결된다. 그 벽을 통해 소녀와 강아지가 다른 차원으로 가게 되었고 물리학자가 와서 그들을 구한다. 시간과 공간의 차원을 이동하는 것이 이 작품들에 나타나는 것처럼 간단하지는 않다. 그저 이론적 설명을 빼곡히 채웠다면 어렵게 느껴졌을 차원 이동을 유명한 작품들을 예로 들며 한 단계 쉽게 설명한다. 마찬가지로 영화 〈스타트렉〉은 고차원과 휘어진 공간에 대한 이해를 돕기 위한 예시로 등장한다. 누구나 알고 있는 유명한 영화와 우주여행이라는 친숙한 소재로 독자들에게 복잡할 수 있는 이론을 소개한 것이다. 저자는 이처럼 과학과 인간의 상상력이 합쳐진 결과물들을 통해 독자에게 쉽게 다가가고자 하였다. 우주와 양자물리학이라는 대상에 친근하게 다가가는 방식은 독자들의 마음을 사로잡을 것이다.

회상- 차원에 대한 사랑 이야기



제1장- 공간에 살고 있는 특권

제2장- 개구리 다리에서 장으로

제3장- 상대론으로 가는 길

제4장- 네 번째 차원

제5장- 우주를 휘젓다

제6장- 모든 것을 측정하다

제7장- 평평한 세상에서 피카소로

제8장- 숨겨진 첫 번째 우주: 물리학의 여분의 차원

제9장- 다시 과거로

제10장- 흥미에 흥미를 더하는

제11장- 혼돈 밖으로

제12장- 다른 차원에서 온 외계인

제13장- 얽힌 매듭

제14장- 초우주의 초시간

제15장- 어머니를 뜻하는 M

제16장- 브레인 세상을 뜻하는 D

제17장- 아무것도 없는 이론



에필로그- 진리와 아름다움

감사의 글

용어 해설

옮긴이의 말

로렌스 크라우스 우주론학자로 널리 알려진 로렌스 크라우스는 애리조나 주립대학(ASU)의 교수이며, 우주의 기원과 생명체의 특성을 규명하기 위 해 동대학에서 추진 중인 오리진 프로젝트(Origin Project)의 수장 이기도 하다.

사이언티픽 아메리칸(Scientific American)에서 뛰어난 대중과학자로 인정받은 그는 그동안 30여 편의 논문을 비롯하여 『스타트렉의 물리학』, 『퀀텀맨(승산, 2012)』 등 8권의 책을 저술했으며, 국제 무대에서 수많은 상을 수상했다. 크라우스는 세계적인 이론물리 학자로서 입자물리학과 우주론을 결합하여 암흑물질의 특성을 규명하는 연구를 진행하고 있으며, 일반상대성이론과 뉴트리노 천체물리학도 연구하고 있다.

1982년에 크라우스는 매사추세츠공과대학(MIT)에서 물리학 박사학위를 받은 후 하버드대학에서 강의를 시작했고, 1985년에 예일대학(Yale Univ.)으로 자리를 옮겼다가 1993년에 케이스웨스턴리 저브대학(Case Western Reserve Univ.)의 물리학 과장을 지냈으며, 2008년에 애리조나 주립대학으로 옮겨 지금에 이르고 있다. 또한 크라우스는 신문과 잡지사의 논설위원으로 활동하면서 종종 라디오와 TV에 출연하는 등 과학대중화에 힘쓰고 있다.