과학에서 예측하는 다중우주

 

 

 

평행 우주 이론은 말도 안 되는 추측으로 치부되어 왔습니다. 그러나 이제는 세계적으로 저명한 과학자들도, 이런 세계가 실제로 존재한다고 주장합니다. 우주의 탄생인 빅뱅에 관한 최신 이론에서부터 아원자 입자의 성질에 이르기까지 평행 우주 이론은 과학계에서 새롭게 주목 받기 시작했습니다. 평행 우주는 어떤 곳일까요? 우리가 가볼 수 있을까요? 만약 간다면, 누구를 만나게 될까요?

 

다중 우주라고 불리는 시공간 속에서, 빅뱅은 항상 일어나는 작고 무의미한 사건에 불과할지도 모른다.

 

과학자들이 말하는 세 가지 평행 우주 과학에서 말하는 평행 우주는 SF 속의 평행 우주와 같은 그림일까요? 평행 우주가 있다고 주장하는 과학자들은 세 가지 서로 다른 유형의 평행 우주가 있다고 말합니다.   우리 눈에 보이는 우주의 끝 너머에 존재하는 평행 우주, 어두운 에너지로 가득 찬 신비로운 풍경 속에 존재하며 다중 우주라고 부르기도 하는 평행 우주, 또 우리가 살고 있는 바로 이 공간 안에 있는 평행 우주입니다.

양자 역학으로 말하는 평행우주 독일 물리학계의 거장 중 한 명인 필리프 레나르트(Philipp Lenard, 1862~1947)는 빛의 성질을 연구하고 있었습니다. 그는 초자연현상에 애착을 가졌던 윌리엄 크룩스 경(William Crookes, 1832~1919)이 발명한 장비를 사용하여 과학 역사상 가장 중요한 실험 중 하나를 고안해 냈습니다.   그는 작은 금속판에 밝은 광선을 비추면서 전기가 생산되는 양을 측정했습니다. 그는 빛이 연속적인 파동으로 이루어진다고 생각했기 때문에, 밝기를 증가할수록 전류가 높아질 것으로 생각했습니다. 굉장히 간단한 실험처럼 보였습니다. 하지만 실험이 진행되자 파동설은 전혀 들어맞지 않았습니다. 사람들은 밝은 빛을 비출수록 전류가 증가할 거라고 생각했지만 실험 결과 나온 빛의 세기와 전류의 관계는 이해할 수 없는 것이었습니다.

 

그러나 아인슈타인(Albert Einstein, 1879~1955)이 나타나 모든 것을 완벽하게 설명해냈습니다. 빛이 오로지 파동이라면 이해할 수 없지만 동시에 작은 알갱이이기도 하다면 가능하다는 것입니다. 각 알갱이들이 금속판을 쳐서 전자를 떼어내는 것입니다. 우리는 이 알갱이를 양자라고 부르게 됩니다.   아인슈타인은 양자역학의 토대를 마련했습니다. 이 과학적 혁명이 곧 평행 우주 이론으로 이어지게 됩니다. 이 새로운 이론은 우리 주위의 물리적인 세계를 아원자적 차원에서부터 완전히 새로운 방식으로 설명하고 있습니다. 빛이 파동인 동시에 입자일 수 있는 것처럼 반대로 물질을 이루는 입자들이 동시에 파동일 수도 있습니다. 그들은 한 번에 여러 가지 다른 일을 할 수 있습니다. 갑자기 나타났다가 갑자기 사라질 수도 있습니다. 어떻게 동시에 한 곳 이상의 위치에 있을 수 있을까요? 이 기묘한 결론은 양자 논리가 이끌어 낸 것입니다. 우리의 우주를 이루는 모든 물질은 입자로 구성됩니다. 하지만 파동은 고정된 위치를 갖지 않습니다. 따라서 모든 입자가 파동이기도 하다면 한 입자는 동시에 두 장소에도 있을 수 있는 것입니다.

우리의 우주를 이루는 입자가 파동이기도 하다면, 한 입자는 동시에 두 장소에도 있을 수 있다.

우리의 우주가 무한히 크다면, 원자와 분자의 한정적인 배열은 어쩔 수 없이 반복되면서 우리와 비슷한, 똑같은 존재를 만들어낼 수도 있다.

팽창이론으로 말하는 평행 우주 앨런 구스(Alan Guth, 1947~)는 오랫동안 가장 크고, 가장 격렬했던 변동에 대해 묵묵하게 연구를 계속해 왔습니다. 바로 빅뱅입니다. 우리가 사는 우주가 태어나던 순간, 온도는 믿을 수 없을 정도로 높이 치솟았고, 엄청난 에너지가 단 한 번의 폭발로 이 우주를 탄생시켰습니다.   앨런은 이 빅뱅에 대한 가장 설득력 있고 자세한 설명을 내놓았는데 여기에는 거품의 도움이 있었습니다. 앨런은 빅뱅이 일어난 직후, 아주 짧은 순간 동안에 최초의 우주가 엄청나게 빠른 속도로 팽창했다고 말합니다. 거품처럼 말입니다. 이 짧은 팽창의 순간에 우리가 사는 우주의 기초가 형성되었습니다. 이때 팽창한 거품이 지금 우리를 둘러싼 우주를 형성했습니다. 그런데 어떻게 다른 현실이 만들어질까요?

 

 

우리가 보는 것은 진짜 우주의 아주 작은 부분에 불과할 가능성이 있습니다. 우리의 우주가 정말 무한히 크다면 한 가지 이상한 논리가 성립됩니다. 무한한 크기의 우주에서 원자와 분자의 한정적인 배열은 어쩔 수 없이 반복되면서 우리와 비슷한 이들을 만들어 내고 결국에는 똑같은 존재도 만들어낼 수 있다는 것입니다. 모든 경우의 수가 바닥나면 똑같은 가능성이 반복될 것입니다. 우주가 무한히 넓다면 어딘가에는 지구와 똑같이 원자가 배열되어 만들어진 행성이 있고 우리가 보는 모든 것이 복제되어 있을 것입니다. 다중 우주에 근거한 평행 우주 빅뱅에 대한 의문 중 일부는 팽창 이론으로 설명됩니다. 하지만 로라 머시니 하우턴(Laura Mersini-Houghton)을 비롯한 많은 물리학자들에게는 또 다른 명백한 의문이 존재합니다. "무엇이 애초에 빅뱅을 일으켰는가?"   많은 과학자들은 빅뱅을 만들어 낸 에너지가 우리 우주가 시작되기 전부터 존재했을 거라고 주장합니다. 다중 우주라고 불리는 시공간 속에 말입니다. 우리는 빅뱅이 엄청난 사건이었다고 생각합니다. 하지만 다중 우주 속에서 빅뱅은 항상 일어나고 있는지도 모릅니다. 우리가 사는 우주의 탄생은 단지 작고 무의미한 사건에 불과했을 수도 있습니다. 수없이 많은 다른 우주들이 존재하고 있다면 말입니다. 다중 우주가 거품 같은 우주들을 수없이 만들어 낸다면 우리 몸과 지구에 존재하는 물질들을 형성하는 패턴도, 수없이 반복되고 있을 겁니다. 지금 여러분의 인생이 다중 우주 어딘가에서 반복되고 있을지도 모릅니다.

 

 

 

 

 

 

글·영상/사진 제공 내셔널지오그래픽채널

 

 

 

          "냇지오 스페셜- 평행 우주 이론 (HD)" | 내셔널지오그래픽채널 2011-11-6(일) 밤 10시

대안적인 현실이 존재하는 숨어있는 세상인 평행 우주는 수십 년 동안 공상 과학소설에 등장해왔다. 평행 우주 이론은 마치 신화같지만 수많은 과학자들이 사실이라고 믿고 있다. 내셔널 지오그래픽에서는 또 다른 우주에 관한 의문의 과학이론을 파헤친다. 평행우주는 과연 어떤 모습일까? 우리가 찾아갈 수 있는 곳일까? 가능하다면 우리가 만날 대상은 누구이며 무엇일까? 공상 과학 소설보다 더 신기한 현실을 알아본다.

발행일  2011.11.05

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< 개인적인 해석 - Reality와 Fantasy의 경계에서..>

 

 검증할 수 없는 사실에 대해 사색하고 상상하는 것에는 많은 즐거움과 허탈감이 동시에 존재한다.

 아원자적 세계에서 보이는 입자의 거동을 해석하기 위해 만들어진 파동론과 입자론에서 출발한

 양자역학의 원리에서 이 원리가 시사하는 미시세계와 거시세계의 모습을 펼쳐내면 위에서 언급한

 참으로 어처구니 없는 표준모델이 제시되는데 이의 사실확인을 위한 뚜렷한 방법이나 도구가 없는

 현실이 나는 더욱 이 우주와 조물주가 있다면 그 분이 만들어 낸 신비함의 극치라고 하고 싶다.

 

 알 수도 없고 증명할 수 도 없는 하나의 가설..(많은 과학자들이 이론적으로 충분한 가능성이 있다고는 하나..)을

 가지고 상상의 나래를 아무리 펴봐도 그것이 현실이 되어 우리 눈 앞에 닥치고 직접 경험할 가능성은 현재로서는

 거의 Zero상태이다.

 

 기실, 칼세이건의 Cosmos나, Contact라는 소설, 브라이언 그린의 Elegant Universe, 미치오카쿠의 Parallel Universe

 이전에 내가 호주에 살 때 읽었던 SF 논문집 성격의 Parallel Univese(작가의 이름이 생각이 나질 않는데 꽤 유명한

 과학 평론가이기도 하다)를 읽으면서 이 어찌보면 황당하기 이를데 없는 논리에 대해 어느정도 이론적 기반은

 갖춰져 있다고 생각하지만 막상 그 실체에 대해 상상의 나래를 펴 보려면 머리의 한계..경험의 한계로 머리에

 쥐가 날 지경이다..

 

 그리고 부처가 언급한 인드라의 그물에 대한 화엄경이나 천부경의 81자, 그리고 심지어 구약성경에서 나오는

 창세기 Genesis를 부분적으로 짜집기를 해 보아도 그 평행우주 또는 다중우주에 대한 논리적 추론은 늘

 어렵고 소주 한 잔이라도 걸치게 만드는 힘든 짜증을 불러오기도 한다..

 

 하지만 더욱 기이한 것은 이런 모든 이론적 접근이나 과학적 기반을 둔 사실에 대하여 고민하고 즐길 수 있는

 역량은 우리 인간이 누릴 수 있는 대단한 하늘의 선물이 아닐 수 없다..

 

 혹여 고도로 발달한 외계의 지성체가 이런 다중우주에 대한 증명을 해 준다면 모를까..지금 우리 인류의 과학

 기술로 그 사실을 구체적으로 설명하기에는 한계가 있지만 우리의 상상은 늘 그것을 앞서서 짜릿한..그래서

 마치 오줌이 마려워 죽겠는데 TV에서는 놓치기 정말 아까운 명장면이 쏟아질 때의 그 안달..그런 것과 유사한

 지적인 향유를 즐길 수 있다는 것 만해도 우리는 충분히 선택된 영장류의 한 일원임이 틀림없다..

 

 먼 훗날..우리 지구의 생명체가 다중우주나 평행우주로 가는 길을 알아내고 그곳을 향한 여행을 시작할 때 즈음..

 지금 내가 가지고 있는 이 지적 호기심,궁금증을 가지고 다시 태어나 그 해결의 과정을 직접 몸과 눈과 나의

 지성으로 파악하고 해결의 카타르시스를 누리고 싶다..

 

 We are not alone..

 

 

 

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