모든 순간의 물리학

카를로 로벨리 著

우리는 어디에서 왔고 왜 이 세상에 존재하는가? 우리가 살고 있는 세상은 무엇으로 어떻게 구성돼 있는가? 누구나 한 번쯤은 생각해 봤을 태생적 고민의 시원(始原)을 찾아가는 책이다.

현대 물리학 이론의 양대 기둥은 아인슈타인의 <일반 상대성 이론>과 닐스 보어나 베르너 하이젠베르크 등이 구축한 <양자역학>으로 나눠진다. 그런데 일반 상대성 이론은 별과 우주 등 거시적 세계에는 잘 맞는 이론이지만, 원자 같은 미시적 세계를 해석하는 데는 한계가 있었다. 마찬가지로 양자역학은 미시적 세계는 잘 설명하지만 거시적 우주를 해석하는 데는 한계가 있었다. 이런 이유로 과학자들은 이 두 가지 이론을 어떻게 통합할 수 있을까에 골몰하고 있다. 하나의 이론으로 거시적 세계나 미시적 세계를 모두 설명할 수 있다면 최고의 물리학자라는 명성을 얻을게 자명하기 때문이다. 카를로 로벨리도 그런 과학자 가운데 한 명이다. 이탈리아 출신의 물리학자인 카를로 로벨리는 양자 이론과 중력 이론을 합쳐 '루프 양자중력'이라는 개념을 만든다. 카를로 로벨리는 이 세상은 입자와 중력장으로 구성돼 있다는 아인슈타인의 이론에서 한발 더 나아가 중력장 역시 루프 양자라는 입자로 구성돼 있다고 주장한다. 양자중력에서 설명하는 세상은 우리에게 익숙한 세상이 아니다. 세상을 수용하는 공간도 없고, 다양한 사건들이 일어나는 시간도 존재하지 않는다. 그저 공간양자와 물질이 서로 상호작용하는 기본적인 과정만 있을 뿐이다.

저자는 물리학에 대한 지식이 별로 없는 초보자도 이해하기 쉽게 쓴 책이라고 한다. 물리학의 복잡한 이론을 쉬운 언어로 전달한다는 것은 놀라운 일이다. 그런데 막상 읽어보면 어느 정도 물리학에 대한 기초 지식이 있어야 책장이 잘 넘어간다.

카를로 로벨리는 150쪽이 채 되지 않은 책 속에 현대 물리학의 이론을 함축적이고 체계적으로 담았다. 이 책의 매력은 무엇보다 한번 읽고 나면 나중에 다시 찾게 된다는 점이다.

복잡한 이론을 담았지만 역설적으로 머리를 맑게 하는 책이다.