시작이 없는 모든 역사에서는 현실의 존재를 불가해한 사실로 받아들인다. 세상에서 현실이 취하고 있는 형태, 즉 우리가 관찰하는 구조의 기원을 설명할 뿐이다. 하지만 이 경우 현기증이 나도록 끝없는 회귀의 굴레 속으로 빠질 수밖에 없다. 최초의 원인은 없지만, 어떤 사건 이전의 원인은 끝없이 존재하니까.
원래 존재한 우주나 과거의 어느 시점부터 존재하기 시작한 우주나, 논리적이거나 개념적인 어려움과 상관없이 두 가능성 중 한 가지만이 우리가 사는 우주를 정확히 짚고 있는 것이다. 과연 어느 쪽이 옳을까?
---「‘질문’」중에서
과학은 현실을 탐구하는 과정이고, 과학 지식은 세계지도와 비슷하다고 볼 수 있다. 지도만이 우리가 현실을 탐사하는 과정에서 조금씩 넓어지는 영토를 포용하는 것도 아니며, 점점 더 정확하고 상세해지는 것도 아니다. 여기서 중요한 것은, 지도는 현실이 아니라는 점을 기억하는 것이다. 우리의 이론이 아무리 정교해도, 복잡한 현실 세계에서 우리가 방향을 찾기 위해 사용하는 이상화된 단순화, 즉 개념적 도구일 뿐이다.
---「‘탐험’」중에서
고전적인 빅뱅 모형, 즉 프리드만-르메트르 모형은 아주 단순하다. 우주의 진화를 설명할 때, 얼마나 많은 물질을 포함하고 있는지(우주의 평균 밀도)와, 우주가 팽창하는 속도(허블의 이름을 딴 상수)만 알면 된다. 이 두 가지 물리적인 양은 측정이 가능하고 사실상 수십 년 동안 우주론의 주요 목적이 이 값에 관한 개념을 만드는 거였다. 하지만 안타깝게도 이 모형의 단순함은 극복이 안 된다. 우주는 이 모형보다 훨씬 더 복잡하기 때문이다.
---「‘급팽창’」중에서
1960년대 말, 우주배경복사의 발견은 빅뱅 모형을 지지하는 결정적인 증거였을 뿐 아니라, 원시 우주에 무슨 일이 일어나고 있었는지 살펴볼 가능성도 열어주었다. 은유가 아니라, 아주 예민한 안테나로 하늘의 사방을 스캔하고 쏟아지는 원시 광자 비를 수집해, ‘빅뱅’ 이후 38만 년이 갓 지난 시점의 양성자와 전자가 재결합되었을 시기에 우주에 있던 물질의 분포를 이미지화할 수 있게 되었다. 물론 ‘갓’ 지났다는 표현은 상대적인 말인데, 138억 년이나 되는 우주의 역사와 비교하면 38만 년 정도는 아무것도 아니지 않은가?
---「‘기하학’」중에서
우리가 접근한 현실은 일상적인 감각이나 기술이 제공한 진보를 통해 인식할 수 있다. 그래서 세상의 요소들은 각 시대에 우리가 얻을 가능성의 변화에 따라 달라진다. 18세기 과학자의 비전에는 원자나 바이러스, 은하, 전기장, 암흑 물질이 포함되지 않았다. 우리는 아직까지 우리에게 알려지지 않은 ‘실질적인 대상’의 실체를 후손들의 보관함에 넣게 될 가능성을 열어둬야 한다. 다른 한편으로 우리 시선의 궁극적인 한계를 인식해야 한다.
---「‘한계’」중에서
우주에 ‘지평선’이 있다는 말이다. 우리는 동그란 정보의 거품 속에 갇혀 그 지평선 너머는 볼 수 없다. 거품 밖에 또 다른 우주가 있을 거라 추정되지만, 관측할 수가 없다. 물론, 이 지평선은 우주의 가장자리가 아니고 우주도 구형이 아니다. 지구의 지평선에서와 마찬가지로, 우주에서 우리의 위치를 변경할 수 있다면 지평선의 둘레도 변할 것이고, 우리는 우주의 다른 영역들을 보게 될 것이다. 하지만 우리가 직접 탐험할 수 있는 우주의 규모에는 어쩔 수 없는 한계가 있다는 결론은 똑같다.
---「‘지평선’」중에서
우리는 실험실에서 우주를 만들 수도 없을뿐더러, 우주에 관한 다양한 예를 관측할 수도 없다. 우주는 있는 그대로이고 우리는 그것을 받아들여야 한다. 우리가 할 수 있는 것은 알려진 물리적 법칙을 사용해, 이 법칙이 우주 전체에, 즉 모든 지점의 공간과 모든 시대에 적용된다고 가정하고, 우주의 진화에 관한 만족스러운 설명에 도달하는 것이 전부다. 하지만 이러한 진화는 불가능한 것은 아니지만 설명하기에 어려운 측면들이 많다. 특히, 특정한 우주 진화의 양상이 우발적인지, 초기 조건의 특별한 조합과 관련이 있는지, 혹은 반드시 필요한 것인지 등에 관한 문제를 알아낼 방법을 찾을 수 없다.
---「‘독창성’」중에서
우주는 급격한 인구 감소 추세에 놓였다고 말할 수 있다. 그리고 그 앞에는 점점 더 어두워지는 미래가 있다. 가장 밝은 별들이 먼저 하나둘 사라지겠지만, 가장 작고 덜 밝은 별들은 마지막 빛이 꺼질 때까지 불그스름한 빛으로 우주를 비추며 수십억 년 동안 계속 빛날 수 있다. 밝게 빛나는 하늘로 이루어진 우주의 시간 규모에 비하면 우리는 상대적으로 짧은 기간 동안 살았다. 이 점도 우리가 우주쇼를 즐겨야 할 가치를 더한다.
---「‘시간’」중에서
궁극적으로 원시 우주는 현실에 관한 본질을 이해하는 데 필요한 우리의 이론을 검증할 수 있는 유일한 실험실이다. 그래서 이미 알려진 물리학을 현실 불가능한 에너지 수준에까지 적용하고, 그러한 조건에 놓인 우주의 움직임에 관한 예측을 해야 하며, 우주론적 관측을 통해 우리의 가설을 확인하거나 폐기해야 하는 악순환에 빠지게 된다. 하지만 애초에 검증될 가능성이 차단된 생각을 바탕으로 한 예측이라면, 어떤 결론이든 문제가 있을 수밖에 없다. 이는 극복하기 쉽지 않은 근본적인 약점이다.
---「‘에너지’」중에서
절대자에 관한 끌림은 유한하고 종속적이며 한계가 있는 과학자에게는 해당하지 않고, 당연히 과학이 다루어야 할 주제가 아니라고 말할 수 있다. 과학은 관계를 통해 무언가를 알아낸다. 그러나 과학은 우주를 세상에 존재하는 모든 것으로 이해하려는 방향으로 이끈다. 그래서 나는 과학자가 우리가 알 수 있는 한계를 기억하는 일이 중요하다고 믿는다. 왜냐면 완전히 경험적인 평가 가능성의 범주를 벗어나는 질문들이 존재하고, 이 질문들을 풀려면 궁극적인 분석에서 과학적이기보다는 철학적인 가정이나 선택에 기대야 한다는 점을 보여주기 때문이다.
---「‘원칙’」중에서
가장 큰 장애물은 일반상대성이론과 양자물리학이라는 위대한 두 현대 물리학 이론이 서로 호환되지 않는다는 점이다. 두 이론 모두 각자의 영역에서 전례 없는 유효성과 효율성을 증명해 보였다. 일반상대성이론은 중력이 결정적인 대규모 시공간의 특성을 아주 정확하게 설명했고, 양자역학은 중력이 무시되어도 되는 미시적 현상을 다루는 데 큰 성공을 거뒀다. 하지만 이 두 이론을 한 집에 두려 하면 양쪽 모두 광란 상태에 빠지게 된다.
---「‘기원’」중에서
시간의 흐름 속에서 우주에 기원이 있었는지 그 여부와 상관없이, 우주가 왜 우리가 관측한 방식으로 이루어졌는지를 설명하는 데 문제가 있다. 여기서도 우리는 여러 가능성과 마주치게 된다. 첫 번째 가능성은 우주가 ‘우발적’이라는 것이다. 이것이 무슨 의미일까? 이것은 우주가 현재 실재하는 바와 다를 수 있었다는 것을 의미한다. 이 경우, 우리는 선택된 체계에 관한 설명, 즉 다른 가능한 방식들이 아닌 이 방식으로 실재하는지에 관한 설명이 필요하다.
---「‘우발성’」중에서
엔트로피 증가의 전체적인 영향은 과거와 미래 사이의 균형을 깨뜨리고, 시간의 방향을 엔트로피가 커지는 쪽으로, 즉 시간의 화살이 날아가는 방향으로 규정하는 것이다. 하지만 주의할 점이 있다. 과거 우주의 엔트로피가 매우 낮아야 한다. 원시 우주는 깨진 컵이 아니라 온전한 컵과 같았어야 한다는 뜻이다. 여기서 문제가 생기는데, 지금까지 말한 것처럼 우주는 질서 있는 상태이기보다는 무질서한 상태일 가능성이 훨씬 크다. 믿기 힘들 정도로 그럴 확률이 높다. 따라서 우주가 과거에 엔트로피가 가능한 최대 상태와는 거리가 아주 멀었던 이유를 설명해야 한다.
---「‘우발성’」중에서
생명체와 유기체 그리고 우주의 작동을 이해하려고 하는 지능 있는 관찰자에 이르기까지, 우주 내 다른 존재들을 우리와 크게 관련 없는 사소한 것으로 취급하는 것이 마땅할까? 또 우주의 독특한 특성과 우주가 생물학적 활동에 필요한 복잡한 물리적 조직을 생성할 수 있다는 사실 간에 어떤 관계가 있을까? 사실, 이 문제에 관한 우리의 오랜 접근 방식은 일반적으로 외면하는 것이었다. 달리 말하면, 우주를 내부에 있는 관찰자의 존재와 상관없이 이해되어야 하는 물리적 시스템으로만 여겼다.
---「‘생명체’」중에서
우리는 과학이 설명할 수 없는 것을 누가 어떻게 설명할 수 있을지 생각해봐야 한다. 과학은 문화와 사회적 계급의 장벽을 초월해 범세계적으로 공유되어야 하는 결론에 도달하기 위해 우리가 찾은 최고의 방법이다. 그리고 지식과 진보, 민주주의를 대변할 수 있는 위대한 수단이기도 하다. 주머니 속에 진실이 있다고 생각하는 사람들, 그렇지 않은 것을 확실하다고 전달하는 사람들, 권위나 권력, 폭력을 동원해 자신의 생각을 강요하는 사람들이 설령 의미와 확실성을 필요로 하는 우리의 열망을 충족시켜주려 한다 해도, 우리는 이들을 의심해야 한다.
---「‘계획’」중에서
저 밖에 우주가 있다는 사실만큼 나를 놀랍게 하는 것이 또 있다. 이 모든 것을 경험할 수 있는 자각이 존재한다는 사실이다. 자각은 정말 확실하게 유일한 것인데, 공간과 시간이 정확하게 접합하는 지점에서 내가 ‘나’라고 부르는 일시적인 원자 집합체에 주관적인 경험, 즉 계속 변화하는 지각의 덩어리가 동반되는 것이다. 그런데 우리가 외부에서는 현실 전체에 대한 전반적인 시각을 가질 수 없는 것처럼, 초점의 중심에 근거를 두면 모든 것이 그 중심을 향해 모이는 것 같아 보인다. 그러면 우주와 의식 모두 관찰 대상이 될 수 없다.
---「‘후기’」중에서
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