초끈 이론, M-이론, 그리고 우주의 궁극 이론을 찾아서

통일장 이론을 만들려는 세계적인 물리학자들의 고민이 담긴 대작을 접할 때마다 과연 우리나라의 과학자들은 이 분야에서 어느정도의 연구가 진행중에 있는가가 늘 궁금했다. 우리나라 과학자들 역시도 이 분야에 대한 많은 성과를 내면서 물리학 발전에 적지 않은 기여를 해오고 있는 것이 확실할 데 일반인들에게 널리 알려지지 않고 있다는 점이 안타까울 따름이다.

이 책의 저자이자 한국이 낳은 저명한 물리학자인 남순건 교수는 기본적으로는 초끈이론을 비롯한 우주의 궁극 이론을 소개하면서, 과학이 나아가야 할 방향과 특히 학자로서 우리나라의 과학교육이 가지는 문제점, 그리고 일반인들이 과학을 접하는 태도에 대한 우려의 목소리 등 최고의 과학자가 느끼는 다양한 과학 관련 이슈들도 함께 소개하고 있다.  

상대성 이론과 양자역학을 하나로 통합시키려는 양자중력이론은 몇 번의 혁명적인 과정을 거치면서 통일장 이론을 향한 끝없는 전진을 계속하고 있는 오늘날의 과학은, 연구 당사자들 뿐만 아니라 일반인에게도 그 해답을 제공하기에 이르렀다. 이에 남순건 교수는 자신의 경험이 어우러진 다양한 이야기와 함께 물리학이 가지는 매우 난해한 문제들을 독자들이 이해하기 쉽도록 하나 하나 설명해 나간다.

사실 그는 서울대학교 물리학과(아마 국내에서 최고의 두뇌가 모일 것이다)를 최우등으로 졸업한 천재 두뇌를 소유하고 있지만, 그것만으로 모든 것이 해결되는 것이 아니었다. 세계적인 학자들과 교류가 있었으며, 연구를 향한 열정과 노력이 오늘의 그를 있게 했다. 선진국의 과학 발전을 몸으로 체험한 그를 통해 세계적인 석학들이 이룩해 놓은 위대한 업적과 더불어 우리 나라 과학이 나아갈 방향을 알아보는 것도 이 책을 통해 얻는 또 하나의 교훈이다.

작은 것은 더 작게, 큰 것은 더 크게, 우리 인간의 호기심은 끝없이 확장되어 나가면서 궁극적으로 우주를 지배하는 하나의 법칙을 발견하는 일은 요원하기만 했었다. 그러나 이제 현실로 한걸음 한걸음 다가오고 있으며, 분명 가능성에 무게를 두면서 과학자들의 연구는 계속되고 있다. 그가 들려주는 과학 발전의 단계 단계는 인간이 자연을 알아가면서 배워가는 무지를 깨닫는 순간이기도 했다. 어찌보면 이 책은 난이도 면에서는 기존의 같은 분야를 다루는 책들보다 더 깊이가 있으며, 한국인이 썼다는 점에서 우리에게는 훨씬 더 친숙한 언어를 구사했다는 점이 가장 큰 특징이다. 도처에 일반인들이 과학을 접하는 태도에 과학자로서 아쉬움이 묻어 나기는 하지만, 결코 희망을 버리지 않고 있다. 과학발전을 위한 정부 차원의 지원도 절실한 실정이다. 그와 함께 결코 후회하지 않을 한국 물리학의 최전선으로 호기심 찬 항해를 떠나보도록 하자..

이 책에서는 현재 진행되고 있는 이 너무나도 흥미로운 물리학에 대해 이야기하고자 한다. 시공간에 관한 기존의 개념이 무엇이며 통일장 이론이 어떻게 완성되어가고 있는가가 그 골자이다. 흔히 이러한 문제는 매우 어려울 것이라고 생각한다. 그러나 우리가 이해 못하는 아프리카의 어떤 부족의 말도 사실은 그 부족에서는 어린이도 알아듣는 말이며 조금만 관심을 가지면 우리도 이해할 수 있다. 이 책에서 이야기하고자 하는 것도 그러한 것이다. 물리학 전공자나 이해할 것 같은 통일장 이론도 조금만 관심을 기울이면 누구나 이해할 수 있는 것이고 이는 바로 우리 모두가 어릴 적에 알고 싶어 했던 궁금증에 대한 답이 될 것이다.

최신의 물리학을 재미있게 설명한 책들이 많이 나와 있음에도 불구하고, 이러한 책들은 한국 사람이 아닌 구미의 저자들이 쓴 것이어서, 물리학이 우리나라 문화의 일부로 정착하는 것은 아직도 요원하다. 내가 이 책을 쓰는 이유 중 하나는 물리학이 이제 우리 문화의 일부로 받아들여졌으면 하는 소박한 바람이 있어서다. - 저자 남순건 교수... 

이 책은 외국 저자들의 책이 만연한 가운데 나타난 국내과학자의 책이다. 처음 이 책을 만날때는 우리나라 과학도가 대중들을 계몽할 책을 쓰려 하지 않는다는 생각을 조금은 시들게 만들어줄가뭄 가운데 단비같은 존재로 느껴졌다.

많은 과학교양서들이 해석이 올바르지 않은 경우가 있으므로 한글을 아는 사람이 직접 한글을 써서 만든 책이라는 것이 좀더 나은 것이라 여겼다.

 스트링 코스모스는 말하자면 브라이언 그린이 쓴 우주의 구조의 축소판이라 할만하다. 끈이론에 대해 좀더 축약적이고 그러면서도 끈이론의 전반부에 대한 어느정도의 지식을 전달하기 위해 애쓴 책이다. 또한 현대에 들어서 우리가 사는 우주의 구조를 가장 잘 설명한다는 끈이론을 중점으로 썼다는데에 매력이 있다. (빅뱅은 들어봐도 끈이론까지 들어본 사람은 그닥 많지가 않다. 이론이라는 말때문에 뇌가 거부반응을 일으켰는지는 알수 없지만 말이다. 그런 면에서 끈이론만을 소개한다는건 매력적이다.)

조금은 비판적인 이야기일수도 있지만, 좀더 순환하여 말하자면 저자의 글 맵시가 왠지 브라이언 그린의 글 맵시를 존경하는 것 같다는 생각이 든다. 일전에 우주의 구조를 읽어본 바 브라이언 그린의 재치있는 이야기 전개능력은 우주의 구조를 배움에 있어 책을 덮어 베개로 만들고픈 마음을 없애주는 요소였다. 물론 이 책의 저자도 대중들이 학창시절 '제물포(쟤 때문에 물리 포기라는 말. 쟤는 물리 선생님을 가리킨다.) 를 떠올리게 하는 세대 혹은 현재 물리를 배우는 학생들에게 "오늘밤 물리라는 악몽을 선사해주지! 잠잘때 조심하라구 F=MA부터 V=IR까지 너를 괴롭힌 물리 공식들이 총 망라할테니까!"라는 위협을 주지 않도록 재미있게 쓰고자 하는 노력이 뭍어난다. 그러나 나는 여기서 브라이언 그린의 얼굴이 아른거릴뿐 진정한 저자의 글 맵시가 아닌것 같다는 생각도 들었다.

 또한 책의 분량이 적은만큼, 어쩌면 그만큼 어려운 내용을 잘 전달하지 못할 가능성이 있을법도 하다. 가령 대칭성의 경우 스트링 코스모스를 설명하는데 매우 자주 등장하고 스핀이라는 것도 입자의 중요한 성질임에도 불구하고 이에 대한 설명은 상당히 이론적이거나 축약적이다. 적절한 비유를 통해 물리의 전문용어를 좀더 탁월하게 설명한다면 대중들은 이 책을 선택했다는데에 결코 후회가 있지 않았을 것이다. (책을 읽었는데 오히려 뇌가 더 복잡하면서도 답이 나오지 않는, 마치 카오스 상태에 빠진 느낌이라면 무척 우울할테니까.)

 전반적으로 책은 스트링코스모스를 담았다. 이해하기에는 난해한 이야기지만, 다양한 그림과 함께 과학 나름대로의 충실한 설명을 담았다. 관심이 있다면 (즉 우리가 사는 우주의 본질이 무엇인가라는 원초적 호기심에 대한 바탕을 깔고 싶다면)

이 책은 후회하지 않을 선물이다.

당신의 눈 앞에 끈이 있으리라는 상상과 함께, 당신이 팔을 뻗으면 공간을 가로지른다는 상상과 함께 당신을 구성하는 몸의 입자들이 중력을 만든다는 생각과 함께 이 책을 읽어보면 

이 책에서도 말하듯.

인간이 가진 가장 강력한 무기인 '호기심'

이것이 당신의 뇌를 자극할 것이다.

그때면 스트링 코스모스는 여러분의 앞에 있다.