여분 차원, 초끈 이론, 막이론, KK입자, 초대칭성, 계층성 문제 등 용어마저 생소하고 어려운 무려 700페이지가 넘는 이 책을 읽기 위해 4일간을 노력했습니다. 흥미있고 재밌는 책이지만 많은 노력과 인내심×10이 필요한 책입니다. 고로 물리학 전공이거나 최소한 이공계와 관련되거나 과학에 관심이 있는 사람들만 읽어주시기 바랍니다. 그렇지 않다면 중간부터는 책 읽기를 포기하게 될지도 모르겠습니다. 읽고 나서 느낀점 하나는 이해가 잘 가지 않는 내용이 많구나이고 또 하나는 우리나라에서 앞으로 노벨 물리학상이 나오기는 조금 어렵겠구나 였습니다. 거대한 에너지를 필요로 하는 입자 가속기가 필수인 현대 물리학에 있어서 아무래도 돈 많은 선진국 위주로 연구가 흘러갈 것은 뻔하기 때문입니다. 책에서도 일본인이나 중국인 과학자, 심지어 아랍계 과학자들은 가끔 등장하는데 우리나라 사람은 등장하지 않더군요. 이 점이 무척 아쉽습니다.

책의 저자인 리사 랜들은 엘러건트 유니버스를 쓴 라이언 그린과는 고등학교 동창이랍니다.(어헛~ 이런 우연이 있나) 뭐 될성부른 나무는 떡잎부터 알아본다고 어렸을 때부터 과학을 좋아한 것도 같구요. 이론 물리학자들은 우주가 10차원 내지 11차원 정도로 이루어져 있다고 합니다. 그런데 리사 랜들과 그의 동료 연구원 라만 선드럼은 우주가 5차원 시공간 비틀린 우주라고 합니다. 즉 5차원 시공간에서 우리가 살고 있다고 합니다. 그런데 우리가 느끼고 있는 세상의 차원은 바로 4차원 시공간이죠. 리사 랜들은 우리가 살고 있는 세계가 5차원 욕조 커튼에 매달린 3차원 물방울이라고 합니다. 혹은 막이 움푹팬 수채구멍 같다고도 합니다. 그리고 그 크기가 커 봐야 10분의 1 밀리미터라고 하네요. 근데 이걸 뒷받침 할 증거가 없습니다. 눈으로 볼 수 있거나 갈 수 있거나 만지거나 할 수 있는 대상이 아니니까요. 다만 느껴질 뿐이죠. 그 느낀다는 것도 아직은 이론에 불과할 뿐이지만 말입니다. 그래서 스위스에서 세른(CERN)이라는 입자 가속기를 만들어 실험을 한다고 합니다. 지금보다 세상이 고차원이라면 입자 가속기에서 뭔가 나온다고 합니다. 우주가 정말 고차원이고 증거가 될만한 입자가 나온다면 아마도 리사 랜들은 노벨상을 받게 될 것 같네요.

책의 구성은 6부 25장으로 되어있습니다. 1부는 차원에 대한 기본적인 개념 소개입니다. 2부는 상대성 이론과 양자역학이구요. 갠적으로 제일 재밌고 흥미있는 부분이었습니다. 3부, 4부는 현대 물리학에서 다루고 있는 입자 물리학과 끈 이론이 나와있구요. 5부가 리사 랜들의 이론을 담고 있는 이 책의 하이라이트입니다. 5부는 여분 차원과 막이론이라는 현대 물리학에서도 좀 파격적인 내용을 다루고 있습니다. 6부는 결론이구요. 각 부와 장의 내용은 어렵습니다. 하지만 리사 랜들은 친절하게도 어려운 부분은 그냥 넘어가라고 합니다. 그것고 수시로 그럽니다. 하지만 전 미련하게 읽었습니다. 근데 내용의 반 정도는 소리인지 모르겠더군요. 그렇다고 겁 먹을 필요는 없습니다. 리사 랜들은 적절한 비유와 이야기(동화)를 통해서 현대 물리학과 자신의 이론을 잘 설명하고 있습니다.(사실 잘 까지는 모르겠고 재밌게는 설명하고 있습니다) 그래도 책이 700페이지가 넘으므로 긴호흡으로 읽어주시기 바랍니다. 이 책이 소설 책은 아니잖아요.

책 중간 중간에 나오는 연구 과정에 있어서 에피소드와 그간 입자 물리학 연구에 있어서 끈 이론가와 모형 구축자간에 연구 관점과 방법의 차이도 재밌게 본 것 같습니다. 연역법과 귀납법의 차이인 것 같기도 하고 이론이 먼저인지, 실험이 먼저인지 라는 것 같기도 하구요. 하지만 실험으로 증명이 되지 않는다면 이론은 법칙이 아니라 그저 이론에 불과할 뿐이라는 생각이 듭니다. 물론 입자 물리학이 너무 작은 크기에 큰 에너지를 다루다 보니 쉽게 증명할 수 있는 문제는 아니겠지만 어서 빨리 증명이 되서 현대 물리학의 난제와 우주의 탄생과 기원에 관한 문제를 해결해 주었으면 하는 바램입니다. 그리고 그 가운데 우리나라 출신의 과학자도 있으면 하는게 소박한 바램이구요.

이 책, 좋은 책입니다.

저는 브라이언 그린의

'엘러건트 유니버스', '우주의 구조'를 재미있게 읽었습니다만,

또한 이해하지 못하는 부분도 적지 않았습니다.

이 책, 숨겨진 우주, 또한 비슷한 경우 같습니다.

한편으로는 재미있지만, 한편으로는 인내심이 필요하고,

또 한편으로는 결국은 의문이 남고...

추천합니다.

원서랑 비교는 못해봤습니다만,

비교적 매끄러운 번역이라 생각합니다.

그러나, 한가지, 오탈자가 유달리 많습니다.

가끔씩은 짜증이 납니다.

출판사에서 한번쯤 교정을 더 봐 주시길...

물리, 특히 우주론에 대해 쉽게 풀어 쓴 교양서는 상당히 많다. 하지만 워낙 비슷비슷한 내용을 다루다 보니 특색이 없게 되어버리는 감이 없지 않다. 무난하지만, 그 이하는 아니되 그 이상도 되지 않는다고나 할까. 이를테면 이런저런 추천목록에는 올라가 있지만, 콕 집어 강력추천하기에는 어딘지 밋밋하고 부족한 듯한 느낌이 알게 모르게 드는 것이다. 그것이 교양서적으로서 결점이 되는 것은 아니지만, 어딘지 아쉬운 것은 어쩔 수 없다. 모범적인 모범생을 보면서, 자신만의 개성을 지니지 못한 것을 안타까워하는 것과 비슷한 감정이니까.

우리 세계는 무엇으로 이루어져 있을까? 그것은 어떻게 이 세계를 구성하고 있을까? 우리는 그것을 어떻게 알 수 있을까? 이런 의문들은 스스로 떠올리는 일은 잘 없지만, 어떤 계기에서든 한 번 의식하기 시작하면 말 그대로 꼬리에 꼬리를 물고 떠오른다.

이 책은 그 모든 것에 대해, 이때까지 알려진 사실을 정리해서 보여준다. 동시에 앞으로도 얼마든지 이 사실들이 바뀔 수 있다는 것도 상기시킨다. 이때까지 과학에서 그래왔던 것처럼, 끊임없이 새로운 사실을 밝히고 구명하며 발전해왔던 것처럼 말이다.

두께는 일반 책에 비해 꽤 두꺼운 편이지만, 웬만한 책보다도 훨씬 술술 읽힌다. 과학은 딱딱한 이야기이며, 쉽게 풀어 쓰면 원래 의미가 손상될 것이라고 지레짐작하는 사람이 있다면, 이 책을 보는 즉시 그 생각을 바꿀 것이라고 감히 확신하는 바이다. 물 흐르듯 넘어간다는 것이 바로 이런 책을 두고 하는 말일까. 이 책을 읽는 느낌을 하나의 단어로 표현한다면, 나는 조금도 고민하지 않고 '말랑말랑하다'를 선택하겠다. 내가 출판 관계자였다면, 제목을 '말랑말랑한 우주 이야기' 식으로 바꾸는 것도 진지하게 고려했을 것이라는 생각을 할 만큼이나 말이다.

과학을 다루면서 도판이라면 몰라도 삽화가 긴요하게 쓰일 일은 없을 것이라고 생각했다. 적절한 삽화가 도움이 되는 것은 비단 역사건, 소설이건 '서사'를 다룰 때에나 해당된다고 생각했었다. 이야기와 무관한 이야기라면 삽화란 있으나 마나한 사족에 지나지 않을 것이라고, 그렇게 생각했었다. 그러나 이 책 초반부에서 '사영'에 대해 설명하며 사용한 삽화를 보자마자 난 그 생각을 바꾸었다. 그리고 책을 읽어나가면서, 그것이 더없이 타당한 결론이었다는 생각을 자꾸 하게 되었다.

토끼가 발을 들고 있는 기묘한 자세를 취하고 있는데, 환등기를 이용해 그림자만을 비추니 사람의 손가락 같은 모양이 되었다. 무리하게 차원을 낮추거나 어정쩡한 방법으로 관찰하면 뒤틀린 결과가 관찰된다는 것을, 단 한 장의 그림만으로 웬만한 에세이보다 훨씬 쉽게 알려주고 있는 것이다. 이런 식으로 삽화를 활용하는 장면이 곳곳에 나온다. 하나같이 알쏭달쏭한 개념을 명쾌하게 설명하거나, 복잡한 이미지를 깔끔하게 형상화하고 있는데, 그 일을 아주 훌륭히 해내고 있다.

이런 부차적인 요소뿐만 아니라, 본문에도 '말랑말랑한' 대목이 다수 나온다. 이를테면 여러 일화 같은 것을 약간 유머러스하게 인용하는 부분이 그렇다. 문득 최초로 중성자를 발견한 제임스 채드윅의 이야기를 읽고 좌절하지 않은 사람이 얼마나 될지, 짓궂은 의문이 든다. 대학입학원서 대열에 잘못 섰다고 말할 숫기가 없어서 엉겁결에 물리학과에 원서를 냈는데, 나중에 노벨 물리학상을 받았다고 하면 일반인 입장에서는 도대체 어떤 기분이 들까... 물론 그 동안 열심히 연구하며 치열하게 노력했겠지만, 천재의 에피소드를 대하는 사람이 어디 그런 걸 감안하면서 받아들이던가. 하기야 그렇게 가볍게 대하니, 그만큼 가볍게 받아들이고 별로 마음에 두지 않는 것이겠지만.

유명한 동화책 같은 것을 은근슬쩍 인용하거나 패러디해서 기본 물리개념을 원용하는 대목은 단연 압권이다. 그 센스에 감탄하면서 쿡쿡 웃다가 본문으로 넘어가면, 어느새 기본 개념이 머릿속에 쏙쏙 들어와 있다는 것을 문득 알아차리게 된다. 여기에는 맛깔스러운 번역도 한몫한다. 특히 ＜이상한 나라의 앨리스＞를 패러디한 대목에서, 1차원과 2차원만 있는 '이상한 나라'를 각각 '일상한 나라'와 '둘상한 나라'로 번역한 것은 단연 압권이었다. 정말이지, ＜오디세이아＞의 '아무도안'에 버금가는 센스의 번역이 아닐 수 없다! '아무도 아니다'라는 뜻의 가명을 절묘하게 번역한 '아무도안', 의역을 넘어서 가히 토착화라고 할 수 있을 만한 그런 번역을 무려 과학교양서에서 보게 될 줄은 전혀 예상하지 못했다. 아무렴, 이런 예상 뒤엎기라면 몇 번을 뒤엎혀도 즐겁게 받아들일 수 있고말고.

누구나 이 책을 보면 이렇게 두꺼운 데 어떻게 읽을 수 있을까? 고민하지 않을 수 없다. 더구나 제목마저 ‘우주’에 관련된 전문지식을 나타내고 있다. 그런데 이런 두려움 속에서도 이 책을 읽을 수 있었던 것은 깊이 있는 독서가 가능했기 때문이다. 쉽게 말하자면 교양적이었기 때문이다.

가령, GPS(위성위치 확인 장치)가 장착된 차를 몰로 목적지로 출발했는데 엉뚱하게도 다른 장소에 도착했다면 우리는 GPS에게 화를 낸다. 단순히 기계적인 부작용이라고 할 수 있다. 하지만 이 문제를 충분히 과학적으로 생각할 수도 있다. 즉 당신의 GPS가 뉴턴의 법칙으로 작동되는 것이라면 오히려 당신이 잘못한 것이다. 만약 그렇다면 당신의 GPS를 아인슈타인의 일반 상대성 이론으로 새롭게 장착해야 한다.

여기서 뉴턴의 법칙이나 아인슈타인의 일반 상대성 이론은 중력에 관련되어 있다. 뉴턴의 중력은 질량에 비례한다. 반면에 아인슈타인은 중력의 가속도가 동일하다고 본다. 이로 인해 중력은 물체 사이에서 직접 작용하는 힘이 아니라 시공간의 구조로 이해하게 되었다. 그리고 시공간이 휘어진다는 놀라운 발견을 한다.

이 책『숨겨진 우주』는 우리가 의식하지 못하지만 차원의 문제를 다루고 있다. 부제에도 나와 있듯 5차원을 무게 있게 다루고 있다. 좀 더 부연하지면 여분 차원이라는 것이다. 아인슈타인이 일반 상대성이론으로 4차원 시공간을 말했지만 그 밖의 차원에 대해서는 설명을 할 수 없는 한계를 가지고 있다.

우리가 끈 이론에 주목하는 것은 여기에 있다. 끈 이론은 4차원보다는 높은 차원을 다룬다. 기존 물리학에서는 물질의 기본 구성 단위를 기본 입자라고 한다. 그러나 끈 이론에서는 말 그대로 끈이다. 끈의 진동 방식으로 입자가 생긴다는 것이다. 이것이 곧 숨겨진 우주의 비밀을 풀 수 있는 중요한 열쇠다.

이처럼 이 책은 ‘숨겨진 우주’에 관한 물리학의 역사를 보여주고 있다. 저자 말대로 우리가 사는 세계를 예측할 수 있게 된다. 동시에 ‘과학은 게임이고 수수께끼이며 참여함으로써 더욱 흥미진진해진다.’고 했다. 결국 우리는 과학의 콤플렉스 즉 5차원의 콤플렉스에서 빠져 나오는데 유익한 계기가 될 것이다.

이 책은 10년전에 출판된 책인것 같다

그러니까 10여년전까지 입자물리학에 관해 알려주는 책이다

솔직히 이책은 좀 어려웠다

하지만 정말 풍부한 영감으로 가득찬 책이다

이책의 각장마다 짧은 '동화'가 나온다

주인공은 아이크와 아테나인데 이 둘만 주인공으로 해서 동화를 만들면

이책보다 엄청난 인기를 몰고 올것이란 생각이 든다

입자물리학은 아무튼 정말 생소하다

우선 눈에 보이지가 않는다

이 책에 들어있는 예시들도 다 실생활에서 따온것이 많다

욕실커튼에 있는 물방울이라든지 정원의 스프링클러라든지 일상생활에서 보는것이다

하지만 이 책을 읽고 입자물리학에 관심이 많이 생겼고 관련 책을 많이 읽어보고 싶다

우주란 무엇이고 자연을 이해하고자하려면 어떻게 해야하나 하는 머 이런 문제를 누구나 생각해볼수 있습니다. 이와 같은 궁금증은 멀리 갈릴레오부터 시작하였고  현상을 실험적으로 재현하고 수학적으로 모델링하여 자연이 말하는걸 알고자하는 일련의 과정을 많은 물리학자들이 수행하였습니다. 그러나, 자연이란 변화무쌍하여 일반화 하는과정이 매우 어렵다고 합니다. 이를 위해 초기 표준모델을 이루고 있는 4가지의 힘을 기본으로 초기 빅뱅의 조건을 만들어 자연을 이루는 힘이 모두 하나의힘(?)으로 통일되는 상태로부터 출발하여 더 복잡한 우주를 이해하려는 시도로 즉, 빅뱅과 거의 근접한 시간대로 돌린 그후 생성소멸되는 소립자를 연구하여 더 복잡한 물리계를 이해하려는 시도가 최근들어 진행되고 있습니다.

저가 처음 양자에 대해서 관심이 있었던건 하룻밤시리즈중 양자론이라는 조그만 책으로 어 이거 머지? 라고 뉴튼역학에서 볼수 없는 이상한 개념(전 공학계열이라)으로 그런데 계속연구진행중인(그래서 중요한 개념인가보다라고 생각되어...)테마에 흥미를 느꼈어요.바로 중력-양자 개념이죠. 파인만이 말했던 20세기에서 가장 기묘(?)하고 중요한 시험이었다고 하는 이중슬릿의 결과들에 대해서 설명하고자 플랑크에 의해 어쩔수 없이 도입하게 된 양자개념은 파동-입자의 이중성을 물리적인 현상은 으로 이해하기 힘들지만 지극히 수학적인 입자가 발견될 확률파동(드브로이파동)으로 설명하고자 하더군요. 그런데, 이 양자역학은 지금까지매우 훌륭하게 실험과 이론이 일치된 유래가 없는 이론으로 여겨지고 있답니다.

브라이언 그린의 엘러건트 유니버스나 우주의 구조란 책은 초기 물리학(고전물리)에서 구양자론으로 그후 얽힘, 상대성이론 및 중력이론을 통합하는 통일장이론등에 대해서 초끈이론까지 연결되는 현대 물리학의 상황을 최근까지 알아볼수 있는 좋은 책입니다. 작가가 끈이론학자라 그 분야에 대해서 많이 할애했죠. 요즘 물리 분야의 관련책중 최근에 나온것이 없어 궁금했던중, 오랜만에 최근 물리학관련 서적이 나와 주저않고 구입했습니다. 이 작가 리사렌들은(TV다큐멘터리에서 가끔씩나오죠) 페르미연구소에서 근무하는데 여기는 우리나라의 여성 물리학자인 김영기박사가 있는곳으로도 유명하죠. 테바트론으로 아직 밝힐수 없는 힉스메커니즘이 큰 테마를 이루고 있는 2008년 여름쯤 LHC라는 강입자 검출기가 CERN에서 건설되면 빅뱅의 초기 상태까지 갈수 있다면 물론 분석하는시간도 몇년걸리겠죠. 그러면 아마도 중력자나 질량이발생되는원인 그리고 숨겨진차원의 비밀도 밝힐수 있는 단서도 곧나오리라 기대됩니다.

이책은 브라이언그린책처럼 읽기 편하지는 못하지만(어렵다?) 결국 최근의 핵물리와 표준모델에 대해서 다른 책보다 자세한 설명이 있어 관심있는분들에게 추천드리고 싶습니다.

영화나 소설속에 많이 등장하는 타임머신을 타고 시간여행을 타고 떠나는 상상은 누구나 한번쯤 해보았을 것이다. 내가 우주에 대한 관심을 가지게 된 것은 '블랙홀'에 대한 호기심에서 부터 시작되었다. 블랙홀은 초속30만km인 빛의 속도마저도 빨아 들일 수 있는 강한 중력을 가져 빛마저 탈출할 수 없어 검게 보인다고 한다. 질량이 무거운 물체 주변에는 시,공간이 휘고 여기를 지나는 빛도 휘게 되는데(일반 상대성 이론), 블랙홀 한가운데인 특이점은 질량 밀도가 무한대로 고리 모양으로 음푹 꺼진 점을 말하고, 블랙홀의 표면은 사건지평선이라 부르고, 안쪽과 바깥쪽이 다시 구분되어 웜홀(worm hole)의 가능성이 제기되고, 나아가 타임머신과 시간여행도 가능하게 된다.

블랙홀을 설명하기 위한 이론도 아인슈타인의 '일반상대성이론' '특수상대성이론' 하이젠베르크의 양자역학에서 '불확정성 원리' 초대칭이론, 끈이론,막이론 있는데, 이번 리뷰 책에도 독립된 장으로 구분지어 설명하고 있다. 물론 저자는 궁극적으로 자신의 학설인 '여분차원'의 존재와 가장 작다고 알려진 중력이 다른 차원과 연결 될 수가 있음도 시사해 준다. 이를 위해 대형 강입자가속기(LHV)로 실험을 준비중인데, 예전의 브라이언 그린의 '엘러건트 유니버스'는 순수 이론적인 체계로 우주의 구조를 상상하고 있다면, 저자 리사 랜들은 실험적인 결과와 현상에 근거한 모형구축을 추구하는 점에서 차이가 있어 보인다.

저자는 우리가 사는 세상은 어떻게 구성되어 있나, 물질의 기본 입자와 어떤 상호작용을 하는지, 중력이 다른 힘보다 왜 약한지를 끊임없이 연구해 오고 있다. 그동안 끈이론이 양자역학과 일반 상대성이론을 모순없이 결합해 줄 수도 있었다. 그리고 막이론에 따르면 우리가 살고 있는 4차원(시간과 3차원공간)도  막에 속박되어 있고, 막 밖으로 한치도 벗어날 수도 없지만, 중력만이 막에 속박되지 않고 막을 넘나들 수 있다고 저자는 해석한다. 중력이 약한 이유도 여분차원(5차원)이론으로 설명하며, 중력을 5차원의 세계에서 오는 힘으로 보고 있는 것이다.

두꺼운 책을 다 소화하기에는 역부족이고 능력의 한계를 느끼지만, 우주의 구조와 비밀을 풀기 위한 저자의 노력과 여성으로 끊임없이 도전하는 모습도 아름다와 보였다. 이번 책은 그동안 물리학의 성과를 어느 정도 요약해 놓았기 때문에 자신이 관심 있는 분야를 살펴봐도 무방할 것으로 보인다. 다만 이 책은 1장 차원의 기본개념 소개 , 5장 여분차원 물리학은 저자의 주장을 온전히 들을 수 있어 특이 눈여겨볼 필요가 있다. 다만 저자의 바람대로 앞으로 일반 독자의 눈높이에 맞게 물리학이나 우주에 관한 이야기를 계속 들려주었으면 한다.