과학을 좋아한다. 그렇다고 하지만 결코 쉽지 않은 학문이 과학이다. 어찌된 것인지 상당히 철저하게 문과 체질일 수 밖에 없는 내가 과학을 좋아한다는 것은 어불성설일지도 모른다. 나름대로의 관심과 애정이 있지만, 결코 쉽지 않은 것이 과학이라는 학문이고, 분야다. 그 중에서도 물리학은 과학의 꽃 중에 꽃이 아닐까 생각한다.

저자는 아마도 나같은 이들을 위해 이 책을 냈을 것이다. 과학 초보자들을 위해 상당히 세심하고 유려한 필체가 돋보이지만, 안타깝게도 나같은 과학 초보자들에게는 어려운 책이다. 물론 초보자라는 것도 개인차가 크고 내가 아는 것을 상대방이 모를 수도 있고 그 반대일 수도 있다. 하지만 나는 상대성원리나 양자역학에 있어서는 보고 봐도 아는 게 있다고 할 수가 없으니 누가봐도 초보자가 맞는 것은 확실하다. 그렇게 모르는데도 재미를 느끼는 것은 또 다시 누가봐도 이상하긴 하다. 사실 내가 나를 봐도 이상하니까.

이 책은 다소 생소한 정보이론이라는 분야를 말하고 있다. 이는 우주의 모든 것은 정보로 통일되고 해석할 수 있다는 것이다. 다분히 과학자다운 생각이기도 하다. 제목 또한 이 정보이론과 맞닿아 있는데, 책의 전체적인 내용과 맞춰 생각해볼 때 과연 만물해독이라는 제목이야말로 제대로 어울리는 제목이라고 생각한다. 

어느 정도 이해가 되는 부분도 있었지만, 도무지 알 수 없는 부분들도 있었다. 반복해서 읽다가 보면 언젠가 이해가 될 순간이 올지도 모르겠다. 어느 정도 정보이론에 대해 인지하고 알고 있는 독자라면 충분히 이해할 수 있을 것이다. 처음 접하게 된 이론임에도 불구하고 종교에서 말하는 만물은 연결되어 있고 우주는 하나다라는 말과 크게 다르지 않다. 이를 과학적으로 입증하는 책이 바로 이 책이 아닐까. 어려운 내용이 많았지만, 참 좋은 책이다. 좀 쌩뚱맞을 지도 모르겠지만, 내가 좋아하는 애니메이션인 '공각기동대'도 떠올랐다. 점점 더 발전할수록 모든 것이 연결되어 있는 네트워크로 이어지는 세상이 도래할지도 모른다.

만물해독

우주의 모든 것을 풀다

찰스 세이프

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우주론, 양자역학, 열역학 이런 것들과 정보이론이 과연 무슨 연관이 있는 것일까? 사실 정보이론 이라는 것이 과학의 한 분야일 것이라고 생각을 해본 적도 없었다. 왠지 컴퓨터가 나오고 나서 생긴 학문이라고 생각 할 수도 있지만 정보이론은 우리의 DNA에서도 찾을 수 있는 것이다. ​

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지구상의 모든 생물체들은 DNA를 가지고 있고 그 안에는 생존과 번식을 위한 정보들이 가득차 있다. 책의 처음부분에서는 튜링의 암호해독이나 독일과의 전쟁을 통해서 암호가 점점 발전되어가고 그 암호를 해독하는 방법을 찾아낸 과정도 만날 수 있었다. 정보이론은 인간이 궁금해 하는 것들의 해답을 찾아줌과 동시에 종말을 알려주고 있다.

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​우리가 제일 신비롭게 생각하는 블랙홀만 하더라도 인간의 육안으로는 아직까지 절대 볼 수 없다. 과학자들이 블랙홀의 검은 얼룩을 직접 보려면 10년은 더 있어야 한다. 우주를 볼 수 있는 망원경이 있다고 해도 붕괴된 별의 중심에 있는 시공의 균열을 볼 수는 없다. 블랙홀을 향해 탐사선을 보낸다고 하더라도 탐사선이 보내는 메시지는 블랙홀 안에 들어가면서 절대 그 메시지가 우리에게 닿을 수 없다고 한다. 블랙홀은 우주에서 가장 단순한 물체라고 할 수도 있다. 전하나 회전 속도 등 가지고 있는 것이 많이 없기 때문이다.

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​ 우주에서 정보가 어떻게 전달되는지 그림이나 다양한 이론을 보면서 엄청난 정보를 얻을 수 있었다. 우주가 팽창하고 엔트로피가 증가하면서 유한한 인간이 과연 무엇을 후대에게 남길 수 있을지 생각해보게 되었다. 물리학의 과거부터 미래까지 모든 것을 알 수 있는 책이 바로 만물해독 일 것이다.

어떤 분야의 공부를 시작할 때, 또는 어느정도 공부하는 심정으로 집어든 책을 읽기 시작할 때 목차부터 보지 않고는 못 배기는 사람들이 있을 것이다. 전체 틀은 어떠하고 속은 어떻게 구성되어 있으며 나는 지금 이 분야의 좌표 어디쯤을 둘러보고 있는 것일까, 하는 궁금증이다. ＜만물해독＞(원제 ＜decoding the universe＞)은 바로 이런 사람들에게 솔깃한 책 제목이 아닐까 싶다. 이 세상 전체를 통괄해서 해석해 낼 수 있는 어떤 관점을 제시해 주는 것일까, 하는 기대를 일으키니까 말이다. 하지만 세상 일이 대개 그러하듯이 터무니 없는 큰 기대는 하지 않는 것이 좋다.

이 책은 실제로 열역학 법칙, 상대성 이론, 양자 이론 등 세계를 근본적으로 해석해 내는 관점을 제시한 과학 이론들을 섭렵하고 있다.(예를 들어 열역학 법칙이 해당 분야 종사자가 아닌 사람에게 무슨 의미가 있는가,라면 세상의 모든 물질-유기체인 생명을 포함하는-이 쇠락해 가는 것은 피해갈 수 없는 자연의 법칙이고 따라서 사람이 늙고 죽는 것은 지극히 자연스러운 것이라는 관점을 받아들이게 되는 것이다.) 그러나 현대의 과학 이론들을 과학 문외한에게 전하고자 하는 것이 이 책의 주요 동기는 아니다. 제목에 쓰인 '해독, decoding'이란 표현에 책의 주제에 대한 단서가 있다.

저자는 '정보'이론에 대해 말한다. 정보를 뜻하는 영어의 'information'은 불가산 명사다. 정보는 셀 수 없는 대상이라는 개념이 전제되어 언어에 반영된 것이다. 그러나 저자는 이에 상반되는 주장을 한다. 정보이론에서 다루는 정보는 '셀 수 있는 물질이며 그 단위는 비트bit이다.' 비트bit 수로 환산된 정보를 우리는 매일 컴퓨터 파일에서 확인하며 정보가 담긴 파일을 압축하여 용량을 줄이기도 한다. 정보가 셀 수 있는 물질이라는 가정 하에 저자는 위에 기술한 과학 이론의 세계 속에 정보를 대입시켜 정보의 실체와 정보이론의 가능성을 모색한다.

저자가 출발점으로 삼는 가정과 전개에 대한 의구심은 남는다. 과연 그러한가? 정보이론에서 다루는 정보의 정의는 무엇인가? 저자가 의뭉스레 넘어가는 지점에 개념의 공백이나 혼선이 있지는 않은지 살필 일이다.

   책의 뒷표지에 보면 솔깃한 떡밥이 씌여있다. - "물리학을 모르는 사람들을 위한 정보이론 이야기"

   물리학을 모르는 사람 - 바로 나. 뛰어난 미각을 지닌 사람만이 그 맛을 알 수 있는게 아니라 일반인도 알 수 있다고 당당하게 씌여있는 책 뒷표지의 떡밥만 믿고 과감히 집어든 책인데, 다 읽은 지금의 생각은 역시 난, 태생이 문과구나..라는 좌절감..해독을 해 놓아도 소화하기 어려운 책이었다. 우주의 모든 현상은 정보이론으로 설명할 수 있고 정보의 법칙으로 우주를 해독할 수 있으며 정보가 바로 우주의 운명을 결정한다는 기저에 근거한 저자의 정보이론에 대한 무한한 애정공세가 펼쳐진다. 총9장으로 구성되어 있는데, 그나마 어려운 공식이 아닌 문학적으로 이론을 풀어낸 부분이나 실제 에피소드가 들어가있는 장들은 비교적 어렵지 않게 재미까지 느끼면서 읽을만하다. 물리학에 관한 지식이 절대 없는 나같은 사람도 재미있게 읽을 수 있는 장을 몇개 소개해보자면, 우선, 암호해독을 가능하게 하는 '잉여성'에 관한 첫번째 장이다. 이 파트는 세계대전 때 연합군에게 결정적 승리를 가져다 준 암호해독에 관한 에피소드로 시작하여 암호가 가지고 있는 잉여성이 어떻게 우리가 나중에 정보라고 부르는 실체와 관련이 있고 또한 정보이론이 어떻게 물리학과 연관성이 있는지에 대해 설명하고 있다. 두번째는 생명의 유전자 정보와, 언어에서 발견되는 정보의 이동에 관한 '생명' 파트도 어렵지 않았는데, 이 부분만 확장하여 따로 별도의 책이 나온다면 기꺼이 읽을 의향이 있을 정도이다. 또한 아인슈타인의 상대성이론을 파괴하기 위한 여러 사고실험(though experiment)에 관한 가상의 시나리오들에도 불구하고 결국은 빛보다 빠르게 이동하는 정보란 있을 수 없다는 결론으로 여전히 위풍당당한 위치를 차지하고 있는 상대성이론에 관한 제5장 '빛보다 빠르게' 역시 맛있게 먹을 수 있는 보편적인 메뉴였다고 할 수 있다.

   온전한 이해는 어려웠던 책이었지만, 결국 온 우주는 정보의 집합체이고 우주를 해독하는데 꼭 필요한 열쇠같은 존재임을 알게되었다는 사실만으로도 만족도가 높은 책이었다. 그저 어려운 공식이라고 생각했던 물리학의 여러 이론들이 인류 초기 단계에서부터 현재까지 어떤 상관관계를 가지고 발전해왔는지에 대한 어렴풋한 그림도 그리게 되었다. 또 언제쯤 물리학에 관한 책을 읽게 될 지 모르겠지만, 그때에도 이 우주의 암호를 해독하는데 나는 여전히 어려움을 겪게 되겠지만, 적어도 낯선 곳에서 길을 헤매고 있다는 느낌은 없지 않을까라고 위안해본다.