"superstring theory" ~~ 칼루자 클라인 이론(제 5차원 도입.아인슈타인의 상대성 이론(4차원)+멕스웰의 빛이론 = 5차원.리만의 계랑텐서 행렬로 간결하게 정리)에서 초중력 이론을 거쳐 <초끈이론>로 발전된 물리학으로, 아직 논리적으로 완전히 설명되지는 못하고 있는 이론이지만, 참 솔깃한 이론이다.
이 초끈이론을 기본개념으로 하여, <초공간>을 설명하는데,가시세계인 3차원을 동물원 철창에 비유하여, 치타를 동물원에 가두어 두고 아무리 분석을 해봐도 치타의 가장 멋지고 우아한 특징인 벌판을 가로질러 달리는 모습의 원리는 절대 찾을 수 없는 거라는 예를 들면서, 자연의 원리도 3차원이나 4차원에서 설명되기는 너무 좁다고 한다. 오히려 자연 법칙은 더 높은 차원에서 표현될때 더 간단해지고 한 층 우아(강력)해 질 수 있다. 이렇게 자연원리를 단순화하거나 또 시공간을 관통할 수 있는 수단, 자연의 모든 힘을 하나로 통합할 수 있는 수단을 찾으려면 10차원 크기의 방이 필요하다.
우주 창조의 순간에 BIG BANG 이 일어나는 순간 10차원이 4차원과 6차원으로 나누어졌는데, 4차원 이상은 인간에게 인식되지 못하는 "warm hole"(스티븐 호킹. 평행우주. 벌레구멍: 블랙홀.다른 우주로 들어가는 문)로 연결되어 있으며, 먼 훗날 우주에 빅뱅의 반대인 BIG CRUNCH 현상이 나타나면,4차원은 소멸되고 이 6차원이 부각될지도 모른다고 하는 것이 10차원 초공간에 대한 생각의 출발이다.
"초끈이론"은, 물질을 진동하는 끈에 의해 창출되는 화음에 비유하면서, 바이올린을 연주할때 현이 진동하는 것을 이해해야 많은 음이 있다는 것을 알수 있다는 예로 설명한다. 우리가 음을 조율할때는 음 각각을 손질하는 것이 아니라 현의 장력을 변화시키는 것처럼, 자연법칙 data 를 저장,복제 할수 있는 수단으로 superstring(초끈) 을 제시한다.
이 책에는 또 원자의 미시세계부터 우주의 거시세계까지 많은 과학자들의 생각과 이론의 흐름이 소개된다. 유클리드 기하학을 뒤집는 리만기하학. 전통적인 기하학은 평면에서는 잘 적용이 되지만, 곡률이 있게 되면 모순이 생긴다. '리만'은, 자연계의 힘은 초공간이 접히고 뒤틀림에 의해 발생한 결과라고 하는데, 이는 아인슈타인의 상대성 이론 (E = M C2 : 물질과 에너지의 존재가 그 주위의 시공을 결정한다.) 과도 연결할 수 있을 것같다. 클루자도 빛을 고차원 공간의 기하가 뒤틀려서 발생하는 것이라고 설명한다.
또 하이젠 베르크의 불확정성원리(측정 불가능한 모든 사건들은 수학적 확률로 계산하여 나타내는 것이 의미있음), 자연계의 대칭과 반사, 회전 원리 등 현대 물리와 수학의 기본 개념 뿐 아니라, 뫼비우스의 띄, 테서렉트, 미술계의 입체파 피카소의 생각같은 예술적, 문학적, 인문 사회적 추적도 관심있게 제시되어 다 방면으로 사고를 넓혀준다.
평범해 보이는 책인데, 이론도 많고, 생각해볼만 한 내용도 많다. 언뜻 넘기면 공허한 사상 같으면서도 조금 더 생각해보면 참 솔깃하게 끌린다. 공간.. 시각으로 지각가능한 3차원과 시간.. 제 4차원.. 그리고.. 나머지 6차원은? 정신세계가 아닐까... 동양사상에서 더 강하게 믿어지고, 인간들이 조금씩 느껴가는 정신세계? 그 무의식을 의식으로 바꿔가는 단계는 무엇일까? 출입이 어려운 한 개인의 머릿속 틀이 아닌 세상과 공유할 수 있는 길은 찾기 어려울까?
2차원의 존재가 3차원으로 여행을 왔다 돌아간다면, 어떤식으로 사고를 할까? 그럼 3차원의 우리 인간이 초공간으로 들어올려진다면? 그럼 거기서 나는 무엇을 알게 될까? 기적을 보더라도 이미 3차원적인 한계내에서 사고가 굳어져 있지는 않을까? 테서렉트 입체는 고차원에서 어떻게 접을 수 있을까? 2차원 동물이 동그라미(2차원)하나 그리려면 정말 난해한 작업이겠네... 그럼 3차원 건축을 짓는데 3차원동물이 안되려면 어찌해야할까?
[인상깊은구절]
나(아인슈타인)는 이 침묵의 순간 자유로이 상상의 날개를 펴며, 저 연못의 잉어들은 그들 주위의 세상을 어떻게 볼까 하는 따위의 어린아이나 할 법한 유치한 질문을 스스로에게 던지곤 했다. 그들의 세상은 이상한 세상일 것임에 틀림없어 하고 생각했다. 그 좁은 연못에서 전 생애를 마친 잉어들은 자신들의 "우주"가 뿌연물과 수련으로 이루어졌으리라 믿을 것이다. 그들이 대부분의 시간을 연못바닥에서 먹이를 찾는 일에나 허비했다면, 수면 위로 외계인의 세계가 존재할 수도 있다는 사실을 단지 어렴풋이 알아차릴 뿐일 것이다. 우리가 사는 세계의 자연은 그들이 이해할 수 있는 한계를 벗어난다.
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