팟캐스트 '과학이 빛나는 밤에' - 시공간 결정론의 결정체 1, 2화 Review

시공간과 결정론은 먼 옛날엔 사람들에게 큰 상관없는 얘기였다. '상관이 없다'라는 것은 그만큼 그것에 대해 잘 몰랐다는 것과도 같은 맥락이다. 

그러나 아인슈타인의 '상대적 시공간' 개념이 나온 이후로 분위기는 완전히 반전되었다. 그전의 뉴턴 물리학의 관점에서 나온 시공간은 단지 '배경'에 불과한 것이었다.

아인슈타인의 상대적 시공간 개념은 이렇게 말한다. 인간의 삶(배우의 연기)과 시공간(무대장치)은 하나의 Set라는 것. 그러나 우리는 시간대별로 무수히 많은 무대와 배우의 연기(Story)가 눈치채지 못할 만큼의 미세한 차이로 존재하여서 느끼지 못한다. 

이렇게 무수한 내용과 사건, 장면, Story가 입력된 거대한 Film이 우주라는 것이다. 아인슈타인 이전의 고전물리학이 자유로운 즉흥연기가 우주의 시공간 개념이라 말했다면, 아인슈타인 이후는 거대한 필름. 그래서 아예 미래는 예측이 가능하냐, 안 하느냐의 문제가 아닌 그저 존재한다는 것이 충격적인 것이다.

미래를 맞추느냐 안 맞추느냐의 문제가 아닌 그냥 있다는 것이 놀라운 것이다. '엘레건트 유니버스' 의 브라이언 그린 박사는 이렇게 말한다.

"시간은 흐르는 것처럼 보이지만, 흐르는 것이 아니라 처음과 끝이 정해진 얼어붙은 강과 같다."

즉, 시공간은 절대적 실체이며 과거와 현재, 미래는 인간이 느끼는 끈질긴 환영이다. 즉, DVD라는 우주 속에서 시공간은 재생되는 것이다. 과연 이러한 사실을 어떻게 알아내었을까? 그리고 그 시작점은 어디서 시작된 것일까?

이것은 빛에 대한 하나의 사소한 의문이 기묘한 시공간의 비밀에 접근했다. '빛의 속도로 가는 사람에게 빛은 어떻게 보일까?' '빛'이라는 것은 손에 잡히지도 않고 느껴지지도 않는다. 이 기묘한 빛에 대해서 아인슈타인은 그저 사색의 힘, 생각의 힘으로 해답에 접근해갔다.

'빛의 속도로 달리는 사람에게 빛은 어떻게 보일 것인가?'라는 질문에 기존의 물리학의 관점에서 본다면 분명 빛이 멈춘 것처럼 보여야 한다. 그러나 실상은 그렇지가 않았다. 빛은 매질이 없음에도 불구하고 출렁이는 파동이었다.

맥스웰의 방정식으로 전기와 자기의 통합이 이해되었고, 작용의 예측도 가능해졌다. 즉, 전기력과 자기력이 하나의 힘에 다른 모습임을 마치 동전의 양면처럼 말이다. 그러나 이 또한 완전한 해결책을 내놓지는 못하였다. 맥스웰의 방정식, 그 자체는 좋으나 움직임에 따른 빛의 속도 변화는 또 다른 많은 혼란과 변수를 야기하기 때문이다.

지구는 공전하며, 또 자전하며, 태양은 은하를 따라, 은하는 은하단을 따라 회전하고 은하단은 은하단끼리 우주의 팽창에 의해 계속 멀어지고... 아인슈타인이 또 한 번 이를 해결한다. '베쓰오' 라는 친구와의 대화 속에서 섬광 같은 깨달음으로 특수 상대성 이론의 착안. 과연 무엇이 섬광같은 깨달음인가? Hint는 속도의 정의를 다시 생각해본 것이다. '빛에는 속도가 더해지지 않는다'라는...

by Terius