모든 순간의 물리학

시작하며

첫 번째 강의 | 세상에서 가장 아름다운 이론
두 번째 강의 | 양자역학
세 번째 강의 | 우주의 구조
네 번째 강의 | 입자
다섯 번째 강의 | 공간 입자
여섯 번째 강의 | 가능성과 시간, 그리고 블랙홀의 열기
마지막 강의 | 우리, 인간이라는 존재

감수의 글

역사의 흐름 속에서 놀랍게 도약해온 우리의 모든 지식 중에서 아인슈타인이 발전시킨 지식은 단연 특별합니다. 일단 어떻게 작용하는지를 알기만 하면 아인슈타인의 이론은 말도 못하게 간단합니다. 아인슈타인은 일상 속에서 탁해진 우리의 진부한 시선보다 훨씬 더 맑은 시선으로 현실을 바라봅니다. 이 현실 역시 꿈으로 만든 재료로 이루어진 것 같아 보이지만 우리가 일상적으로 꾸는 흐릿한 꿈보다는 훨씬 현실적입니다.

양자역학이 없었다면 트랜지스터도 없었을 것입니다. 그러나 양자물리학 이론들은 물리계에서 어떤 현상이 벌어지는지는 설명하지 못하면서, 한 물리계가 다른 물리계에 어떻게 인지되는지만 설명합니다. 이게 무슨 뜻일까요? 한 물리계의 본질적인 실체에 대한 설명이 불가능하다는 뜻일까요? 그저 물리학 역사에서 거쳐야 할 한 부분이 빠져 있다는 뜻일까요? 아니면 현실은 상호작용으로써만 설명될 수 있다는 개념을 받아들여야만 한다는 의미일까요? 나는 개인적으로 그렇다고 생각합니다.

코페르니쿠스(Nicolaus Copernicus, 1473~1543)가 소위 위대한 과학적 혁명을 시작하면서 또 한 번 도약하게 됩니다. 코페르니쿠스의 세상은 아리스토텔레스의 세상과 크게 다르지 않았습니다. 하지만 근원적으로 다른 것이 하나 있었습니다. 코페르니쿠스는 고대에 이미 구상되었으나 버려졌던 아이디어에 착안하여, 행성들의 무도회의 중심에 있는 것이 지구가 아니라 태양이라는 것을 발견하고 이를 증명해냈습니다. 이때부터 우리 지구는 다른 행성과 다를 바 없는 행성이 된 것입니다. 매우 빠른 속도로 스스로 회전하며 태양의 주위를 돌게 됩니다. 코페르니쿠스의 세상은 아리스토텔레스의 세상과 크게 다르지 않았습니다.