에세이
잔상이 이어진다. 빅뱅의 이야기이다. 아인슈타인의 상대성이론을 말할 때, 137억년전 빅뱅 이후의 문제를 제기했다. 빅뱅을 한 존재는 무엇인지, 거꾸로의 시간 즉 -137억년의 좌표가 가능한지. 가능하다면 그 좌표에서 그 빅뱅할 수 있었던 존재는 어떤 상태로 있었는지 궁금하였던 것이다.
혹자는 아니 왜 그런 개념이나 질문이 중요한가라고 말할 수도 있다. 하지만 이는 나름 심각한 고민이다. 왜냐하면 어쨌든 현재의 모든 우주는 그로부터 파생되었다고 하니, 현재의 모든 것은 결국 그것의 化身이기 때문이다. 무엇으로든 그 존재를 말할 수 있다면, 아니 어떤 영감으로 인해 그것을 말하거나 규정할 수 있다면, 결국 현재의 모든 상황과 존재들을 어떻다 라고 말할 수 있는 기준점을 가지게 된다.
과학자들은 말한다. 아인슈타인의 상대성이론에 따르면, 시간은 공간에 의해 연동되어 있으므로 공간이 발생되지 않으면 시간이 흐르지 않는다 라고. 따라서 그 이전으로의 시간은 무의미하다는 것이다. 예를 들어 그 질문은 남극에 도착하여 또 남극이 어디냐고 묻는 것과 같다고 말한다. 따라서 -137억년이라는 개념이 불성립됨을 말하고 더 이상의 언급은 땡처리한다.
기실 이는 이론상 그럴듯하다. 그래서 그러지 않아도 복잡한 물리 천문현상에 골머리가 지끈거리므로 곧장 우리는 회군한다. 이산은 아닌가봐 라고 하면서. 여기까지는 팩트의 세계이다. 뭐 굳이 이 이론에 어깃장을 걸고 싶지는 않다. 다만 뇌세포의 작동이 굳이 팩트에 따라 작동되지는 않는다는 것만 빼고는 말이다. 적어도 마이너스 시간의 좌표는 그릴 수 있지 않는가.
좌표를 그린다면 빅뱅이전의 존재는 좌표상에서 0점 좌표에 해당한다. 그리고 -137억년에서도 형식상 계속 0점 좌표에 있는 것으로 표시할 수 있다. 아마도 이런 상상은 뇌가 창조적인 연결을 할 수 있기 때문이리라. 그렇다면 이런 표시를 보고 우리는 해석할 수 있는 여지를 가지게 된다.
그런데 분명한 것은 빅뱅의 존재는 결코 無가 아니라는 것이다. 크기는 극히 작지만 팡하고 터질 수 있는 어떤 有가 있어야 하는 것이다. 적어도 우주가 無에서 나왔다는 말은 성립이 안되기 때문이다. 그러면 그 有를 우리의 뇌에서 보면 -137억년에서도 그 有로 있었을 것이라고 상상할 수 있다. 물론 상상에서 말이다. 이 상상적 시간은 그 존재에게 무의미하지만, 그 시간은 우리에게 매우 유의미하다.
확실히 물리상으로 그것은 무의미한 질문일 것이다. 공간이 없기에 시간도 없기 때문이다. 하지만 우리의 인식상으로 그 존재는 빅뱅이후 우리와 우주의 모든 존재를 형성한 것이기 때문에 그에 대한 끊임없는 질문이 필요하다. 이 이야기는 다음의 지평으로 바로 넘어간다. 그것이 무엇이냐에 따라 지금 모든 존재자들의 본질을 한 큐에 정리할 수 있다는 것이다. 물리학자들은 더 이상의 이야기를 포기했다. 그렇다면 우리들 즉 아마튜어들의 선택은?
왜 이런 질문을 던지는 것일까. 아마도 오랜 동안의 경험때문일 것이다. 우리는 어렸을 때부터 주변의 현상에 대해 항상 그 원인을 찾고 말하여 왔었다. 또 그렇게 배웠었고. 하지만 어떤 현상에 대해 그 원인이라고, 혹은 근원이라고 배웠거나 믿었던 것이 나중에는 다르게 변하거나 변화하였던 것이 부지기수였다는 점에서 매우 곤혹스럽기도 했다. 따라서 진정한 원인자는 무엇일까라는 제법 무게있는 고민을 하는 것이다.
우리 주위에 그 혼란을 일으키는 경우는 많다. 아니 거의가 그럴지도 모르겠다. 종교는 가장 대표적인 예일 것이다. 천주교를 예로 들어보자. 그 종교는 모든 것의 원인자로 신의 의지를 말한다. 하지만 비신자에게 그것이 납득될까. 철학도 대표적인 예이다. 형이상학이란 말은 현상의 원인자에 관한 학문이라는 뜻이다. 그런데 왠 形而上者가 그리 많은지. 지역마다 시대마다 심지어 개개인마다 다르다. 감당이 안된다. 잘못하면 완전 미로에서 헤매기 쉽상이다.
과학지식도 마찬가지로 볼 수 있다. 이전의 지식과 지식체계는 계속 변화하여 왔다. 앞으로도 그럴 것이다. 원인자에 대한 답이 너무 다르다. 우리는 곤혹스럽다. 어느 하나를 믿고 따르려니 맹신자가 되기 쉽고, 이것저것 고민하다보면 혼동되어서 매우 힘들게 되어 점차 회색의 관심을 가지게 되는지도 모르겠다.
따라서 우리는 어느 누가 우리에게 보다 합리적이고 납득할 수 있는 체계를 주었으면 하고 바라게 된다. 다만 현대에서는 무엇보다도 통섭적 학문이 그것을 수행할 확률이 대단히 높다는 점을 말하고 싶다. 특히 과학중에서 개별과학을 회통시키는 노력에서 나오는 안목있는 관점이 무엇보다도 통섭에서는 중요할 것이라는 점을 언급해 본다. 그리고 이말을 던지기 전에 우리는 왜 원인자에 대한 의문을 가지며, 또 절실히 원하는지를 말해야 할지도 모르겠다.
당대에 우리네 삶과 주위의 만물들에 대해 일관된 설명을 요구하는 것은 무엇보다도 우리는 행위를 해야하기 때문이다. 그 행위 즉 운동을 하기위해 적절한 정보취득과 판단작용을 하여야 한다. 그때 전체의 상황을 설명하고 판단하는데 도움이 되는 즉 나침반 역할을 하는 지식이 필요하다. 그 나침반 역할을 하는 것이 바로 원인자에 대한 이야기다. 그리고 그 원인자는 비록 단순하고 혹 전체를 포괄하지 않는 지식이라해도, 그것은 우리네 삶에서 운동 즉 행위를 일관되게 할 수 있는 기준과 잣대가 되어 준다.
따라서 설사 지금보다 더 나은 정보와 지식이 후에 나온다고 하더라도, 그것은 지금의 행위 측면에서 보면 그다지 중요하지 않는 것이다. 일관되게 행위할 수 있는 기준이 필요한 것이다. 물론 현재에서는 그 원인자를 보다 잘 살펴 택하는 것은 필요하다. 예전과 현재의 물질문명과 문화를 비교해 보면 너무 현격하고, 따라서 현재에서는 지금 연동되고 있는 모든 현상을 통섭할 수 있는 정도의 수준에서 원인자를 말하고 행위함이 요청되기 때문이다. 즉 우리 주위의 현상을 되도록 많이 일관되게 설명하여야 한다는 점에서 과거의 논리나 미래의 지식이 필요한 것은 아니다. 그래야 현재 적절한 나침반 역할을 할 수 있게 된다.
자연과학을 배우고 있다. 개별과학들은 현재 엄청나게 연구되고, 또 상호간에 급격한 영향을 끼치고 있으며, 그 결과는 또 다른 새로운 연구를 촉발하는 지경이다. 한마디로 과학지식도 빅뱅인 것이다. 그런데 그것은 세분화되어 오히려 일반인들에게는 혼란스럽다. 원인자가 설명되는 것은 고사하고 오히려 더 혼란스러워 과학을 멀리하게 된다. 물론 그 경계를 깨고 통섭을 추구하는 돈키호테가 없는 것은 아니다. 혹 우리 주위에도 있을 것이다. 잘 살펴보시라.^ ^
그는 탑다운 이라는 말로 그 원인자를 어느 정도 전제하면서 말하고 있다. 그 탑다운에서 최상위에 있는 것이 아마도 현재 과학계가 밝혀낸 모든 지식의 원인자일 수도 있겠다. 강의를 들으면서 순간순간 영감을 주는 대목에서 그것을 느끼곤 하였다. 회원네님들도 서로 자주 이런 말을 하였으므로, 홀로 그것을 느낀 것은 아닐 것이다.
그런데 -137억년이라는 말도 안되는 단어 조합도 아마 그런 영감을 주는 것이 아닐까 생각해본다. 앞에서 언급한 바, 빅뱅 이전의 그 어떤 것을 어떻게 규정하는가에 따라 그 이후의 모든 현상을 일관되게 설명할 수 있는 하나의 틀을 제시할 수 있기 때문이다.
회원네님들도 어느 때 간혹 137억년 동안의 우주의 파노라마를, 즉 우주공간이 펼쳐짐을 몇 마디로 표현해보고 싶지 않는감? 137억년 동안 펼쳐질 수 있는 에너지를 가진 그 존재가 -10억년, -100억년, -1000억년, ..... 그 오랜 상상의 시간동안 그 무한히 응어리져 있는 모습을 그릴 수 있는가. 그렇다면 그 절실한 존재를 무어라 규정하고픈감?
사랑, 열정, 운동, 도전, 등등 어느 것이라도 좋을 것이다. 그저 살아오면서 절실히 땡기는 것이 있다면 그것으로 등치시켜도 과히 죄될 것은 없을 것이다. 다만 그 억겁의 세월동안 응어리져 있던 존재를 어떻다고 규정할 때, 그 규정된 어떠함을 137억년동안 빅뱅한 스펙트럼과 등치시키면 될 일이다. 우리 주위 모든 현상들을 여러분은 무엇으로 등치시키고 싶으신감? 시험삼아 한번 해보삼,,,,
이럴 때 필자두 빠지고 싶지는 않다. 단 한마디다. “열정“으로 등치시키고 싶다. 이 원인자로 세상을 보면 훨 좋은, 즉 감도 높은 관점을 장착한듯이 느낀다. 하지만 다시 한 번 강조할 점이 있다. 팩트는 아니다. 뇌의 영역에서 생길 수 있는 하나의 경우의 수이다. 따라서 깊이 빠지지 마시라. 나두 열정의 원인자를 올 한해만 사용하고 혹 바꿀지도 모르겠다.다만 지금은 모든 존재를 열정으로 느끼고픈 마음이 그득하기에 그렇게 할 뿐이다.
그동안 아무리 노력해도 화두가 잘 들려지지 않았는데
몇 주 동안 집에서 아침부터 밤까지 그동안의 박문호 선생님 동영상 강의를 주구장창 듣다보니
오늘 새벽부터 그야말로 자연스레 화두가 들려지네요
그 어떤 것에서도 시원한 대답을 얻을 수는 없었지만
놓아지지 않는 확실한 의심 덩어리가 일어나니
의외의 큰 수확에 미소가 지어집니다
매회 열강을 해주신 박선생님과 동영상 올려주신 신선생님께
마음모아 특별한 감사의 마음 전하고 싶습니다 _()_
폭발 사고가 일어난 원인이 없다고하면 믿지 않듯, 빅뱅(이 용어가 좀 혼란을 주기도합니다.)을 일으킨 것이 무(無)라고 하면 그 것이 수학적(우주의 구멍 / K. C. 콜)으로 풀이가 가능하다해도 머리가 아닌 가슴으로 받아들이기 쉽지 않죠.
이 우주의 기원 이전에 대한 설명은 주로 종교(엄밀히 이야기하면 철학)쪽에서 이야기한 것이 있습니다. 베다의 어느 계통에서는 창조와 파괴를 반복한다고하고(인도 철학사 / 길희성) 인도의 영적 스승중의 한명은 깨쳐보면 안다(나는 누구인가 / 라마나 마하리쉬)라고하고 석가모니는 답변을 피했죠.
인도 철학에서 끊임없이 묻는 것이 '절대적/영원한 것과 그 원인'인 것으로 볼 때 (우주와 인간의) 태어나기 이전과 사후의 문제는 무엇인가 있을 거라고 생각하는 것이 마음 편한 인간의 속성이 아닌가 싶습니다.
제가 생각한 등치는 '환상'입니다.
일체 유의법이 여몽환포영이요... (금강경) ㅎㅎ
제가 요즘 공부하고 있는 부분이라 끼어 봅니다.
우선 요즘의 우주생성론은 빅뱅이론보다 인프레이션이론이 대세인 것 같습니다.
한점에서 폭발사고로 생성된다고 하면, 우주가 생기기전에 무한한 에너지가 결집된 특이점이 있어야 하는데, 설명불가능하다고 합니다.
인프레이션 이론은 태초이전의 인프라톤으로 이루어진 대칭장이라고 보며, 그 근본입자가 어느점에서 무너지면서 우주의 씨앗이 1센티미터 정도 되는 것이 생기면 이것이 폭발적으로 성장하면서, 계속적으로 인프라톤을 무너트려 흡입하면서 우주가 급팽창하는 것이죠.
천문학모임에 제가 처음 쓴 "나는 꿈꾼다"라는 글을 기억하시는 분이 있다면, 아마도 그 내용이 인프레이션이론을 상상했던 것이 아니었나 생각합니다.
우주론을 전혀 모를 때 그런 것을 상상한 것을 보면, 아마도 불교의 우주론은 인프레이션이론에 가깝다고 볼 수 있는 것이 아닌가 생각합니다.
생물학에서 비유를 찾자면,
바이러스가 아주 조금 생기다가 약간의 어떤 세력권이 형성되면 급팽창하는 것과 같은 이치지요.
구형대칭이라면, R^2 또는 R^3에 비례한다는 계산이 되니까요.
빅뱅이론 보다는 인프레이션이론으로 생각하면, 모순이 많이 해소되는 것 같은데, 인프라톤이 LHC실험에서 발견하지 못한 것이 문제라고 하는군요.
석가모니께서는 근본적으로 대칭성 관점에서 우주와 생명과 인간의 의식의 형성까지 연속대칭으로 이루어 진다고 설명하고 있는 것 같습니다.
뇌터의 정리와 거의 같은 것이 반야심경의 내용인 걸로 보입니다.
또한 여로역여전....이니,
참으로 어렵고 아직은 인류가 해답을 구하지 못한 부분의 이야기를 하고 계십니다.
하지만 지금까지 인류는 과학지식을 통해서 훠이훠이 님의 궁금증을 해결해가고 있습니다.
빅뱅후 우주에서 벌어진 일들을 우리는 잘 알고 있습니다.
열역학 제1법칙에서 유도한 온도와 시간과의 관계식(온도 = 1.5* 10의 10승 * 1오버 루트 시간-초)을 통해서
우리는 빅뱅 후 프랑크타임 이후부터 우주내에서 벌어진 우주의 사건들을 잘 이해하고 있고,
현대 천문우주과학이 측정한 결과도 이와 일치하고 있어 천문학과 우주론이 정밀과학의 영역으로 들어섰습니다.
이부분의 해석에 관하여 Vogt-Russel정리의 이해를 기반으로 온도와 질량과 ev와 관계를 이해하고,
물리적인 Coupling과 Decoupling의 개념을 이해하시면 우주내 모든사건을 잘 이해할 수 있고,
설명가능합니다.
이 부분은 더이상 이론의 여지가 없을 정도로 완벽한 자연과학의 성과물로 알고있습니다.
완벽한 논리의 수식과 엄밀한 관측이 뒷바침하고 있습니다.
프랑크타임인 10의 -43승초 이후부터 오늘날 물질의 시대인 137억 년까지는
훠이훠이님이 말씀하신대로 인과율이 적용되는 시기입니다.
인과율은 무얼까요? 인과율이란 우주에서의 사건과 물질을 존재를 가정하고
이들간이 원인과 결과라는 인과관계의 성립유무를 판단하는 것입니다.
애석하게도 훠이훠이님이 알고자한 빅뱅과 빅뱅부터 프랑크타임 이전에는 물질은 물론이고
우주의 기본적인 네가지 힘들마저 등장하지 않아서 인과율의 적용이 불가능한 시기입니다.
인과율이라는 단어는 전가의 보도처럼 인간의 상상력을 기반으로 마음껏 모든 분야에 적용가능한
단어가 아니라고 생각합니다.
인과율이라는 단어는 자연과학적으로 프랑크 타임과 프랑크길이 라는 최소조건에서 성립하는 개념입니다.
빅뱅부터 프랑크타임까지의 우주는 미니블랙홀만이 포말처럼 끊임없이 생성소멸하고,
블랙홀 특이점에서는 시간도 증발하고 공간도 산산히 깨어지고 물질도 확률로만 존재하여
도저히 인과율 성립이 불가능한 시기입니다.
지금 오늘날 우주에 존재하는 블랙홀의 특이점에서도 이러한 현상이 나타난다고 합니다.
더군다나 프랑크타임때 우주의 크기는 10의 -20승 정도로 양성자 크기 정도입니다.
작년 초 입자물리학 강의때 입자가 빛의 속도로 달려도 핵속을 빠져나오지 못하고
사라진 입자를 측정하는 과학의 정밀함에 놀랐습니다.
이런 규모의 세계에서 일어난 일들을 정확하게 밝히는 과학의 힘에 항복하지 않을 수 없습니다.
그럼 빅뱅과 빅뱅이전을 현대물리학이 어떻게 설명할까요?
빅뱅이전은 완벽한 대칭의 세계입니다.
완벽한 대칭의 균형속에서 물질이건 시간이건 공간이건 존재하지 않는 세계입니다.
시간이 존재하지 않는 세계에서 -137억년은 불가능하겠죠?
빅뱅은 대칭의 깨어짐입니다. Nothing 에서 Something이 생긴 것입니다.
이 부분에서 대칭성이 물질과 시공의 기원임을 촉각을 곤두세우고 이해해야 합니다.
대부분의 물리학자들이 이를 밝히고자 자신의 인생을 바치는 영역입니다.
물리학자들이 무수히 많은 방정식을 통해서 대칭성과 우주의 작용의 궁극의 원리를
증명하고자 시도하고 있습니다.
초끈이론도 우주에 존재하는 양자의 세계와 시공의 세계, 장이론,
중력을 포함한 4가지 힘의 존재의 설명을 모두 포괄하는 이론을 전개해 나가는 중입니다.
표준이론의 완성을 위해 천문학적인 돈을 들여 힉스입자를 밝히는 CERN의 기나긴 실험도
역시 이 부분과 연관되어 있습니다.
이와같은 우주의 모든 작용을 결정하는 단 하나의 파라미터가 "온도"입니다.
자연의 아름다움을 설명할 때 항상 대칭성을 언급합니다.
우리가 매일 보고 느끼는 물질세계의 대칭성의 아름다움 또한
우주의 기원인 대칭성에서 유래하였다고 합니다.
즉 우주의 기본적인 모듈화된 구조가 대칭이라고 합니다.
이런 대칭으로 부터 작용과 에너지, 힘, 질량, 입자들이 생겨납니다.
대칭의 놀라운 세계를 기반으로 우주 궁극의 이론을 향해 전진하는 물리학의 세계가 경이롭습니다.
이런 물리학의 이론을 검증하기 위하여 많은 과학자들이 하와이 마우나케아에서, 칠레에서, 남극에서, 뉴멕시코 시코루에서, 우주망원경과 인공위성을 통해서, 입자가속기에 매달려서 불면의 밤을 지새우고 있습니다.
인간인 이상 어찌 이런 현장에서 목놓아 울고 싶지 않겠습니까?
제가 137억년 우주진화 강의를 통해 첫날 첫시간에 박문호박사님으로부터
이런 내용의 감동을 넘어선 경악스러운 지식을 전해들었습니다.
지금까지 살아오면서 꿈에서도 상상해보지 못한 세계를 전해듣던 그날
제 온몸의 세포가 충격에 사로잡혀 떨고 있었습니다.
그날의 기억을 수없이 반복하며 되새겨도 그날의 충격과 감동은 나날이 새롭게 다가옵니다.
시간이 흘러가고 공부가 더해질수록 감동은 더욱 진하게 증폭됩니다.
이 부분만 생각하면 과학공부할 수 있는 인간으로 물질상태가 배열된 제가
참으로 다행스럽고 행복하고 자랑스럽습니다.
시간이 갈수록 저를 더욱 자연과학 공부에 매진하도록 하는 근원적인 힙입니다.
자연과학 특히 물리학은 인간으로 태어난 이상 선택과목이 아니라고 생각합니다.
무조건 Default 입니다.
어느 분야에 열정을 쏟아 붓든 나침반과 원인자는 여기서 출발해야 하지 않을까요?
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