12/27/2014

호킹의 Time, 타임머신 그리고 기네스.. :p

뉴튼 시절..
사건이 일어나는 공간속의 배경에 불과했던 '시간'은..
아인슈타인에 의해 서로 뗄래야 뗄 수 없는 밀착된 시공간(spacetime)이란 이름으로 재정립된다.

'시공간'은 우주의 가장 막강한 에너지 존재인 빛 조차도
질량으로 인한 거대 중력이 작용하는 곳에서는 직진하지 못하고 휘게 만드는
실제 사건에서의 '적극적 존재' 혹은 '매개자'로서의 역할을 하게된다.




시간은 특정 공간에서 사건의 전과 후를 가리기 위해 편의상 임의적으로 정의된
단순한 수학적 파라메타가 아니었던 거다.

Stephen Hawking 교수의 너무나도 유명한 저서,
'a Brief History of Time' 과 'The Universe in a Nutshell' 의 내용에
자그마치 240개의 아름다운 삽화를 꾸며 다시 펴낸 책..

禪에서의 화두와 같은 한 두개의 formula 를 필두로
이를 뒷 받침하는 온갖 복잡한 미적분과 무한 차원의 tensor 매트릭스들이 나열 되어 가면서
보통 사람들의 언어라고는 수식과 수식을 연결해주는 정도 밖에 쓰이지 않는
과학 논문 거리에 해당하는 주제들을 논함에 있어,
이런 아름답고 동화같은 일러스트레이션과 셰익스피어의 문장같은 문학적 표현으로
우리와 같은 일반인들도 이해할 수 있는 정도의 설명을 할 수 있는 그의 능력은
그저 뛰어난 과학자로서 만의 재능으로는 도저히 흉내낼 수 없을 것 같다..


그 책속의 두번째 책의 제2장 '시간의 모양(The Shape of Time)'을 열어가는 문장은 다음과 같이 시작한다.

.. 아인쉬타인은 일반상대성 이론으로 시간에 모양을(shape of time) 부여했는데,
이것이 어떻게 양자역학과 화합조정(reconcile) 될 수 있을까..


물리학을 전공한 나로선 나름 많은 물리학자들의 책들을 봐왔지만
기지 넘치는 리차드 화인만(Richard Feynman) 교수의 '화인만 시리즈' 이후로
이리 멋진 책은 실로 오랫만이다.



Discovery Channel이 소개하고 있는 광학적 타임머신을 심각하게 고안하고 있는 과학자.

빛의 속도로 타임머신을 움직이게 하기 보다는, 그 머신 주변을 빠르게 움직이게 해 보면...??!!     
why won't it be possible?

난 커피에 설탕과 크림을 넣고 저을때 그저 '빨리 잘 섞여라..' 라는 주문만 외우기만 하는데
이 과학자의 생각은 조금 달랐던 것 같다. 대단한 인간 같으니..
물체는 빛 속도 이상으로 진행할 수 없다는 물리적 불문율을 깨지 않고도
빛 속도 이상으로 진행할 수 있는 방법을 그는 말하고 있다.

거의 빛 속도로 휘저어 돌아가고 있는 커피잔 속에서
커피 물결보다 좀 더 빠른 속도로 물결을 따라 같은 방향으로 도는 물체가 있다면 
커피 잔 바깥에서 이 속도를 측정할 경우.. 와우!!! 빛 속도 보다 빠르게 되며,
이제 빛 속도보다 빨라진 물체는 시간여행을 위해 연기 처럼 내 시야에서 사라진다.. ㅎ
...

이 상황이 그저 Laplace system 에서의 벡터의 합처럼,
그 두 속도가 단순히 더해질 수 있는 차원인 것인지는 난 잘 모르겠지만,
이리 잘난 인간들이 주변에 득실거리니 난 짜증이나기도 하고
때론 그 앞에 머리를 조아리고 싶기도 하다.. OTL.. ㅎ


기네스를 마시면서 찬찬히 읽고 보고..
마치 예술작품을 감상하듯 하나 하나의 오묘한 물리학적 일러스트레이션을 감상하며
이해하려 노력하는 것은, 인간에게 절대로 쉽사리 이해를 허락하지 않는
우주의 시공간속 비밀을 캐러 떠나는 나만의 소박한 오딧세이일 것이다.

신의 메신져인 호킹 교수의 친절한 안내를 받으며 친절한 안내라고 해서
모두 다 속 시원히 이해할 수 있는 건 절대 아니지만.. 


시간은 무한히 먼 처음에서 와서 무한히 먼 끝으로만 치닫는 일방통행이 아니라
구불어 질수 도 있고.. 되돌아 갈수도 있다는 설명을 하면서 그린 기차 그림들..

얼마나 심오한 설명에 얼마나 깜찍한 그림인지!!

사실 이 그림들을 보면서는 기네스가 무슨 맛인지
거대한 수탉의 허벅지가 무슨 맛인지도 모르고 먹었다.
그러다 나중에 곰곰히 되씹어 생각해 보니.. 무지 맛있었던 것 같았다. ㅋ 

우리의 수명을 연장하려는 시도나 타임머신을 타고 과거로 돌아가 보는 것들은 아직은 먹히지 않는다.
음속의 수십배 정도로 날아다닌다 해도 고작 영점 몇초도 않되는 시간만 더 오래 살 뿐이고
얼마전 어느 물리학자가 시뮬레이션 했듯이,
빛 속도에 거의 근접해 날아 간다 치면 모든게 해체된다 했다.

허지만 내가 위에서 예로 들었던 레이져 광학을 이용해 빛 속도 이상의 속도를
만들어 낼 수 있는 시도가 발상의 전환을 통해 이미 이루어지고 있는 바.. who knows?

빛이 느리게 가고 시공간이 왜곡되며 시간이 되돌아가는 현상은
수많은 은하계들로 구성되어 있는 억겁의 시간을 통해 팽창 혹은 수축되어오고 있는
이 창대한 우주속의 거대한 중력장들이 존재하는 시공간에서만 측정 가능한 크기로 관측되는 일이다.

우리도 그 우주의 일부이긴 하지만
우리가 사는 시공간의 스케일은 너무나 작고 일순간인 지라
측정 될 만큼의 크기의 차원에서의 시공간의 왜곡은 거의 우리의 삶에 영향을 미치지 않는다.

자전을 하는 지구위에 놓인 두 시계가 시계가 놓여진 높낮이에 따라 다른 속도로
움직이게 되고 좀 더 빠른 속도의 높은 위치에 놓여진 시계의 시간이 좀 더 느리게 가긴 하지만
너무 미미한 것이다.

해서,현재로서는 저 시간의 기차를 거꾸로 타고 올라가 사건의 교차점에 서 있을 수 있는
경우와 같은 일은 '시간 여행자(Time Traveller)' 등의 영화에서나 가능한 것이다.


하지만..
이러한 물리적 현상의 발견과 그것이 함축하고 있는 깊고 광대한 의미는
우리 인간의 철학과 예술에 엄청난 영향을 끼친다.

시공간이 왜곡될 수 있다는 가능성 자체는 무한한 상상의 나래를 펼 수 있게 하기 때문에!

특히 주머니 사정이 여의치 않고 안주가 다 떨어졌을때
이러한 대화 주제는 엄청나게 맛있는 안주 거리로도 손색이 없다.
밤새 왝왝거리며 떠들 수 있는 꺼리다.
단 대화의 상대가 이야기가 통할수 있을 정도의 성숙성을 견지할 경우.. ㅎ

어쨌든, 소름끼칠 정도의 스마트 함으로 우주의 비밀, 사물의 돌아가는 이치를 캐내오고 있는 인간은
언젠가는 이런 뒤돌아가 가는 시간이 적용되는 작은 세계를 만들어 낼 수 있을 지도 모른다.



한국에 번역서가 나와있는 지 모르겠으나 자연(nature, universe..)이 돌아가는 법칙이나
우주 그리고 특히 '시간'이라는 차원(dimension)에 관해 관심이 많은 이들에게 적극 권장하고 싶다.




지난 일요일 Kingston 과 Queen 거리가 교차하는 코너에 있는
아이리쉬 펍 'Murphy's Law'에서 기네스를 새롭게 만나고 나서
오늘은 토론토에서 가장 맛있는 기네스를 제공한다는 자부심이 대단한 'Dora Keogh'에 들렀는데
너무 일찍이라 아직 문을 열지 않아 잠시 그 옆집인 'Allen'에 들러 기네스를 시작했다.

같은 사장이 운영하는 이곳 식당은 깨끗하고 맛있기로 소문난 집으로
내 단골 아이리쉬 펍 도라 케오와 사업운영과 연주활동 및 음식, 그리고 주류 들을 공유하고 있는 관계다.
사실은 이곳의 사장인 존이 자신의 여자친구이자 화가인 도라에게 비지니스를 하나 내 준거다.


시간을 때우려 간단하게 오더한 '훈제 송어(Smoked Trout) 샐러드'는 맛이 일품이었는데
자주색 양파와 깍두기 모양의 사과가 훈제 송어 조각들과 좋은 맛의 조화를 이뤘다. 


  
Feynman의 'Theory of Sum over History(히스토리상의 合 이론)'에 따르면
입자가 이곳에서 저곳으로 이동할 경우, 가능한 모든 길을 다 거쳐 갈 수 있다! .. 한다.

진짜 심오하다.. 젠장..

그래..
우리도 매 순간 순간 무한이 많은 decision 속에서 모든 가능한 길을 다 거쳐 갈 수 있다.
하지만.. 뉴토니안 세상이 적용되는 거대함 (macroscopic) 속의 우리는
자의로 선택을 하건, 그대로 방치하건 시간에 대한 개인으로서의 역사..
즉 우리의 눈에 보이는 구체적 삶을 이루어 가며 매 순간을 지난다.

생물학적 나와 나를 둘러싼 총체적인 주변 환경으로서 정의될 수 있는 '나' 는
내 몸을 구성하는, 또한 우리의 물리적 환경을 구성하는 그 모든 미립자들이 도처에 존재할 수 있었도
총제적으로서의 난.. 항상 한 곳에서만 존재할 수 밖에 없다..
아니, 그럴 확률이 지배적으로 확정적이다..
..

알렌에서 맛있는 샐러드로 상큼하게 기네스를 시작했는데
이렇게 시작한 기네스는 오늘 자그마치 여섯잔을 마시게 된다. 맙소사.. ㅎ

이제 이곳 도라 케오의 번쩍이는 황동 테이블을 차지하고 책을 좀 읽다가.. 뭘 먹을 까..
고민하다가 엄청 큰 수탉(rooster)의 다리로 만든 걸 시켰는데, 성공이다.
허긴 이곳의 요리는 어느 것이든 다 내 입맛에 맞았다.





호킹 교수의 심오하고도 아름다운 책이 놓여진 자리가
갑자기 저 거대한 단백질 덩어리들의 차지가 된다.

.. 허긴, 정신적, 지적 양식만 가지고는 내 육신이 돌아가질 않으니.. 어쩔수 없군..
하며.. 입안에 고이는 침을 주체하지 못하며, 와작 와작 먹어 치운다.. ㅋ

루 게릭 병으로 손가락 조차 움직이지 못하는 보잘 것 없는 육체를 가진 호킹교수에 비하면
난 호사스럽기 짝이 없는 육신을 가지고 있음에도
그와 나의 한 인간으로서의 가치는 이렇게도 하늘과 땅의 차이란 말인가.. 에혀.. ㅠㅠ

보통 치킨윙 등을 시키면 저 크기의 절반 정도의 닭날개와 다리가 나오는데
이 녀석들은 진짜 컸다. 거위 쯤 되는 녀석들인지.. 좌간 진짜 맛있었당~~ :-)

우리 바텐더 Kevin 한테 지난번 '머피의 법칙'에서 너무 맛있게 기네스를 먹었다 했더니,
단연코 이곳 도라 키오가 토론토 최고의 기네스라고 장담을 한다... ㅎ

난 기네스 따르는 시범을 요청했고, 그는 조심스럽고 신중하게 따르기 시작했는데,

기네스는 생맥주를 따르는 꼭지인 탭(tap)에서 두번에 걸쳐 따르게 된다.
80% 정도의 양을 먼저 따른 다음 효모에 의해 형성된 공기 방울들이
위에서 아래로 한바퀴 휘돌아 다시 위로 올라가서는 맥주의 색이 부드러운 기포가 많이
형성되어 있는 옅은 초콜릿 색에서 진한 초콜릿 색으로..
그리고 이윽고 기네스 특유의 Dark Chocolate 색이 될 때까지 기다려야 한다.


이때까지 한 20~30초 정도가 소요되고 
그런 다음 아주 조심스럽게 잔에 거품이 가득 오를때 까지 따르면 된다
하는게 케빈의 시범.. ㅎ


또 케빈에 따르면 기네스 본사가 권장하는 바로 아주 차게(chilly) 해서 마시라는 거다.
난 그저 상온에서 마시는 줄 알았는데 그게 아니었던 거다.
이곳의 기네스는 원조 아일랜드의 수도 더블린에서 brew 되어 공수되어 오는 거다.

....


시간이.. 시공간이..
무한히 먼 시작에서 무한히 먼 끝까지 무한히 진행된다는 것이 아니란 것이
수학적으로 증명되고, 초거대 실험실인 우주의 현상을 통해 실험적으로 밝혀진 다음..
사람들은 다음과 같은 이야기들을 했다.

.. 그럼 神은 빅뱅(Big Bang) 전엔 도데체 뭘 했데??
.. ... 아무것도 안했데..

Singularity.. 아무것도 없었던 그 Big Bang 이전의 캄캄한 상태에선
우리의 위대한 천재 아인슈타인의 고전적 일반상대성 이론은 깨지게 되면서
또다른 위대한 물리의 법칙과 만나 어우러지게 되는데..
일반상대성 이론과 양자이론의 결합이 되겠다..

우주공간에서의 거대한 중력장들에 의한 큰 스케일로 진행되는 시공간의 왜곡에 비해
이러한 거시적 세계에서의 양자효과는 매우 작지만..
Singularity에 근접한 상태, 즉 빅뱅이 일어난 직후의 상태 에서는
이 두가지 이론이 다루는 스케일의 크기가 막상 막하가(comparable) 되게 된다..

우주 강호의 힘들이 겨루는 이 뜨겁고 거대한 마당이 흥미진진 하지 않은가?
그럼 호킹의 안내를 받으며 그 영겁의 세월 전 호두속 우주로의 여행을 떠나보길 적극 권한다..


'시간' 이라는 것은 도데체 뭘까.. 라며 호기심 어린 초롱한 눈을 깜박이며..




See you later~~

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