행복한 도시를 위한 발칙한 상상 (27) - 끈의 춤
편집부 기자 / rch2927@korea.com 입력 : 2013년 11월 20일
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(주)모루시스템 대표이사 공학박사 이정준 (junlee@moru.com)
초겨울 아침.
먼 길 돌아 도착한 태양이 숨을 고르면,
분주한 도로에는 익숙한 활기가 넘친다.
서둘러 떠난 가을은..
가로수 밑동에 수북한 흔적을 남기고..
고개 들면 찬란한 시린 하늘.
이 아름다운 세상은 무엇인가.
빛이며 시간은 무엇이고, 나는 또 무엇일까.
저 우주의 끝을 지나면 또 무엇이 기다릴까.
나는 이렇게 들었지..
세상은 작은 알갱이들이 무리지어 노는 곳.
빛이란 좀 아리송한 파동.
까마득한 옛적, 문득 세상이 터져 시간이 시작되었지.
우리는 가이없는 바깥으로 날아만 가고..
더 많이 알고 싶은 사람들.
혹은 충분하다 생각하는 사람들..
지구의 찰라, 그 속을 오순도순 걷고 있지.
하늘 속 옛날을 찾고, 알갱이를 부수던 사람들.
문명의 상식이 또 무너져 내리면..
인류는 다시,
상기된 볼 발그레한 아이가 된다.
여러분의 우주는 어떤 모습인가요? 또 그 시작에 대해서는 어떤 생각을 갖고 계신지요. 지구상의 모든 문화에는 우주창생에 대한 설화가 있다고 합니다. 현재를 살고 있는 우리는 이 점에 대해서 서로 조금씩 다른 생각을 갖고 있기도 합니다. 그리고 때로는 매우 혼란스러운 상황에 직면하는 경우도 있습니다. 어떠한 연유로 지구상에 인류가 처음 삶을 시작하게 되었을 때, 하늘에는 이미 수많은 별들이 있었습니다. 그러므로 지난날 그 누구도 우주창생의 순간을 직접 목격한 사람은 없었을 것입니다. 옛날부터 우주에 대한 사람들의 생각은 끊임없이 변해 왔으며, 오늘날에도 수많은 과학자들이 우주의 기원과 본질을 탐구하는 일에 열정을 쏟고 있습니다.
고대 그리스의 피타고라스(BC570 ~ BC490)는 지구는 완전한 구형이라고 주장하였는데, 당시 사람들은 그의 말을 이해할 수가 없었습니다. 그럼 지구 반대쪽에서는 물건이 땅에서 하늘로 떨어진다는 말인가? 아리스토텔레스(BC384~BC322)는 월식때 달에 생기는 지구 그림자가 둥글고, 바다 멀리에서 배가 다가올 때 위쪽 끝이 먼저 보인다는 관측사실을 예로 들어 지구가 둥글다는 가설을 지지하였습니다. 근세에 이르러 마젤란(1480~1521)은 드디어 세계 일주에 성공하였고, 유리 가가린(1934~1968 ; 당시 소련의 우주비행사)은 대기권 밖에서 지구를 관측함으로써 지구가 둥글다는 사실을 확정하기에 이르렀습니다.
고대 그리스의 철학자인 데모크리토스(BC460년경 ~ BC380년경)는 세상 모든 것은 아주 작은 원자가 모여 구성된 것이며, 원자들이 합쳐지기도 하고 떨어지기도 하면서 자연의 모든 변화가 일어난다고 설명하였습니다. 당시에는 작은 원자를 직접 관찰할 수단이 없었으므로, 이러한 고대 원자론은 사색과 직관의 결과로 된 것이었습니다. 핵물리학의 아버지로 불리는 영국의 러더퍼드(1871~1937)는 ‘원자는 중심부에 작지만 큰 무게를 가진 핵이 있고, 작은 전자들이 그 둘레를 돌고 있다’는 새로운 원자모형을 발표하였습니다. 또한 원자는 변하지 않는다는 기존의 이론과는 달리, 원자는 핵에서 몇 개의 입자를 방출시킴으로써 다른 원자로 변할 수 있다는 사실을 질소-산소 변환실험을 통하여 증명하여 보임으로써, 사람들의 지난 생각을 송두리째 바꾸었습니다.
2013년 3월, 유럽합동입자물리연구소(CERN)는 우주 탄생을 초래하였던 것으로 여겨지는 130억 년 전의 대폭발(Big Bang)과 유사한 작은 환경을 만드는 강입자가속충돌기(LHC) 실험을 통하여, ‘힉스입자(별명: 신의 입자)’의 존재를 확인하여 발표함으로써 세상을 놀라게 하였습니다. 영국의 이론물리학자 피터 힉스(1929~)는 물질이 무게를 갖도록 만들어주는 가상의 입자(힉스입자)가 대폭발 초기의 짧은 순간에 잠시 존재하였을 것이라 예견(1964년)한 공로로 2013년 노벨물리학상을 수상하였습니다. 이러한 결과로 오늘날의 과학자들은 원자의 구성을 설명하기 위하여 새로이 만들어진 현재의 표준모형(12 종류의 기본 페르미온, 12 종류의 기본 보손, 이들 각각에 대한 반입자, 힉스 보손 등 다양한 기본요소로 구성됨)이 사실과 다르지 않을 것으로 여기게 되었습니다.
또한, 다시 상상력을 발휘하여 된 최근의 끈이론(string theory)에 의하면, 우리가 살고 있는 세상을 이루는 다양한 종류의 기본요소는 더 이상 입자가 아니며, ‘일종의 에너지로 이루어지고 두께가 없는 아주 작은 끈들이 다양한 형태로 춤을 추듯 요동을 치고 있는 것’이라고 설명하고 있습니다. 우리는 미세한 에너지의 끈들이 춤을 추며 나타내는 ‘우주’라는 이름의 아름다운 현상 속에서, 또한 춤을 추고 있는 일종의 에너지일 수도 있겠습니다.
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(그림: 끈이론의 개념도,출처: wikipedia) |
편집부 기자 / rch2927@korea.com 입력 : 2013년 11월 20일 
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