모든 순간의 물리학

▣ 출판사서평

전 세계 언론이 극찬한 2015년 ‘올해의 책!’
펭귄그룹 창사 이래 가장 빨리, 많이 팔린 과학책!

“놀랍게도, 이 얇은 책 안에는
‘우주 미스터리’에 관한 거의 모든 것이 담겨 있다.”

2015년, 전 세계 출판계를 통틀어 가장 ‘핫한’ 책을 꼽으라면, 단연 이탈리아 출신의 물리학자 카를로 로벨리(Carlo Rovelli)의 ≪모든 순간의 물리학≫(원제: 일곱 개의 짤막한 물리학 강의)일 것이다. 이 책은 특이하게도 ‘물리학 책은 안 팔린다’는 편견을 깨고 이탈리아에서만 30만 부, 유럽 전체 100만 부 이상의 판매고를 올리며, 종합 베스트셀러 1위에 올랐다.

더욱이 당시 전 세계 출판계를 휩쓸고 있던 E. L. 제임스의 ≪그레이의 50가지 그림자≫를 누르고 베스트셀러 1위에 올라 더 많은 화제를 불러일으키기도 했다. 영화 ‘인터스텔라’의 폭발적인 흥행이 한몫했다는 평가도 있기는 하지만, 불과 78쪽(이탈리아판) 분량의 물리학 소책자가 이처럼 팔려나갈 것이라고는 정작 이 책을 쓴 카를로 로벨리 자신도 “2,000부 정도만 생각하고 낸 책이 이처럼 빠르게 팔려나갈지 몰랐다.”고 말할 만큼 예측하지 못한 수준의 판매고였다.

그러나 ‘2,000부를 기대했다’는 저자의 겸손함에도, 실제 카를로 로벨리는 세계적으로 꽤나 알려진 물리학자이다. 그는 상대성이론과 양자역학을 결합하여 ‘루프양자중력’이라는 새로운 개념을 만들어냄으로써, 블랙홀과 우주 미스터리를 푸는 과정에서 중요한 진전을 이뤄냈다는 평가를 받는다. 그는 또한 대중을 위한 물리학 강연에도 활발한데, 이 책은 그의 대중을 위한 물리학 강연의 일환인 셈이다.

“쉽다, 아름답다, 명쾌하다!”
세계적인 물리학자 카를로 로벨리,
광대한 우주, 그리고 매 순간을 살아가는 인간을 말하다

≪모든 순간의 물리학≫은 저자가 서문에서 밝히고 있듯이, 20세기 이래로 물리학에 불어닥친 거대한 혁명(이를테면 최근 증명된 ‘중력파’까지도 포함한)의 가장 두드러진 특징과, 이 혁명으로 포문을 열게 된 새로운 문제 그리고 그 신비를 간략히 살펴보고 있다. 총 일곱 개로 구성된 강의는 20세기 물리학의 혁명을 일으킨 핵심 이론들뿐 아니라 가장 최근에 도입된 참신한 아이디어들까지 매우 간결하게 소개하면서도, 전체적으로 우주를 새로이 이해하도록 하고 있다. 여러 가지 이론들의 단순한 나열이 아니라, 정반합의 변증법적인 변화 과정처럼 우주에 관한 새로운 그림을 향해 어떤 이론들이 탄생하고 상호 영향을 주고받아 변화하며, 결국 결합하여 새로운 이론이나 아이디어로 나아가는지 잘 보여주고 있다.

‘시간의 흐름은 무엇일까?’와 같은 의문을 갖다 보면 시간이 문제의 핵심이 됩니다.
이러한 문제는 고전 물리학에서 이미 언급되었고, 19세기부터 20세기까지는 철학자들의 주목을 받았지만, 현대 물리학에서는 상당히 예민한 문제가 됐습니다. 물리학은 사물이 ‘시간 변수’에 따라 어떻게 변화하는지를 말해주는 공식들을 가지고 이 세상을 설명합니다.
한편 우리는 사물이 ‘위치 변수’에 따라 어떻게 변화하는지, 혹은 ‘버터 양의 변수’에 따라 리소토의 맛이 어떻게 변화하는지를 말해주는 공식을 쓸 수 있습니다. 시간은 ‘흐르는’ 것처럼 보이는 한편, 버터의 양이나 공간의 위치는 ‘흐르지’ 않습니다. -본문 100~101쪽

한편 이 책은 또 다른 매력적인 장점을 갖고 있다. 바로 현대 물리학을 거의 모르거나 아예 모르는 사람도 이해할 수 있도록, 수식 없이 전문적인 용어 사용을 극히 절제하면서 일상생활에서 쉽게 접근할 수 있는 것에 대한 비유를 통해 아주 쉽게 설명하고 있다는 점이다. 이를테면, 일반상대성이론에서 우주에서의 중력장이 시간과 공간을 바다의 파도처럼 휘게 변화시킨다거나, 양자역학에서 말하는 입자들이 생성됐다 사라지는 불안정한 미시 세계를, 멀리서 보면 아주 잔잔한 바다이지만 가까이서 보면 파도가 쉴 틈 없이 쳤다가 사라지는 변화에 비유한다.

양자중력이론에서 설명하는 세상은 우리에게 익숙한 세상과는 상당히 거리가 있습니다. 세상을 ‘수용’하는 공간도 없고 다양한 사건들이 일어나는 긴 시간도 존재하지 않습니다. 그저 공간 양자와 물질이 계속 서로 상호작용을 하는 기본적인 과정만 있습니다. 우리 주위를 계속 맴도는 공간과 시간의 환영은 이 기본적인 과정들이 무더기로 발생할 때의 희미한 모습입니다. 그러니까 고산지대의 어느 조용하고 맑은 호수는 사실 무수히 많은 아주 작은 물 분자들이 빠른 속도로 춤을 추어 만들어진 것입니다. -본문 80~81쪽

또한 공간 양자를 언급하면서 양자들 간에 발생하는 사건들이 곧 이 세상 공간이고 그 자체가 시간의 원천이라 비유한다거나, 블랙홀의 열이 세 가지 언어(양자, 중력, 열역학)로 쓰인 로제타스톤과 같아 그 정체를 알려면 미래의 암호 풀기를 기다려야 한다는 식의 설명은 전문가들조차 이해가 어려운 내용들을 일상 언어로 쉽게 풀어주고 있는 것이다.

광대한 우주 공간의 신비,
그 안의 우리, 인간이라는 존재는 무엇인가?

마지막으로 이 책은 21세기 과학기술 문명을 사는 우리들에게 의미 있는 문제의식을 던진다. 그런 면에서 일곱 번째 강의 ‘우리, 인간이라는 존재’에서는 이 책의 핵심 주제와 오늘날 현대 물리학의 문제의식이 짙게 묻어난다. 저자 자신이 던진 질문들이 이를 말해준다.

느끼고 판단하고, 울고 웃는 인간 존재인 우리는 현대 물리학이 제공하는 세상이라는 이 거대한 벽화 속에서 어떤 위치에 놓여 있을까요? (중략) 우리 역시 그저 양자와 입자로만 만들어졌을까요? 그렇다면 각자 개별적으로 존재하고 스스로를 나 자신이라 느끼는 이유는 무엇일까요? 우리의 가치, 우리의 꿈, 우리의 감정, 우리의 지식은 또 무엇이란 말인가요? 이 거대하고 찬란한 세상에서 우리는 대체 무엇일까요? -본문 112~113쪽

우주론을 탐구해온 저명한 과학자의 인간에 대한 고뇌와 현대 물리학의 최첨단에 선 논의를 엿볼 수 있는 대목이다. 우주에 대한 인간의 호기심은 수천 년간 이어져 왔지만, 요즘처럼 과학적으로 신빙성 있는 이야기들이 폭넓게 인구에 회자한 적은 없었다. 그런 의미에서 이 책은 현대 물리학을 모르는 사람들을 위한 간결하면서도 의미 있는 우주 탐색의 좋은 길잡이가 될 것이다.

주요 추천사

“수백 년 과학 역사의 놀랍고도 구체적인 결과물” - 이코노미스트The Economist

“일목요연하고, 명쾌하면서도 매력적이다!” - 뉴사이언티스트New Scientist

“놀라울 뿐이다… 생동감 넘치는 비유와 인상적인 시각이 돋보인다!” - 네이처Nature

“로벨리는 최전선에 있는 과학 이론을 현란한 언어가 아닌 명확하고 흥미로운 어조로 잘 전달하고 있다. 신선하다.” - 가디언The Guardian

“군더더기 없는 시적 명상으로 가득하다. 로벨리는 이탈리아 로마의 시인 루크레티우스, 과학자 갈릴레오, 화학자 프리모 레비, 작가 이탈로 칼비노의 뒤이어, 과학 글쓰기에 전통적으로 능통한 위대한 이탈리아 인들의 뒤를 따른다. 그의 물리학은 이해하기 쉽고, 깨끗하다. 저자는 맑게 정화된 인간적 시선을 통해 과학에 날카로운 의미를 불어넣고 있다.” - 인디펜던트The Independent

“물리학자가 아침에 일어나마자 무슨 생각을 하는지 알고 싶다면, 로벨리보다 더 잘 설명할 사람을 없을 것이다. 이 책은 몰입도가 뛰어난 사랑스러운 책이다. 저자는 물리학을 낭만시처럼, 신이 선사한 묘한 매력이 있는 학문으로 소개한다.” - 뉴스테이츠맨New Statesman

“한눈에 읽을 수 있도록 잘게 쪼개어져 있지만 큰 주제를 이야기한다: 로벨리의 이 책은 지금까지 풀리지 않았던 우주의 미스터리에 관한 한 거의 대부분을 설명한다.” - 이브닝스탠다드Evening Standard

“지금까지 물리학이라는 학문은 많이 대중화되었지만, 로벨리 교수의 이 책은 뭔가 다르다. 그의 문장은 날 것 그대로이면서도 동시에 매혹적이며, 다루고 있는 모든 주제는 독자들의 진짜 흥미를 불러 일으킨다.” - 코리에델라세라Corriere della Sera(이탈리아 유력지)

“평범한 언어도 놀라운 이야기를 할 때는 말 그대로 아름다워질 수 있다. 저자의 문장은 우주를 이해하기 위해 떠나는 인간의 마음의 위대한 모험으로 초대한다. 이 책을 읽는 것은 큰 기쁨이다.” - 앨런 알다Alan Alda(배우)

“놀라울 정도로 명확하고 생생하다. 카를로 로벨리는 효과적인 방식으로 아주 큰 것과 아주 작은 것의 미스터리를 해결하기 위해 노력한다.” - 피립 풀먼Philip Pullman(소설가)

“저자 로벨리는 과학에 대해 간단하면서도 명료하게 얘기하는 새로운 방식을 찾았다. 그의 7가지 강의는 마치 한 편의 시가 그러하듯이 감동적이며, 간결하고, 꿈을 꾸는 듯하다.” - 파올로 조르다노Paolo Giordano(소설가)

“현대 물리학의 몇 가지 핵심적인 발견을 간결하고도 아름답게 소개하는 도입 부분을 통해 과학의 근원은 바로 호기심과 경이로움이라는 것을 다시금 알려준다.” - 리 스몰린Lee Smolin(미국 이론 물리학자/로벨리와 함께 루프 양자 이론 공동 정립자)

“이 책은 세상을 지금까지와는 다른 시각으로 보게 하는, 아름답고도 감동적인 책이다. 인간의 감동이 잘 담겨져 있으면서도 자연 우주에 대한 경이로 가득 차 있다. 저자 로벨리는 수학 방정식의 시적 감각을 잃지 않으면서도 일상적인 언어로 현대 물리학의 지평과 깊이를 담아낸다.” - 예난 이사마엘Jenann Isamael(아리조나 주립대 철학과 교수)

▣ 작가 소개

저 : 카를로 로벨리
Carlo Rovelli
이탈리아 태생의 저명한 물리학자. 양자이론과 중력이론을 결합하여 ‘루프양자중력’이라는 새로운 개념을 만들어 블랙홀의 본질을 새롭게 규명한 우주론의 대가이다. 현재 엑스-마르세유 대학교 이론물리학센터 양자중력연구소 대표를 역임하고 있으며, 프랑스 대학연구협회와 국제과학자철학아카데미 회원으로 활동하고 있다. 지은 책으로는 ≪과학이란 무엇인가: 아낙시만드로스 혁명(Checoselascienza:LarivoluzionediAnassimandro)≫(2011)과 ≪현실은 보이는 것과 다르다. 사물의 기본 구조(La realtanone come ci appare. La struttura elementaredelle cose)≫(2014) 등이 있다.

역 : 김현주
한국외국어대학교 이탈리아어과를 졸업하고, 이탈리아 페루지아 국립대학과 피렌체 국립대학 언어과정을 마쳤다. EBS 일요시네마 및 세계 명화를 번역하고 있으며, 현재 번역에이전시 하니브릿지에서 전문 번역가로 활동하고 있다. 옮긴 책으로는 『갈릴레오 망원경으로 우주의 문을 열다』, 『다윈 우리는 어디에서 왔을까?』, 『아인슈타인, 호기심은 나의 힘』, 『연금술사 니나 1권』, 『세상의 중심, 16살 인생에게』, 『진짜과학 VS 가짜과학』, 『교육, 행복을 만드는 마법의 도구』 『구스타프 클림트 : 황금빛 에로티시즘으로 세상을 중독시킨 화가』『빈센트 반 고흐 : 위대한 예술가의 영혼과 작품세계』,『교육, 행복을 만드는 마법의 도구』, 『학교 울렁증』,『기술의 영혼』등 다수가 있다.

감수 : 이중원
서울대학교 과학사 및 과학철학 협동 과정에서 이학 박사 학위를 받았으며, 현재 서울시립대학교 철학과 교수로 재직 중이다. 주로 과학철학과 기술철학을 강의하고 있으며, 주요 관심 분야는 현대 물리학인 양자이론과 상대성이론의 철학, 기술의 철학, 현대 첨단 기술의 윤리적, 법적, 사회적 쟁점 관련 문제들이다. 저서로 『인문학으로 과학 읽기』(2004), 『서양근대철학의 열가지 쟁점』(2004), 『과학으로 생각한다』(2007), 『필로테크놀로지를 말한다』(2008), 『욕망하는 테크놀로지』(2009) 등이, 논문으로 「현대 물리학의 자연인식 방식과 과학의 합리성」(2001), 「실재에 관한 철학적 이해」(2004), 「양자이론에 대한 반프라쎈의 양상해석 비판」(2005), 「나노기술 기반 인간능력향상의 윤리적 수용가능성에 대한 일고찰」(2009) 등이 있다.

▣ 주요 목차

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