리 스몰린의 시간의 물리학

최신 물리학은 어떻게 시간의 존재를 증명하는가

빅뱅 이전에는 시간이 없었는가?

완벽한 예측은 왜 불가능한가?

자연법칙은 정말 영원불변하는가?

…

도대체 시간이란 무엇인가?

양자중력 연구의 권위자, 페리미터 이론물리학연구소의 창립 멤버이자 수석교수, 카를로 로벨리가 인정하는 ‘맞수’ 리 스몰린이 쓴 《리 스몰린의 시간의 물리학》이 출간되었다. 《Time Reborn(시간의 재탄생)》이라는 제목으로 출간된 원서는 2013년 출간된 이래로 현대 물리학에서 이루어지고 있는 시간에 대한 연구를 이해하기 위해서는 반드시 읽어야 할 필독서로 여겨져왔으며, 시간의 물리학에 관한 논의를 가장 포괄적이고 입체적으로 다루고 있는 책으로 평가받고 있다.

이 책에서 리 스몰린은 물리법칙이 시간과 공간에 관계없이 적용된다고 여기는 것과 같은 ‘비시간적’ 관점이 오늘날 이론물리학과 우주론을 막다른 곳에 다다르게 했다고 주장하면서 현재의 우주와 존재를 이해하기 위해서는 왜 시간이 오직 한 방향으로 흐르면서 존재에 영향을 미친다는 사실을 반드시 인정해야 하는지를, 최신 물리학 연구를 바탕으로 설명한다. 우리는 어떻게 공간에서와는 다른 방식으로 시간에 존재하며, 시간이라는 제약은 어떻게 우주와 세계를 복잡하고 다채롭게 창조해내는가? 이 책은 시간이라는 제약하에 있는, 그래서 더 과학적으로 이해할 수 있는 세계로 우리를 부르는 초대장이다.

지은이 : 리 스몰린 Lee Smolin

이론물리학자. 캐나다 워털루에 위치한 페리미터 이론물리학연구소의 창립 멤버이자 수석교수. 워털루대학 물리학과 겸임교수이자 토론토대학 대학원 철학과 교수이며, 미국 물리학회와 캐나다 왕립학회 회원이다. 양자중력 연구의 권위자로 특별히 고리양자중력 연구와 변형된 특수상대성이론 연구에 크게 이바지하였으며, 우주론적 자연선택이라는 개념을 제안하여 우주론 연구에도 기여하였다. 그 외에도 양자역학의 기초인 양자장이론, 이론생물학, 과학철학, 경제학 등을 연구했다. 2008년과 2015년 두 차례에 걸쳐 〈프로스펙트〉와 〈포린 폴리시〉에서 함께 뽑은 ‘21세기 가장 영향력 있는 대중 지성 100인’에 이름을 올렸다.

뉴욕에서 태어나 고등학교를 자퇴했고, 이데오플라스토스라는 록밴드의 일원으로 활동했으며, 지하신문을 발행했다. 햄프셔대학에서 공부하고 하버드대학에서 이론물리학 박사학위를 받았다. 프린스턴 고등연구소(IAS)와 캘리포니아대학의 이론물리연구소(ITP), 시카고대학 엔리코페르미연구소에서 박사후과정을 마친 뒤 예일대학, 시러큐스대학, 펜실베이니아주립대학에서 교수로 재직했다. 런던 임페리얼칼리지에서 방문교수를 지냈으며, 영국의 옥스퍼드대학과 케임브리지대학, 이탈리아의 로마대학, 트렌

토대학, 국제고등과학원(SISSA)에서 여러 객원직을 맡았다. 2009년 미국물리교사협회에서 수여하는 클롭스테그 상, 2015년 버챌터 우주론 상 등을 받았다.

150여 편의 연구 논문 외에도 현대 물리학과 우주론이 제기하는 철학적 질문들에 관한 책을 꾸준히 써왔다. 단독 저서로는 《우주의 일생》(1997), 《양자 중력의 세 가지 길》(2001), 《물리학의 문제들》(2006), 《아인슈타인처럼 양자역학하기》(2019) 등이 있고, 로베르토 망가베이라 웅거와 《하나뿐인 우주와 시간의 실재성》(2014)을 썼다.

옮긴이 : 강형구

국립대구과학관의 연구원이자 학예사. 서울대학교 인문대학 철학과를 졸업하고, 같은 대학 자연대학원 과학학과에서 과학철학 전공으로 석사학위를 받았다. 현재 논리경험주의자 한스 라이헨바흐의 과학철학을 철학사적으로 재조명하는 박사학위 논문을 쓰고 있다. 주로 물리학의 철학에 관한 책을 번역하며, 옮긴 책으로 한스 라이헨바흐의 《양자역학의 철학적 기초》《상대성 이론과 선험적 지식》《원자와 우주》《상대성 이론의 공리화》, 리처드 뮬러의 《나우: 시간의 물리학》(공역), 존 그리빈의 《이토록 기묘한 양자》가 있다.

여는 글/ 시간이란 무엇인가?

서문

1부 무게: 추방된 시간

1장 떨어진다는 것

2장 사라진 시간

3장 캐치볼 게임

4장 상자 속의 물리학

5장 새로움과 놀라움의 추방

6장 상대성과 비시간성

7장 양자우주론과 시간의 종말

2부 빛: 다시 태어난 시간

간주곡 아인슈타인의 불만

8장 우주론적 오류

9장 우주론적 도전

10장 새로운 우주론을 위한 원리들

11장 법칙들의 진화

12장 양자역학과 원자의 해방

13장 상대성과 양자의 전투

14장 상대성으로부터 다시 태어난 시간

15장 공간의 출현(창발)

16장 우주의 삶과 죽음

17장 열과 빛으로부터 다시 태어난 시간

18장 무한한 공간 또는 무한한 시간?

19장 시간의 미래

맺는 글/ 시간 속에서 생각하기

감사의 글

옮긴이의 말

주

참고문헌

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