물리학은 어디까지 설명할 수 있는가

우리가 보는 별빛이 수억 광년 전의 별빛인 것처럼 어딘가에서 우리의 과거를 볼 수 있지 않을까? 정말로 다른 우주에 우리의 복제본이 있는 걸까? 정신은 물질의 작용일 뿐 우리는 자유의지가 있다고 착각하는 걸까? 물리학이나 우주론 책을 좀 읽어봤다 하는 독자라면 떠올려봤을 만한 물음들이다. 물리학이 본질을 파고들수록 물리학은 우리의 상상력을 자극한다. 물리학자들의 설명은 어디까지 진실일까?

『물리학은 어디까지 설명할 수 있는가』는 현대 물리학에서 제기된 거대한 질문에 물리학자들이 어떻게 답변하고 있는지를 비판적으로 들여다보는 책이다. 과학은 이론과 관측, 실험으로 이루어진다. 실체를 간접적으로나 직접적으로 확인할 수 없는 것을 과학이라 할 수 있을까? 이 책에서 저자 자비네 호젠펠더는 물리학자들의 아이디어와 과학의 영역에 있는 물리학을 구별하면서 현대 물리학의 한계를 날카롭게 진단한다. 스티븐 호킹, 숀 캐럴, 카를로 로벨리 등 저명한 물리학자들의 주장에 대해서도 예외가 없다. 이 책을 통해 물리학이 어디까지 답할 수 있는지 확인해보자.

지은이 : 자비네 호젠펠더 Sabine Hossenfelder

이론물리학자이자 수학자. 과학 작가, 커뮤니케이터, 콘텐츠 제작자로도 활동하고 있다. 독일 프랑크푸르트 괴테대학교에서 수학 학사 및 석사 학위를, 물리학으로 박사 학위를 받았다. 박사 학위 논문으로 거대 강입자 충돌기가 미세한 블랙홀을 생성할 가능성을 탐구해 우수한 평가를 받았다. 이후 미국, 캐나다, 스웨덴에서 연구했으며, 2015년부터 2022년까지 프랑크푸르트 고등연구소에 재직했다. 현재는 뮌헨 수학철학 센터(MCMP)에서 연구하고 있다. 주요 관심사는 물리학 이론이며, 양자중력을 비롯해 입자물리학, 우주론, 천체물리학, 통계역학, 양자기초 등 다양한 주제에 관해 80편이 넘는 논문을 발표했다.

2006년부터 과학블로그 Backreaction(역반응)에 물리학계의 잘못된 관행을 비판하는 글을 쓰기 시작했으며, 『뉴욕 타임스』, 『네이처』, 『사이언티픽 아메리칸』, 『포브스』, 『피직스 투데이』 등에 기고했다. 코로나19 팬데믹 당시에는 연구실에 가지 못하는 동안 유튜브 활동에 몰입했는데, 꾸준히 올린 영상이 좋은 반응을 얻어 현재 유튜브 채널 구독자가 130만 명을 넘어섰다. 과학 커뮤니케이터로서의 역할을 진지하게 받아들여 과학의 맥락을 이해하고 싶은 이들을 위해 동영상을 제작하고 있다. 팟캐스트와 SNS 활동도 활발하게 하며, 과학 마니아와 관심사를 나누기 위해 질문에 답해주는 이메일 서비스(유료)도 운영하고 있다. 연구가 방해받지 않겠냐는 동료들의 우려에도 지금까지 연구자와 대중 과학자 두 가지 역할을 잘해내고 있다는 자부심을 가지고 있으며, 안정적인 수입을 창출해 연구 지원금 외에 스스로 연구 자금을 조달하며 논문을 쓰고 있다. 지은 책으로 『수학의 함정』이 있다.

옮긴이 : 배지은

서강대학교 물리학과와 동대학원을 졸업하고, 휴대전화를 만드는 엔지니어로 일했다. 이후 이화여자대학교 통역번역대학원에서 번역학을 전공한 뒤 과학책과 소설을 번역하고 있다. 『일상적이지만 절대적인 양자역학지식 50』, 『호킹의 빅 퀘스천에 대한 간결한 대답』, 『나의 대답은 오직 과학입니다』, 『수학의 함정』, 『우리 우주의 첫 순간』 등 다수의 책을 우리말로 옮겼다.

프롤로그

경고

1장 과거는 정말 어딘가에 존재하는가

2장 물리학은 우주의 시작과 끝을 밝혀낼 수 있는가

| 인터뷰 #1 | 팀 파머_과연 수학이 전부인가

3장 물리학적으로 젊음을 되돌릴 수는 없는가

4장 우리는 그저 원자가 든 자루일 뿐인가

| 인터뷰 #2 | 데이비드 도이치_지식은 예측할 수 있는가

5장 정말 다른 세계에 또 다른 내가 존재하는가

6장 물리학은 자유의지를 부정하는가

| 인터뷰 #3 | 로저 펜로즈_의식은 연산 가능한가

7장 우주는 우리를 위해 만들어졌는가

8장 우주는 생각하는가

| 인터뷰 #4 | 지야 메랄리_우리는 우주를 창조할 수 있을까?

9장 인간은 예측 가능한 존재인가

에필로그 그래서 이 모든 것의 목적은 무엇인가

감사의 말

핵심 용어

주

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