시간의 기원

우주론의 지도를 바꾼 스티븐 호킹의 마지막 유산

스티븐 호킹 × 토마스 헤르토흐, 20년 공동 연구 결정판!

우리 시대를 대표하는 과학자를 꼽으라면 많은 이가 스티븐 호킹(1942~2018)을 떠올릴 것이다. 이어 휠체어에 몸을 맡기고 컴퓨터로 세상과 소통하는 물리학자의 모습이 그려진다. “살아 있었다면 시간의 시작과 끝에 관한 연구 업적을 인정받아 2020년에 로저 펜로즈와 함께 노벨 물리학상을 받았을 것”이라고 평가받는 스티븐 호킹은 노벨상을 받지 않았다는 게 믿기지 않을 정도로 물리학계에 많은 자취를 남기고 간 천체물리학자다. “우주는 왜 생명체에 우호적인 곳이 되었는가?” 평생에 걸쳐 답을 찾아 헤맨 질문만을 남기고, 2018년 3월 우리 시대 최고의 지성은 세상을 떠났다. 그로부터 5년이 지난 2023년, 그 질문에 대한 답이자 호킹이 우주에 남긴 마지막 유산이 그의 공동 연구자인 토마스 헤르토흐를 통해 공식적으로 세상에 공개되었다.

이 책 《시간의 기원》은 한마디로 스티븐 호킹이 세상에 남기고 간 최종 우주론의 결정판이다. 저자인 토마스 헤르토흐는 현재 벨기에 루뱅가톨릭대학교 이론물리학과 교수로, 1998년 케임브리지대학교 호킹의 박사과정생으로 들어가면서 호킹과의 인연이 시작되었다. 그때부터 20년간 저자는 호킹의 가장 가까이에서 함께 우주론을 연구하는 영광을 누렸다. 존스홉킨스대 자연철학부 교수이자 이론물리학자인 숀 캐럴이 “파격적인 우주론을 전개하는 데 조금도 거침이 없다는 점에서 헤르토흐는 스승인 호킹을 닮았다”고 이야기했듯, 저자는 호킹이 배출한 여러 걸출한 물리학자 가운데 한 사람이다. 따라서 이 책은 토마스 헤르토흐라는 미래가 기대되는 물리학자의 대담한 연구 성과를 엿볼 기회인 동시에 우주 연구에 평생을 바쳤던 학자로서의 호킹의 삶, 더불어 고난 속에서도 언제나 유머를 잃지 않았던 한 인간으로서의 호킹의 삶이 담겨 있는 과학서이자 에세이이자 그를 기리는 회고록이다.

저자를 필두로 하는 호킹의 연구팀은 빅뱅 연구를 시작으로 생명친화적인 우주의 탄생 비밀을 밝히고자 몇 년을 분투한 끝에 생명체의 존재를 허용하는 우주론을 내놓았다. 계속 논란이 되어온 다중우주 가설의 모순을 해결하기 위해 ‘홀로그램 우주holographic universe’라는 양자물리학의 극단을 탐험하고, 그 기원을 추적하고자 시간을 거꾸로 거슬러 올라가 입자와 힘, 심지어 시간까지 사라지고 물리법칙이 극도로 단순해지는 깊은 수준의 진화를 발견했다. 이에 “물리법칙은 고정된 것이 아니라 우주가 형성되면서 함께 진화해왔다”는 결론에 이르게 되는데, 이 책의 제목에서 찰스 다윈의 《종의 기원》을 떠올렸다면 우연이 아니다. 1988년, 호킹의 베스트셀러 《시간의 역사》가 출간된 이후 25년이 흐르는 동안 연구를 거듭하면서 호킹의 우주론은 다윈의 진화론을 닮아 있었다.

생명친화적인 우주에서 지구의 관리인으로 살아가는 삶이란 과연 어떤 의미인가? 호킹은 삶의 마지막 순간을 이 심오한 질문의 답을 찾으면서 보냈다. 이 사실 하나만으로도 그가 남긴 마지막 저서라고 할 수 있는 이 책 《시간의 기원》은 과학의 값진 유산으로 부족함이 없을 것이다.

지은이 : 토마스 헤르토흐 Thomas Hertog

스티븐 호킹의 공동 연구자이자 빅뱅의 양자적 특성을 연구하는 우주론학자. 케임브리지대학교에서 세계적인 물리학자 스티븐 호킹의 지도하에 박사학위를 받았으며, 이때의 인연을 시작으로 2018년 호킹이 세상을 떠나기 전까지 20년 동안 호킹과 함께 우주의 기원을 파헤치는 연구를 해나갔다. 케임브리지대학교 이론물리학과 연구실에서 몇 년에 걸쳐 우주가 어떻게 생명체에 유리한 환경을 갖게 되었는지 파고든 끝에, 양자물리학의 극단을 탐험, 물리법칙이 우주와 함께 진화해왔다는 결론에 도달하게 된다. 현재는 벨기에 루뱅가톨릭대학교 이론물리학과에서 학생들을 가르치고 있다.

호킹의 마지막 이론을 정리한 이 책 《시간의 기원》은 우주에 대한 기존의 관점에 변화를 가져올 것이다. 우주의 기원을 바라보는 완전히 새로운 시각을 보여줌으로써 호킹이 남긴 위대한 업적은 또 한 번 물리학의 역사에 길이 남을 것이다.

옮긴이 : 박병철

연세대학교 물리학과를 졸업하고 카이스트에서 이론물리학 박사학위를 받았다. 대학에서 30년 가까이 학생들을 가르쳤으며, 현재는 집필과 번역에 전념하고 있다. 2006년 제46회 한국출판문화상, 2016년 제34회 한국과학기술도서상 번역상을 받았다. 《프린키피아》 《모든 것의 기원》 《다정한 물리학》 《페르마의 마지막 정리》 《단 하나의 방정식》 《엔드 오브 타임》 《경이로운 우주》 등 다수의 책을 우리말로 옮겼으며, ‘나의 첫 과학책’ 시리즈를 비롯해 어린이를 위한 과학 동화 집필에 힘쓰고 있다.

1장 역설

2장 어제 없는 오늘

3장 우주기원론

4장 재와 연기

5장 다중우주에서 길을 잃다

6장 질문이 없으면 과거도 없다!

7장 시간 없는 시간

8장 우주의 안식처

감사의 말

주

사진 및 출처

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