맥스 테그마크의 유니버스 우주의 궁극적 실체를 찾아가는 수학적 여정

맥스 테그마크 지음 | 김낙우 옮김

동아시아 2017년 05월 11일 출간 종이책 : 2017년 04월 26일 출간

작품소개

책소개

우주 실체의 수학적 본질을 꿰뚫는 최신 우주론의 모든 것

『맥스 테그마크의 유니버스』은 물리학에 관심을 갖게 된 저자가 궁극적 실체를 탐험하기 시작한 지 25년 만에 내놓은 ‘과학적 자서전’이다. 물리학자이자 우주론 학자인 맥스 테그마크(Max Tegmark) MIT 교수는 실체의 본질을 찾아가는 물리학적인 탐험 끝에 우주를 ‘수학적’으로 해석할 수 있다는 궁극적 결론에 도달한다. 궁극적 실체 본질을 찾기 위해 은하를 넘어서는 거시세계부터 원자보다 작은 미시세계까지 탐구하며 모든 것이 수학적 구조로 이루어진 4단계의 평행 우주들의 거대하고 멋진 실체를 만나는 저자의 여정을 담고 있다.

이 책의 제1부에서는 우리 우주는 얼마나 큰가?’라는 질문의 답을 찾기 위해 거시세계로 여행을 떠나, 우리 우주의 근원과 두 종류의 평행우주를 탐험하고 공간이 어떤 의미에서는 수학적이라는 힌트를 찾아낸다. 제2부에서는 ‘모든 것은 무엇으로 이루어져 있는가?’라는 질문의 답을 찾기 위해 아원자의 미시세계로 여행을 떠나, 세 번째 종류의 평행우주를 조사하고 물질의 궁극적인 구성 요소가 어떤 의미에서는 수학적이라는 힌트를 찾아낸다. 마지막으로 제3부에서는 거시세계와 미시세계에서 각각 시작한 실체를 찾는 여행이 ‘수학적 구조’라는 하나의 영역에서 만나 네 번째 평행우주로 도달하는 과정을 살펴본다.

목차

머리말

1. 실체란 무엇인가?

제1부 줌아웃
2. 공간에서의 우리 위치
3. 시간에서의 우리 위치
4. 숫자로 본 우리 우주
5. 우리의 우주적 근원
6. 다중우주로 온 것을 환영합니다

제2부 줌인
7. 우주의 레고
8. 3레벨 다중우주

제3부 물러서서 보기
9. 내적 현실, 외적 현실, 그리고 합의적 현실
10. 물리적 실체와 수학적 실체
11. 시간은 환상인가?
12. 4레벨 다중우주
13. 생명, 우리의 우주, 그리고 모든 것

감사의 글
옮긴이 후기
더 읽을거리
찾아보기

출판사 서평

티 유니버스를 알아야 하는가?
얼마 전까지만 해도 멀티 유니버스는 SF 소설이나 영화에서만 나오는 상상으로 여겨졌다. 그러나 세계적인 우주론 학자 맥스 테그마크는 책의 도입부에서 자전거를 타고 가다가 트럭에 치여 죽음을 맞는 일화를 예로 들며, 지금 우리의 우주에서는 죽었지만 다른 우주에서는 아슬아슬하게 트럭을 피해 살았을 수 있다는 혁신적인 주장을 펼친다. 현재 세계적인 양자 물리학 연구자들은 이렇게 동시에 살아 있기도 하고 사망하기도 한 일이 실제로 일어나며, 그때마다 우리의 세상이 다른 역사를 가진 평행우주로 나뉘는지, 양자역학적 운동의 대원칙인 슈뢰딩거 방정식이 수정되어야 하는지에 대해 논의하고 있다.
그렇다면 멀티 유니버스란 무엇일까? 저자는 멀티 유니버스를 4단계로 나누어 최신 우주론 패러다임에 혁신을 가져왔다. 1∼3레벨 멀티 유니버스는 같은 수학적 구조 안에 있는 서로 통신할 수 없는 평행우주들에 해당한다. 1레벨은 우리에게 출발한 빛이 도달할 시간이 없었던 먼 영역이고, 2레벨은 우주 급팽창의 새로 생겨나는 공간 때문에 우리가 영원히 도달할 수 없는 영역이며, ‘에버렛의 다중 세계’인 3레벨은 양자역학 힐베르트 공간에서의 통신할 수 없는 부분과 관련되어 있다. 1∼3레벨의 모든 평행우주는 근본적으로 동일한 수학적 방정식을 따르지만, 4레벨 평행우주는 다른 수학적 구조에 해당하는 다른 방정식을 따른다.
환경 파괴로 인한 미래 지구의 재난적 상황과 이에 대한 해결책으로 새로운 지구를 찾아 우주로 떠나는 과정을 담아 2014년 전 세계를 휩쓸었던 영화 〈인터스텔라〉에는 책장 뒤로 수십 개의 이미지가 겹쳐진 장면이 나온다. 주인공의 과거와 현재와 미래를 구분할 수 없을 정도로 수백, 수천만 가지의 우주가 공존하고 있는 것이다. 영화의 장면처럼 무한한 우주에 수많은 시간과 공간이 공존하는 것이 가능한 일일까? 테그마크는 과학적으로 가능하다고 단언한다. 우주론적 급팽창 이론에 의하면 우주는 아주 거대할 뿐 아니라 사실 무한하기 때문에, 정확히 나와 동일한 무한히 많은 복제본과, 나와 비슷한 수많은 내가 우주에 존재할 수 있는 것이다.
사실 멀티 유니버스 아이디어는 전통적으로 기득권 세력에 의해 배척당했다. 무한 공간 멀티 유니버스를 주장한 조르다노 부르노는 1600년에 화형당했고, 양자 멀티 유니버스를 주장한 휴 에버렛은 1957

작가정보

저자(글) 맥스 테그마크

저자 : 맥스 테그마크
저자 맥스 테그마크 Max Tegmark 은 1967년 스웨덴에서 태어났다. 물리학자이자 우주론 학자로 현재는 MIT의 물리학과 교수이다. 스톡홀름 경제대학에서 경제학을, 왕립 공과대학에서 물리학을 공부한 뒤 1990년에 미국으로 건너와 1994년에 캘리포니아 버클리대학에서 박사학위를 받았다. 연구에 대한 공로로 패커드 펠로우십, 코트렐 스칼러 어워드, 미국국립과학재단 커리어 그랜트를 받았다.
테그마크는 200편이 넘는 학술 논문의 저자 또는 공저자이며 그중 12편이 500번 이상 인용되었다. 또한 BBC 등 다수의 과학 다큐멘터리와 라디오 방송에 출연했으며, 《사이언티픽 아메리칸》, 《뉴 사이언티스트》, 《사이언스》 등 수십 편의 기사에 실렸다. 또한 2005년에 물리학과 우주론의 근본을 연구하는 근본질문연구소(Foundational Questions Institute)를 설립했으며, 2014년에는 생명의미래연구소(Future of Life Institute)를 공동 설립했다. 그의 공식 웹사이트는 http://space.mit.edu/home/tegmark/이다.
『맥스 테그마크의 유니버스(Our Mathematical Universe)』는 과거, 현재, 미래, 그리고 그의 작업의 기초가 되는 물리학, 천문학 및 수학을 관통하는 놀라운 여행으로 우리를 이끈다. 특히 물리적 현실이 수학적 구조이며 궁극적 다중우주라는 것이 그의 이론의 핵심이다. 테그마크는 대중과학과 획기적 첨단과학의 눈부신 결합을 통해 종종 난해한 이론을 이해하는 데 도움을 줄 뿐 아니라 과학자로서의 그의 삶을 형성한 놀라운 성취와 실패를 우리와 공유한다. 처음부터 마지막까지 매혹적인 이 책은 이미 저명한 과학자와 수학자들의 관심과 존경을 불러일으켰다.

역자 : 김낙우
역자 김낙우는 서울대학교 물리학과를 졸업하고 1998년에 동 대학원에서 입자물리학으로 박사학위를 받았다. 영국 런던대학 퀸메리 칼리지와 독일 막스플랑크 양자중력연구소의 연구원을 거쳐, 2004년부터 경희대학교 물리학과 교수로 재직하고 있다. 초끈 이론, 초중력, 양자장론에 관한 논문을 다수 발표했으며, 끈 이론 분야에서 행렬 이론의 성질을 규명하고 초중력 이론의 풀이에 기여한 공로로 2008년 한국물리학회의 백천물리학상을 받았다. 옮긴 책으로는 『양자 중력의 세 가지 길』, 『우주의 풍경』이 있다.

번역 김낙우