과학도서 - `현대 물리학의 위대한 발견들`을 읽고 현대 물리학의 위대한 발견들

`현대 물리학의 위대한 발견들` ....을 읽고
나름대로 과학을 좋아하고, 그 중에서도 특히 물리에 관심이 많은 나이지만, 별로 내키지 않는 제목이었다. 재미있는 소설책도 아닌 이 책을 읽기 시작하기는 쉽지 않았지만, 책장을 한 장 두 장 넘겨가면서 그 내용은 나에게 마치 추리소설처럼 흥미롭게 느껴졌다.
이 책의 첫 장은 `뉴턴의 우주`라는 제목으로 시작된다. 여기에서는 뉴턴의 관점에서 바라 본 기계론적 우주관을 다루고 있다. 이 장에서 이 책은 고대의 과학이 종교를 배척하기 위해서가 아니라 종교와 함께 발전해 왔다는 사실과 고대 그리스에서 가장 훌륭한 사상가이자 학문의 체계를 세운 사람인 아리스토텔레스에서 갈릴레이를 거쳐 뉴턴, 그리고 아인슈타인에 이르기까지의 개략적인 과학의 발전사, 뉴턴의 법칙에 대한 간단한 설명을 제시하고 있다.
그리고 그 뒤에 이어지는 여섯 장은 각각 뉴턴이라는 근원으로부터 …(생략)

avid Mermin)의 흥미로운 논문에서 따온 것이라고 한다.

과학은 논쟁을 통해서 발전해 왔다. 고대의 과학에 대한 반성, 수정이라는 과정을 통해 현대의 과학이 탄생한 것이다. 이러한 논쟁들 중에서 현대 과학에서 특히 중요하고 대표적인 것이 양자론의 역설이다. 뉴턴에 근원을 둔 고전 물리학은 그 내용이 아주 상식적이다. 하지만, 20세기에 발견된 많은 실험 결과들을 예측하고 설명할 수는 없었다.

한편, 양자론은 계산을 통하여 이 결과들을 예측하는 데는 성공했지만, 그것들을 설명하는 데는 실패하고 말았다. .양자론은 그 자체가 상식적이지 못하고 비인과적이기 때문이다. 어차피 이렇게 두 입장 모두를 수용할 수 없다면, 최선의 길은 제 3위 대안을 찾는 것일 것이다. 제 9장 `결정론도 비결정론도 아닌`에서 이러한 시도가 이루어지고 있는데, 우주가 하나의 물질적인 통일성을 가지고 있다는 것은 인정하지만 양자론적 개념과 고전적 개념은 모두 단순화된 극한에 불과하다고 보는 견해인 전일적 관점이 바로 그것이다.

마지막 장인 `별들을 향한 길`에서는 밤하늘의 별들을 바라보던 고대 사상가들에 의해 제기되었던 몇 가지 큰 주제를 다시 검토해 보고 있다. 뉴턴은 이 주제들에 대하여 상당한 진전을 이루었지만 일부 용어만 대체되었을 뿐 이들은 오늘날에도 여전히 과학자들간에 논란의 대상이 되고 있다. 물론 궁극적인 해답은 주어질 수 없지만, 토론의 내용을 살펴보면 우리의 연구에서 물리학이 많은 기여를 하고 있으며, 앞으로도 할 수 있으리라는 가능성을 엿보게 한다.

작가는 머리말에서 이 책의 궁극적인 주제는 아인슈타인이 한 다음과 같은 말로 요약할 수 있다고 한다.

"신은 교묘하다. 그러나 악의는 없다."

이는 아인슈타인 자신의 신앙심을 강조하는 표현으로, 양자론의 영역을 포함하여 온 우주는 우리가 그 모호함을 파헤치려는 노력을 경주한다면 납득할 수 있을 것이며 그리고 자연은 그렇게 치사한 속임수나 모순, 비 논리성으로 가득 차 있지는 않다는 뜻이다.

고대의 과학에 비한다면 현대의 과학은 엄청난 발전을 이룩한 것이다. 또한 현대에 들어서 그 발전 속도는 더욱 빨라지고 있다. 하지만 이러한 현대의 과학은 광대한 우주의 아주 극소한 부분에 지나지 않을 것이다. 또한 그것이 절대적인 진리라고도 할 수 없다. 우리 인간이 이 우주의 모든 진리와 원리들을 알아낼 수는 없겠지만, 그에 조금 더 가까이 가기 위해 앞으로 더욱 더 노력해 나가야 할 것이다. 그리고 나 또한 이 노력을 통하여 인류 과학의 발전에 조금이나마 도움이 될 수 있으면 하는 바램이다.