검색 키워드 순위: 초끈 이론 vs 초끈이론

지난주 검색 키워드는 당혹스런, 그리고 절대 이해 불가능한 검색어로 이 블로그를 찾아준 사람들이 있다는 것을 보여주었습니다. (내용은 비밀입니다.)

이번 주 검색 키워드 순위를 보니 대부분 물리학과 관련된 키워드들로 이루어져 있어서 뭔가 정상적이라는 생각을 했습니다. (딱 한 가지만 빼고.) 순위를 보면 1위와 20위가 같은 검색어임을 알 수 있습니다. 초끈 이론 혹은 초끈이론은 우리 세상의 모든 물질과 힘의 근원이 아주 작은 끈의 진동이라고 주장하는 현대 물리학의 이론이고, 시공간의 차원이 11차원이며, 초대칭이라는 새로운 종류의 대칭성이 있다고 말해줍니다.

하지만, 보시다시피 우리는 공간으로 세 방향 말고는 움직일 방향이 없고, 또 초대칭이라는 걸 몰라도 요리를 한다거나 음악을 듣는 다거나 심지어는 공학을 공부하는데도 아무런 장애가 없다는 것을 알고 있습니다. 더군다나 눈에도 보이지 않는 작은 끈 따위가 우리가 세상을 이해하는데 아무런 도움도 주지 않음이 명백합니다. 왜 파리 시민인 알제리 출신자들이 갑자기 방화 사건을 일으켰는지, 왜 멀쩡하게 차 타고 출근한 공화당 당원들은 전자투표기에 자신의 눈이 충분히 복잡하니 누군가 자기 눈을 특별 설계했다고 생각한다는 것을 학생들에게도 가르쳐야 한다고 투표를 했는지, 왜 목성 사진을 좀 더 자세히 찍기 위한 리모컨 조정식 자동차를 보내는데 그토록 엄청난 돈을 퍼부으면서 단돈 몇만 원에도 죽지 않았을 아프리카의 난민촌에 대해선 아무도 얘기하지 않는지..., 초끈 이론은 아무런 설명도 해주지 않으니까요.

학교에서 수학을 젤 잘한다는 녀석들이 열심히 무언가를 연구해서 기껏 한다는 소리가 시공간이 11차원이라느니, 우리가 사실은 3차원 막 속에 갇혀서 살고 있다느니, 엄청난 에너지로 입자들을 충돌시켜서 그 안을 자세히 들여다 보면 조그마한 블랙홀이 보일 수도 있다느니 한다는 게 어찌 보면 우습기까지 합니다. MLB를 보면서 언제나 느끼는 거지만, 건장하고, 빠르고, 힘이 센, 한 가정의 가장들이 수 십명 모여서 조그마한 가죽 장갑을 끼고, 풀 같은 게 잔뜩 든 하얀 공을 너무나 정성껏 100마일로 가로세로 30센티의 공간에 던지고, 또 길쭉하게 생긴 나무를 깎아 만든 몽둥이로 그것을 힘차게 쳐서 담장 밖으로 넘기려고 애를 쓰는 모습들이 생각납니다. 이 모습이 가끔은 멋지다고 까지 느껴지기도 하지만, 아마 외계인들이 보면 상당히 웃기다고 느낄 것 같습니다.


그러면 초끈 이론은, 물리학은 왜 하는 걸까?


어떻게 기초 물리학을 연구하는데 국가가, 대학이 혹은 이 글을 읽고 있는 독자들이 돈을 내야 한다고 설득할 수 있을까요? 과연 우주가 11차원임을 증명하기 위해 이러저러한 장비를 구입해서 이러저러한 실험을 해야한다고 말하면 누군가 "그래 난 어릴적 부터 우주가 4차원 이라는 게 맘에 들지 않았어. 하필 4라는 불길한 숫자라니! 어서 실험을 해서 행운의 7개의 새로운 차원을 발견해 주게"라고 말하며 선뜻 그의 전 재산을 기부해 줄 수 있을까요?

다행히 저는 이런 고민을 거의 한 적이 없이 지금까지 물리학이라는 학문을 연구해 왔습니다. 중고등학교 때 적절한 성적을 받아 대학에서 원하는 분야의 교육을 받을 수 있었고, 대학에서 적절한 성적을 받아 학위를 마칠 수 있었고, 적절한 주제들에 대해 내 생각이 담긴 논문들을 써서 원하는 연구소에서 일을 하고 있습니다. 물론 아직 테뉴어를 받지 못했으니, 어떤 계기로 인해 전혀 다른 분야 (혹은 살짝 다른 분야 ^^ )에서 일을 하게 될 가능성이 있지만, 지금까지 펀딩 에이젼트를 대상으로 연구비를 딸 때에도 그냥 논문 목록과 연구 계획서 작성만으로 충분했기 때문에 큰 고민 없이 그냥 하는 일을 열심히 하면 된다고 생각해왔습니다.

하지만, 최근들어 여실해지는 순수 기초 학문분야에 대한 분위기는 이것을 낙관할 수만은 없게 합니다. 대학교 1학년 때로 기억합니다만 제 블로그에 자주 등장하는 [God Particle]의 저자이자 1988년 노벨물리학상 수상자인 Leon Lederman 교수가 한국에서 강연을 한 적이 있었습니다. 그리고 누군가 기초 학문분야에 대한 미국 정부의 지원 감소와 특히 초전도 초충돌 장치( Superconducting Supercollider) 계획이 의회에서 취소된 사태를 어떻게 보냐고 질문을 했었습니다. 레더만 교수의 답은 자신의 세대는 다행히 그러한 어려움을 몰랐고, 누구나 아이디어가 있다면 정부나 군대(그렇습니다. 미 군부를 말하는 겁니다!)로 부터 연구 지원을 받을 수 있었으며 덕분에 20세기 중반 이후 큰 진보를 가져올 수 있었다는 말로 시작되었습니다. 그리고 이러 저러한 이야기를 한 끝에 "누구나 자기가 원하는 것에 대해, 원하는 만큼의 연구 지원을 받게되는 것이 나의 꿈이다" 라는 말로 마무리를 지었습니다. 당시 저는 이 문제에 대해 아무런 지식도 문제 인식도 없었기에 그의 encouragement에 힘차게 손뼉를 치며 좋아했었습니다. "저 정도의 사람이 자신의 꿈이라고 말하면 정부도 당연히 알아서 해주겠지." 라는 열 여덟짜리 다운 생각을 한 것입니다.

여전히 문제는 풀리지 않은 것 같습니다. Brian Greene의 [Elegant Universe]가 베스트셀러가 된 지도 한 참이 되었고, 길에서 만나는 인문학을 하는 친구들도 초끈이론에 대해 그리고 그 이론이 말해주는 우주의 묘사에 매료되었다는 것을 목격하지만 여전히 그런데도, 기초과학을 위해 사회가 투자해야 한다는 것을 100% 이해하기는 힘든 것 같으니까요.

어떠신가요? 우리가 정말로 11차원에 살고 있는지 궁금하신가요? 우리 우주의 모든 현상을 아우르는 우아하고, 거대한 이론을 찾으려는 사냥꾼의 용기를 북돋워주고 싶으신가요?