[추천도서 ]위대한 설계(스티븐 호킹,레오나르드 믈로디노프)

스티븐 호킹은 우주 물리학자로써 일반 상대성 이론과 양자역학의 법칙을 적용하여 블랙홀에 대한 연구를 하였다. 그는 20대 초반에 루게릭병 진단으로 시한부 선고를 받았으며, 신체적 장애에도 불구하고 연구를 계속하여 우주 물리학 분야에 공헌을 하였고 이로 말미암아 영국 왕립학회 회원 및 케임브리지 대학 교수까지 역임하였고, 여러권의 대중적인 과학서를 집필하였다.

이 책은 '신이 우주를 창조하지 않았다'고 하여 과학자들과 종교인들간의 격렬한 논쟁의 소용돌이에 빠지게 하였다고 전해지는데, 과학의 발전이 더해 갈 수록, 오히려 너무나 정교한 생명과 우주의 탄생에 신의 개입이 필요했다는 주장, 즉 과학적 발견을 창조론의 근거로 삼는 아이러니한 상황이 벌어지고 있다는 점이 놀랍다.


호킹은 서두에서 '이 책의 목적은 최근의 발견들과 이론적인 발전들이 시사하는 대답들을 제시하는 것이다'.라고 말하고 있는데 즉 고전물리학과 현대의 양자물리학을 결합하여 우주의 기원과, 인간의 존재, 자연법칙들의 발생 이유를 밝힌다.

전통적인 우주관에 따르면 우리의 우주는 잘 정의된 경로 위에서 움직이고 확정된 역사를 가지고 있다. 이 고전적인 우주관은 고전 물리학과 우리의 일반적인 경험과 조화를 이루었으며 논리적으로 타당하였다.

하지만 원자와 아원자 규모의 존재들에서 발견된 외관상의 기이한 행동은 고전물리학으로 설명할 수 없었는데, 원자와 분자를 구성하는 입자(전자·양성자·중성자)와 다른 원자구성 입자의 운동을 다루는 학문인 양자물리학은 이러한 난점을 해소시겨주었다.

양자학물리학과 고전물리학은 물리적 실재에 대한 관념들이 근본적으로 서로 다른데,

고전물리학은 주로 우리의 경험과 직관에 대한 법칙을 반영하여 뚜렷하게 원인과 결과, 과거와 현재를 확정하는데 반하여, 양자물리학은 특정 시점에서의 상태가 주어지면 그 시스템의 과거와 미래를 정확하게 결정하는 것이 아니라 다양한 과거와 미래의 확률을 결정할 뿐이라고 말한다.

즉 양자물리학에 따르면, 우리가 아무리 많은 정보를 소유하고 우리의 계산 능력이 아무리 뛰어나더라도, 물리적 과정들의 결과를 정확하게 예측하는 것은 불가능하고. 그 이유는 그것은 정확하게 결정되어 있지 않기 때문이라는 것이다.

호킹은 버키볼 실험을 통해 이를 단순화하여 우리에게 알려주는데, 예를들어 A지점에서 B지점으로 공을 찼을 경우 고전물리학은 B까지 도달하는 경로는 직선 하나이다.하지만 양자물리학에서는 공이 곡선 또는 회전등 모는 이동경로가 가능하기 때문에 경로는 무한대에 이른다는 것이다.

호킹은 이러한 양자물리학이 자연이 법칙들에 의해서 지배된다는 생각을 위태롭게 할 수도 있지만 사실은 그렇지 않다고 말하로 있는데, '오히려 양자물리학은 새로운 형태의 결정론을 향해서 우리를 이끈다 그 결정론에 따르면 어떤 시스템의 특정 시점에서의 상태가 주어지면 자연법칙들은 그 시스템의 미래와 과거를 정확하게 결정하는 것이 아니라 다양한 미래들과 과거들의 확률을 결정한다.'라고 말한다

이 책은 이러한 이 양자물리학의 원리를 우주에 적용한다. 그래서 우주에는 다양한 가능 상태들에 대응하는 다양한 역사가 있다고 말한다.

호킹은 우리의 존재 자체가 우리를 둘러싼 환경의 특징들을 제한한다고 말한다. 즉 우리의 존재를 우리 자신이 안다는 사실 자체가 모든 가능한 환경들 중 오직 생명을 하용하는 특징들을 가진 환경들만을 선택한다고 말한다.

다시말하면 많은 역사들 중 우리가 현재 관찰할 수 있고 측정되는 사실에 기반한 역사를 우리가 선택한다고 말한다.

따라서 우리가 존재할 수 있는 우주상의 완벽한 환경과 물리적 법칙과 그 탄생에 대한 과거는, 신이 창조한 것이 아니라 우주의 중력으로 부터 자발적으로 창조되었고, 그러한 과거는 우리가 지금 존재하기 때문에 우리에게 선택된 것이라고 말한다.

우주가 독립적이고 유일한 역사를 가지지 않았다는 호킹의 이 이론, 다소 이해가 어렵고 난해한 이 이론은 이 책의 서두에서 제시한 세가지 질문
1. 왜 무(無)가 아니라 무엇인가가 있을까?
2. 왜 우리가 있을까?
3. 왜 다른 법칙들이 아니라 이 특정한 법칙들이 있을까?
에 대한 답이 될 것이다.