세상에는 우주가 몇 개나 있을까?

이 질문에 아무도 답하지 못한다는 사실은 흥미롭지요. 물리학의 이야기로는, 지금까지 어느 시대보다도, 세상의 크기가 계속해서 점점 더 커지고 있으며 물리학자들은 현재 우리가 사는 우주보다 더 많은 우주가 있을 것이라 상정하고 있습니다. 크리스 앤더슨이 이런 아이디어가 갖는 스릴 만점의 의미를 설명합니다.

(음악)

가끔 비행기를 오래 탈 때면,

저는 창밖의 산이나 사막을 내려다 보며

우리가 사는 지구가 얼마나 큰지 생각해봅니다.

그러다가 우리가 매일 보는 것 중에

지구를 백만개나 집어넣을 수 있는 것을 떠 올려보죠.

태양은 생각할 수 없을 만큼 크지만

세상만물의 관점에서 보면 그건 아주 작은 것이기도 하죠.

맑은 날 밤, 하늘을 가로질러 연한 흰색으로 안개처럼 펼쳐진

은하수에 있는 4천억개의 별 가운데 하나이니까요.

게다가 더한 건,

망원경으로 볼 수 있는 은하계는 아마 천억개쯤 될 겁니다.

별 하나의 크기를 모래알 정도로 생각하면

은하수에는 사방 10미터에 1미터 깊이 분량을

모래알로 채울 만큼의 별이 있어요.

그러니까, 지구는 전체 우주에 있는 별 만큼의 모래알로

채우기에도 벅찰 정도로 작은거죠.

우주에 있는 별들을 그렇게 전부 모으면 수백만 킬로미터의 해변이 될거에요.

그 유명한 스티븐 호킹 같은 사람도 그건 엄청 많은 별이라 하겠죠.

그런데 호킹과 물리학자들은 상상할 수 없이 더 큰

우주가 있다고 믿습니다.

우선, 망원경으로 볼 수 있는 범위안에 천억개가 넘는 은하계도

아마 전체중에 아주 작은 일부분일거라는 뜻이죠.

우주 자체는 점점 더 빠른 속도로

커지고 있어요. 대부분의 은하계는

우리로 부터 점점 더 빠른 속도로 멀어져서

아마 거기서 나오는 빛이 결국 우리에게 도달하지 못할지도 몰라요.

그런데도, 여기 지구상에 있는 물리적 실체는

그렇게 멀리, 눈에 보이지도 않는 은하계와 밀접한 관계가 있어요.

우리는 그 모든 것을 우리 우주의 일부로 볼 수 있거든요.

그 은하계들은 하나의 거대한 세상을 이루면서

똑같은 물리 법칙을 따르고, 똑같은 형태의 원자와 전자,

양성자와 쿼크, 중성미자가 여러분들과 저를 이루고 있어요.

하지만 끈이론이라고 불리는 걸 포함해서

물리학의 최신 이론에 따르면

세상에는 그런 우주가 셀 수없을 정도로 많을 수 있다고 해요.

그런 우주들은 서로 다른 입자로 이루어져 있고

서로 다른 특성을 가지며 다른 물리 법칙을 따를 수도 있다고 하죠.

이런 우주들의 대부분은 생명을 잉태할 수도 없고

몇 나노초 안에 만들어졌다가 사라질 수도 있답니다.
* 나노초(Nano Second) : 10의 마이너스 9제곱 초

그럼에도 불구하고, 이런 것들이 모여서

엄청나게 큰 다중 우주를 이룰 수도 있어요.

이렇게 11차원을 이룬다는데, 우리가 할 수 있는 대담한 상상의 경지조차 넘어서게 되겠죠.

끈이론의 최신 의견에 의하면

다중 우주는 10의 500제곱 개의 우주로 이루어져 있답니다,

1 다음에 0이 500개나 붙은 갯수에요.

이 숫자는 정말로 커서 우리가 관측할 수 있는 우주의 원자마다

그 자신의 우주가 있을 수도 있고,

그런 우주들에 있는 모든 원자 각각이

또다시 자신만의 우주를 갖고 있을 수도 있을 숫자에요.

그리고도 두 번 정도 더 해도 되요.

그래봐야 여전히 전체에 비하면 극히 작은 부분 밖에 안되요.

그러니까, 1조의 조, 조, 조, 조, 조, 조, 조, 조, 조, 조, 조, 조, 조, 조, 조, 조, 조, 조, 조, 조,

그런데 그 숫자조차 또다른 하나의 수에 비하면

아주 작아요. : 무한대라는 거죠.

어떤 물리학자들은 시공간의 연속체는 문자 그대로 무한이고

거기에는 무한개의, 서로 다른 성질을 갖는

소위 주머니 우주라는 것들이 들어 있다고 생각하죠.

머리가 지끈거리죠?

그런데 양자이론이 완전히 새로운 문제를 더하게 됩니다.

제 이야기는, 이 이론들이 의심의 여지없이 모두 증명가능하다는 건데요.

하지만 그걸 이해한다는 것은 정말 당혹스럽죠

어떤 물리학자들은 그런 당혹스러움을 피하려면

엄청난 수의 평행 우주가 매 순간 계속해서

만들어진다고 생각해야 된다는 거에요.

이런 우주들 가운데 몇몇은 우리가 사는 세상과 실제로 거의 비슷하고

여러분들을 복사한 것과 같이 똑같은 사람들이 있을거에요.

그런 우주에서는, 여러분들도 우등상을 받고 졸업하고 이상형과 결혼도 하겠지요.

또 다른 우주에서는, 꼭 그렇지 않을 수도 있지만요.

어떤 과학자들은 이런게 별 의미가 없다고 말하기도 해요.

우주가 몇개나 있는지에 대한 단 한가지 의미있는 대답은 단 하나,

단 하나의 우주가 있다는 겁니다.

몇몇의 철학자와 신비주의자들은

심지어 우리 우주조차도 하나의 환상이라고 주장할런지도 모르죠.

여러분들이 보시다시피,

지금은 이 질문에 대해서 모든 사람들이 동의하는 것이 없어요.

비슷한 것조차도요.

우리가 아는 한, 그 답은 0 과 무한대 사이에 있다는 거에요.

글쎄요, 제 생각에는 한 가지 더 알고 있는게 있죠:

물리학을 공부할 수 있는 정말 좋은 시기가 있다는 겁니다.

우리는 지금 인류가 이제껏 알고 있던 지식에 대해서

가장 커다란 이해의 변화를 겪고 있는 시기인지도 모릅니다.