시간의 역사

영국의 천체물리학자 스티븐 호킹이 우주와 물질, 시간과 공간의 역사에 대한 방대한 이야기를 간결한 형태로 담아 일반 대중들도 이해하기 쉽게 만든 우주과학서. 아인슈타인의 특수상대성 이론 및 일반상대성 이론과 양자론을 비롯해서 소립자 물리학, 불랙홀, 초끈 이론 등 현대 물리학의 줄기에 해당하는 중심적인 사상들을 일목요연하게 살펴볼 수 있다.

저 : 스티븐 호킹

Stephen William Hawking 블랙홀 증발, 양자우주론 등 현대물리학의 이론을 제시한 물리학자. 1942년 갈릴레오가 세상을 떠난 지 정확하게 300주년이 되는 날에 영국 옥스포드에서 태어났다. 대학교 유니버시티 칼리지와 케임브리지 대학교 트리니티 홀에서 수학과 물리학을 공부했으며, 1963년 루게릭(근위축성 측색경화증)이라는 전신마비의 불치병에 걸려 시한부 인생 을 선고 받았다. 1974년 사상 최연소 왕립학회 회원이 되었고, 1978년 이후 영국 과학자로서는 최고 영예이며, 아이작 뉴턴이 거쳐간 케임브리지 대학 루카시안 석좌 교수를 맡고 있다. 1985년 폐렴으로 기관지 절개수술을 받아 가슴에 꽂은 파이프를 통해서 호흡을 하고 휠체어에 부착된 고성능 음성합성기를 통해서 대화를 하여야만 했다.

하지만 삶을 어렵게 연장해 가는 속에서도 그는 특이점(特異點) 정리, 블랙홀 증발, 양자우주론(量子宇宙論) 등 현대물리학에 3개의 혁명적 이론을 제시함으로써 뉴턴과 아인슈타인의 뒤를 잇는 천재 물리학자로, 우주의 비밀에 가장 가까이 접근하고 있는 이 시대 최고의 물리학자로 꼽히게 되었다. 그는 과학 대중화에도 많은 기여를 하여 그의 저서 『시간의 역사(A Brief History o...블랙홀 증발, 양자우주론 등 현대물리학의 이론을 제시한 물리학자. 1942년 갈릴레오가 세상을 떠난 지 정확하게 300주년이 되는 날에 영국 옥스포드에서 태어났다. 대학교 유니버시티 칼리지와 케임브리지 대학교 트리니티 홀에서 수학과 물리학을 공부했으며, 1963년 루게릭(근위축성 측색경화증)이라는 전신마비의 불치병에 걸려 시한부 인생 을 선고 받았다. 1974년 사상 최연소 왕립학회 회원이 되었고, 1978년 이후 영국 과학자로서는 최고 영예이며, 아이작 뉴턴이 거쳐간 케임브리지 대학 루카시안 석좌 교수를 맡고 있다. 1985년 폐렴으로 기관지 절개수술을 받아 가슴에 꽂은 파이프를 통해서 호흡을 하고 휠체어에 부착된 고성능 음성합성기를 통해서 대화를 하여야만 했다.

하지만 삶을 어렵게 연장해 가는 속에서도 그는 특이점(特異點) 정리, 블랙홀 증발, 양자우주론(量子宇宙論) 등 현대물리학에 3개의 혁명적 이론을 제시함으로써 뉴턴과 아인슈타인의 뒤를 잇는 천재 물리학자로, 우주의 비밀에 가장 가까이 접근하고 있는 이 시대 최고의 물리학자로 꼽히게 되었다. 그는 과학 대중화에도 많은 기여를 하여 그의 저서 『시간의 역사(A Brief History of Time)』는 40개 국어로 번역되어 1천만 부 이상이 팔렸고, 과학 저술의 역사에서 공전의 성공을 거두었다. 후속작인 『호두껍질 속의 우주(The Universe in A Nutshell)』, 킵 손과의 공저인 『시공의 미래(The Future of Spacetime)』도 좋은 평가를 받은 바 있다.

호킹 교수는 우주를 지배하는 기본 법칙을 연구해왔는데, 로저 펜로즈와 함께 아인슈타인의 일반 상대성 이론이 시간과 공간이 빅 뱅에서 출발점을 가지고 블랙 홀에서 끝난다는 함축을 가진다는 것을 입증했다. 그 결론은 일반 상대성 이론과 양자론의 통합이 필요하다는 것이었다. 양자론은 20세기 전반기에 이루어진 또하나의 중요한 과학적 발전으로, 이러한 통합의 결과 중 하나로 그는 블랙 홀이 완전히 검지 않으며 복사를 방출해서 결국 사라진다는 것을 발견했다. 즉, 블랙홀은 강한 중력을 지녀 주위의 모든 물체를 삼켜버린다는 종래의 학설을 뒤집은 것이다. 그리고 또 다른 가설로 우주가 허시간에 가장자리 또는 경계를 가지지 않는다는 것도 내놓았다.

그는 계속 미시(微視)의 세계를 지배하는 양자역학(量子力學)과 거시(巨視)의 세계인 상대성이론을 하나로 통일하는 통합이론인 ‘양자중력론’ 연구에 몰두하고 있으며, 1990년 9월 휠체어에 탄 채 한국을 방문하여 서울대학 등에서 ‘블랙홀과 아기우주’라는 주제로 강연을 하기도 하였다. 지은 책으로는 『시간의 역사』(1988), 『시간과 공간에 관하여』(1996, 펜로즈와 공저), 『그림으로 보는 시간의 역사』(1998), 『호두껍질 속의 우주』(2001) 등이 있으며, 그 외에도 많은 과학 논문과 저서를 출간한 바 있다.

뉴턴은 자신이 "거인의 어깨 위에 서 있었다"라고 말했다. 그러나 이 책에서 잘 보여주듯이, 우리의 이해는 과거의 연구 위에 새로운 것이 차곡차곡 쌓이듯 느리고 완만하게 진전해온 것만은 아니다. 코페르니쿠스와 아인슈타인처럼 때로는 새로운 세계상을 향해서 지적 도약을 해야할 때도 있었다. 어쩌면 뉴턴은 이렇게 말해야 했을지도 모른다. "나는 거인들의 어깨를 도약판으로 사용했다."

저 : 김동광

과학 저술가. 고려대 독문학과를 졸업하고 동대학원 과학기술학 협동과정에서 과학기술사회학으로 박사학위를 받았다. 현재 고려대 과학기술학연구소 연구교수이다. 과학기술과 사회라는 주제를 중심으로 번역과 저술 활동을 하고 있으며, 과학기술의 민주화를 지향하는 시민단체인 〈시민과학센터〉 운영위원이기도 하다. 지은 책으로는 『생명공학과 인간의 미래』(2007, 공저), 옮긴 책으로는 『인간에 대한 오해』(2003), 『DNA 독트린』(2001), 『잊혀진 조상의 그림자』(2008) 등이 있다.

1. 우리의 우주상
2. 시간과 공간
3. 팽창하는 우주
4. 불확정성 원리
5. 소립자와 자연의 힘들
6. 블랙홀
7. 블랙홀은 그다지 검지 않다
8. 우주의 기원과 운명
9. 시간의 화살
10. 벌레구멍과 시간여행
11. 물리학의 통일
12. 결론