4차원 밖을 향한 스펙터클한 돌진

물리학·우주론 만남… 대형 하드론 충돌기 이론적 연구 담아

민정주 기자

발행일 2015-12-17 제16면
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■ 천국의 문을 두드리며┃리사 랜들 지음, 이강영 옮김, 사이언스북스 펴냄, 608쪽, 3만3천원.

천국의 문을 두드리며
아인슈타인의 일반 상대성 이론이 발표된 지 100년이 된 지금, 물리학은 혁명적인 발전을 이룩하고 있다.

LHC(유럽 입자 물리학 연구소 CERN이 운영하는 대형 강입자 충돌기)에서 힉스 보손이 발견되고, 우주의 팽창이 날이 갈수록 빨라진다는 우주의 가속 팽창이 발견되고, 우주 마이크로파 배경 복사로부터 우주 진화의 역사가 해명되는 등 수십 년간 물리학자들이 이론적으로 추측만 하던 것들이 구체적으로, 정량적으로 밝혀져 물리학자들을 미래로 이끌고 있다.

게다가 입자 물리학과 우주론의 연구는 그 거대한 스케일 차이에도 불구하고 급속히 서로 중첩되며 융합되고 있어 연구하는 물리학자 자신들도 그 미래를 짐작하기 힘들 정도다.

이 책의 저자는 입자 물리학과 우주론이 중첩되는 현대 물리학의 최전선에서 어떤 일이 벌어지고 있는지, 그리고 물리학자들이 꿈꾸는 미래의 물리학은 어떤 것인지를 생생하게 전한다.

하버드대학 물리학과 교수인 저자는 5차원 시공간과 여분 차원의 비밀을 찾아 나선 책 ‘숨겨진 우주’로 이미 과학계의 주목을 받고 있다. ‘천국의 문을 두드리며’는 2008년 9월에 첫 시험가동했던 LHC(대형 하드론 충돌기)의 등장과 관련이 있다.

‘대형 강입자 충돌기’라고도 번역되는 LHC는 쥐라 산맥과 레만 호 사이의 지하에 설치된 26.6km의 초대형 장치로 유럽입자물리학연구소(CERN)가 운영한다.

저자는 LHC에서 벌어지는 실험적 탐색과, 그곳에서 무엇이 발견될지 예견하는 이론적 연구를 담고 있다. 우주의 본질, 특히 우주 곳곳에 숨겨져 있는 암흑물질의 본질을 추론해가는 우주론 연구에 대해서도 소개한다.

/민정주기자 zuk@kyeongin.com

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