이토록 인간적인 물리학

“한 점에서 시작된 우주는 어떻게 은하와 별 그리고 당신을 만들어냈을까?”

시간, 빛, 별, 행성, 생명의 탄생부터 우주의 죽음까지

나를 둘러싼 우주를 해석하며 삶의 의미를 찾아가는 10번의 지적 여정

★ 출간 즉시 《슈피겔》 베스트셀러

★ 독일 아마존 분야 베스트 1위

★ ‘우주먼지’ 지웅배 강력 추천

출간 4주 만에 《슈피겔》 베스트셀러에 오르며 독일 논픽션 시장을 단숨에 장악한 책, 《이토록 인간적인 물리학》이 21세기북스에서 출간되었다. 저자 팀 폴러트는 어려운 과학 지식을 대중의 눈높이에 맞춰 흥미롭게 설명하는 과학 커뮤니케이터로 독일에서 ‘천재 스토리텔러’로 불리는 인물이다. 그의 첫 저서인 이 책은 138억 년 우주의 역사를 통과하며 우리 삶의 의미를 찾아가는 여정을 담고 있다.

이 책은 빅뱅의 첫 순간부터 출발해 우주의 마지막 어둠까지 나아간다. 시간이 왜 사람마다 다르게 흐르는지, 보이지 않는 암흑물질이 어떻게 은하의 골격을 세우고 그 안에서 별이 켜졌는지, 그 별들이 만든 원소가 어떻게 지구에서 생명이 되었는지. 물리학에서 화학으로, 화학에서 생물학으로, 마침내 원자에서 인간으로 이어진 긴 연쇄를 하나씩 짚어나가며 시간과 빛, 별과 행성, 생명과 죽음에 이르는 우주의 10가지 장면을 포착한다.

이 책은 우주의 작동 원리를 설명하는 데서 멈추지 않고, 그 원리 안에서 살아간다는 것이 무엇인지 다시 생각하게 한다. 우주를 이해할 만큼은 늦게 태어났으나 우주를 여행하기에는 너무 일찍 태어난 우리에게 영겁과 영겁 사이의 짧은 순간을 살아간다는 것이 왜 특권인지를 물리학의 언어로 알려준다. 밤하늘을 올려다보며 ‘나는 왜 여기에 있는가’를 물어본 적 있는 이라면 이 책에서 지금껏 만나본 적 없는 답을 얻게 될 것이다. 당신의 존재는 우연이 아니라 138억 년의 시간이 도달한 하나의 결론이라는 답을 말이다.

“우주의 질서를 생각하다 보면 우리는 누구나 철학자가 된다.”

무한한 우주가 유한한 삶에 던지는 질문들

우리는 대체로 물리학이라는 학문이 삶과 무관하다고 생각한다. 하지만 시선을 조금만 돌려보면 이야기가 달라진다. 내 몸을 이루는 원자가 수십억 년 전 어느 별의 내부에서 만들어졌고, 내가 딛고 선 지구가 138억 년에 걸친 물리 법칙의 산물이라는 것을 깨닫는다면 말이다. 그 순간부터 물리학은 ‘나’를 설명하는 언어가 된다. 그렇다면 자연스럽게 이런 질문도 던져볼 수 있다. ‘우주의 자연법칙은 그토록 짧은 순간에 어째서 은하와 블랙홀 그리고 나처럼 의식을 지닌 존재를 만들어냈을까?’

이 책은 이처럼 ‘우주는 어떻게 작동하는가’라는 과학적 질문을 넘어, ‘우주 안에서 왜 나라는 존재가 생겨났는가’라는 질문까지 도달하게 해준다. 저자는 우리가 아는 한 이 질문을 던질 수 있는 존재는 우주에서 오직 우리뿐이라고 이야기한다. 오직 우리만이 몇십 년이라는 찰나 동안 하늘을 올려다보며 자신의 기원을 묻는다는 것이다.

내가 어디에서 왔는지, 무엇으로 이루어졌는지, 이 거대한 우주에서 어떤 존재인지 생각하고, 그 속에 숨은 물리 법칙을 알게 될 때 비로소 나라는 존재가 우주의 138억 년이 빚어낸 결과임을 이해하게 된다. 그리고 그 이해는 짧은 생을 대하는 태도를 바꿔놓을 것이다. 영겁과 영겁 사이의 찰나를 살아간다는 것이 특권처럼 여겨지는 순간이 찾아오기 때문이다.

빅뱅의 첫 순간부터 우주의 열죽음까지

지적이고 다정한 언어로 풀어낸 138억 년 우주의 역사

이 책은 총 10장에 걸쳐 우주의 처음과 끝을 관통한다. 시간이 왜 사람마다 다르게 흐르는지 묻는 상대성이론에서 출발해 빅뱅 직후의 찰나에 어떻게 빛이 탄생했는지, 빛이 사라진 우주의 새벽에서 최초의 별과 블랙홀이 어떻게 태어났는지를 이야기한다. ‘우주에 우리뿐인가’라는 질문에 외계 생명체 연구로 답하기도 한다. 우리가 떠나온 태양계의 기원, 끊임없는 충돌 속에서 태어난 지구와 인류, 관측하는 방식이 현실을 바꾸는 양자의 세계로 나아가는 여정에는 물리학, 화학, 생물학을 넘나드는 과학 지식이 가득하다.

책은 여기서 멈추지 않고 아득한 미래로까지 향한다. 초지능과 인구 감소 같은 위협 앞에 선 인류를 돌아보고, 항성 시대에서 암흑 시대에 이르는 우주의 죽음과 그 이후 ‘우주의 생애를 꿈꾸는 뇌’가 남을지도 모른다는 사고실험까지 담아낸다. 그리고 마침내 이 모든 여정은 우리 삶의 의미를 물으며 끝난다.

이 긴 여정을 책 한 권으로 단숨에 통과하고 나면, 138억 년이라는 시간이 결코 나와 무관한 역사가 아니라 지금의 ‘나’로 도달하기 위한 과정이었음을 알게 된다. 이 과정의 끝에서 책의 마지막 장을 덮고 나면 발밑의 돌멩이 하나, 창으로 쏟아지는 햇빛 한 줄기까지도 예전과 다르게 보이기 시작할 것이다.

“이 책 안에서 우리는 우주를 10번 다시 만난다!” _‘우주먼지’ 지웅배

하나의 우주를 10가지 관점으로 읽는 새로운 방식

이처럼 우주의 역사를 인간의 이야기로 되짚는 시도를 흔히 ‘빅 히스토리’라 부른다. 이 책 또한 빅 히스토리를 이야기하지만, 138억 년을 한 줄로 길게 펼쳐 보이는 기존의 방식은 택하지 않는다. 아직 과학의 언어에 익숙하지 않은 독자에게는 그 거대한 스케일 자체가 장벽이 되기 때문이다.

이 책은 거대한 우주의 역사를 시간과 빛, 충돌, 생명, 죽음 같은 10개의 주제를 각각 하나의 문으로 10번 다시 열어보는 책이다. 같은 우주라도 어떤 질문을 들고 들어서느냐에 따라 전혀 다른 얼굴을 드러낸다. 덕분에 독자는 어느 장을 먼저 펼치든 그 자체로 완결된 이야기를 만나면서도 10개의 장을 모두 지나고 나면 그 조각들이 하나의 커다란 그림으로 모여드는 경험을 하게 된다.

이 독특한 구성은 우주를 바라보는 시선이 곧 나 자신을 바라보는 시선이 되도록 설계되어 있다. 천문학자 지웅배(우주먼지)는 추천의 글을 통해 “이 책 안에서 우리는 우주를 10번 다시 만난다”며, 빅 히스토리를 이토록 다양한 방식으로 노래할 수 있으리라 생각해본 적 없다고 고백한다. 물리학이 인간과 동떨어진 차가운 학문이 아니라, 우리가 어디에서 왔고 무엇으로 이루어졌으며 이 거대한 우주에서 어떤 존재인지를 묻는 가장 인간적인 시도가 되는 순간이다. 

지은이 : 팀 폴러트

독일의 2000년생 차세대 과학 커뮤니케이터. 수많은 노벨상 수상자를 배출한 독일의 기초과학 명문 괴팅겐대학교(Georg-August-Universitat Gottingen)에서 물리학과 생물학을 전공하고 있다. 틱톡 채널 ‘3분 지식(@3minutenwissen)’, 과학 전문 팟캐스트 ‘공간과 시간(Raum & Zeit)’, 유튜브, 인스타그램 등 다양한 플랫폼에서 우주의 탄생, 양자역학, 열역학, 기후 변화 등 심도 있는 과학 주제를 다룬다. 어려운 과학 지식을 대중의 눈높이에 맞춰 흥미롭게 풀어내는 데 탁월한 능력을 지녔으며, 그 덕분에 독일 현지에서는 ‘현대판 하랄트 레슈(독일의 국민 과학 커뮤니케이터)’라는 찬사를 받고 있다.

《이토록 인간적인 물리학》은 그의 첫 저서로, 빅뱅에서부터 열죽음까지 우주 전체의 역사를 아우르며 ‘우리 삶의 의미’라는 근본적인 물음에 다가가는 책이다. 출간 후 단 4주 만에 슈피겔 베스트셀러에 오른 이 책을 통해 독자들은 물리학의 언어로 우주와 생명 그리고 자기 자신을 새롭게 읽어낼 수 있을 것이다. 

옮긴이 : 배명자 

서강대학교 영문학과를 졸업하고, 출판사에서 8년간 편집자로 근무했다. 그러던 중 대안교육에 관심을 가지게 되어 독일로 유학을 갔다. 그곳에서 뉘른베르크 발도르프 사범학교를 졸업했다. 현재 가족과 함께 독일에 거주하며 2008년부터 전문 번역가로 활동 중이다. 《아비투스》, 《이토록 위대한 몸》, 《어두울 때에야 보이는 것들이 있습니다》, 《숲은 고요하지 않다》, 《과학이 우리의 생각을 읽을 수 있다면》, 《불확실성의 시대》, 《초판본 독일인의 사랑》 등을 번역했다.

추천의 글 - 우리 존재의 의미를 확인하는, 이토록 인간적인 물리학

서문 – 마침내 이 우주에 당신이 존재하기까지

1장 시간의 상대성 - 우리는 모두 각자의 시간을 살고 있다

물리학의 시작, 19세기 말로의 초대 / 물리학의 가능성을 간과했던 사람들 / 뉴턴이 설명하지 못한 것 / 아인슈타인 그리고 특수상대성이론 / 시간을 구부리는 중력의 힘 / 서로 다른 ‘시간 거품’ 속에서

2장 원시 우주의 탄생 - 태초에 우리는 우주와 하나였다

우주의 시작, 제로 모멘트 / 우주의 첫 순간, 플랑크 시대 / 태초의 원시 수프 속에서 / 팽창하는 우주, 전약력 시대 / 끓어오르는 우주, 쿼크 시대 / 하드론 시대까지 우주의 나이 1초 / 빅뱅의 끝자락, 렙톤 시대 / 광자 시대에 탄생한 빛, 우주배경복사 / 우리 존재의 의미가 우주에 있다면

3장 항성 시대 - 살아 있는 어둠 그리고 별의 탄생

빛이 사라진 우주의 새벽 / 우주의 어둠은 빈 공간이 아니다 / 별들의 탄생 / 우주 최초와 최후의 비밀, 블랙홀 / 우리은하와 이웃들 / 우리를 끌어당기는 거대 인력체 / 나와 우주를 연결하는 생명의 설계

4장 외계 생명체 - 우주에 홀로 존재하거나 혹은 알아보지 못하거나

우주에 다른 생명체가 있을까? / 생명이 살 수 있는 곳, 골디락스 존 / 진화는 더 나은 쪽으로 나아가지 않는다 / 우리를 스쳐간 성간 방문자, 오무아무아 / 외계 문명도 우리와 같은 길을 걷는다 / 인류와 같은 문명이 발생할 가능성 / 우리는 외계 문명을 알아볼 수 없다 / 삶의 의미에서 우주의 의미로

5장 태양계의 탄생 - 우리가 떠나온 곳은 어디인가

태양계가 만들어지기까지 / 생명이 사라진 붉은 행성 / 우주에서 온 여행자

6장 지구와 인류 - 우리는 끊임없는 충돌에서 태어났다

지구가 달을 갖게 된 날 / 생명을 탄생시킨 진화의 번개 / 생명의 나무, LUCA / 대폭발 그리고 대멸종 / 인류의 조상은 한 종이 아니다 / 인류가 쥔 돌이 말해주는 것 / 사라진 인류의 종들 / 호모 사피엔스는 학살자였을까? / 생존을 넘어 의미를 구하는 종이 되다 / 인류의 미래를 위한 선택들

7장 세계의 양자화 - 관점을 바꾸면 현실이 바뀐다

세상은 알갱이로 이루어졌다 / 신의 주사위 게임, 양자역학 / 전자를 이용한 이중 슬릿 실험 / ‘무엇을’ 보는가에서 ‘어떻게’ 보는가로

8장 인류 종말론 - 미래의 인간은 골디락스 존을 찾게 될까

인류 최후의 개척지 / 인류의 종말을 증명하다 / 인류는 정말 핵전쟁으로 멸망할까? / 멸종으로 가는 길, 인구 감소 / 마지막 위협, 초지능 / 최후가 아닌 최초의 인류가 되려면 / 인류, 우주인이 되다 / 시간이란 무엇인가? / 과거도, 미래도 있지만 ‘현재’는 없다 / 시간을 초월하는 시간의 B 이론

9장 우주의 죽음 - 우리는 ‘우주의 생애를 꿈꾸는 뇌’일까

항성 시대: 현재부터 10¹⁴년까지 / 퇴화 시대: 10¹⁴년부터 10¹⁰⁰년까지 / 암흑 시대: 10¹⁰⁰년부터 종말까지 / 죽음 이후: 무(無)에서 우주를 꿈꾸는 뇌(腦)까지

10장 우주 그리고 생의 의미 - 존재는 사라지는 것이 아니라 발견되는 것

존재의 세 가지 의미 / 단순한 의미 / 복잡한 의미 / 아름다운 의미

감사의 글

참고 문헌