[클로즈업]숨겨진 우주

　◇숨겨진 우주

　리사 랜들, 김연중·이민재 옮김, 사이언스북스 펴냄.　

　4차원을 넘어선 5차원의 시공간과 더 있을 것으로 추정되는 또다른 차원의 비밀을 찾아 여행을 떠나보자. 이 책은 세계 이론 물리학계의 최대 화두로 부상한 ‘여분 차원(우리 눈에 보이지 않는 4차원보다 높은 고차원 세계)’의 물리학을 소개한다.

　세계는 가로·세로·높이라는 3개의 공간 차원과 1개의 시간 차원을 합쳐 4차원처럼 보이지만 실은 다섯번째 공간차원인 5차원이 존재한다. 이 다섯번째 공간 자체의 모양이나 그 안에 담긴 에너지 또는 구조는 우리가 살고 있는 세계에 엄청난 영향을 끼친다. 우주를 이루는 중력·전자기력·약력(원자핵의 붕괴를 일으키는 힘)·강력(쿼크들을 결합해 양성자와 중성자를 만드는 힘) 등 4가지 힘 가운데 중력이 다른 힘에 비해 극단적으로 약한 이유는 중력이 우리가 살고 있는 4차원 세계 안의 힘이 아니라 5차원에서 오는 힘이기 때문이다.

　이것이 미국 하버드대 물리학과 교수 리사 랜들이 공동 연구자인 라만 선드럼과 1999년에 발표한 논문 2편 ‘작은 여분 차원에서의 거대 질량 계층성’ ‘압축화의 대안’의 골자이자 이 책의 내용이다. 논문은 이론 물리학계에서 폭풍같은 영향을 미쳤다. 10년도 안된 사이에 각각 3000번 이상씩 인용될 정도였고, 여분 차원을 연구하는 물리학을 이끌어냈다.

　이 책의 지은이는 리사 랜들은 입자 물리학, 끈 이론, 우주론에서 뛰어난 연구 성과를 거두고 있는 입자 물리학자다. 1962에 태어나 하버드대학을 나온 그는 현재 노벨상에 가장 근접한 세계적인 과학자로 평가된다.

　우리가 살고 있는 4차원 세계는 5차원 공간의 그림자이거나 수챗구멍일지도 모른다는 그의 결론은 공상과학 영화에 가깝게 보인다. 그러나 물리학계에선 입자 물리학의 표준모형을 넘어서는, 초대칭성 이론·초중력 이론·끈 이론·초끈 이론까지 동원해도 풀 수 없었던 이론 물리학의 난제를 풀어낼 획기적인 이론이 될 것이라는 기대가 나오고 있다. 21세기 물리학을 뒤흔들 차원혁명을 이 책에서 만나보자. 2만8000원.