[아하! 우주] 호킹 박사, 빅뱅 전을 말하다.. "시간도 존재하지 않았다"

[서울신문 나우뉴스]

“빅뱅 당시 우주의 모든 물질은 무한대의 온도와 밀도를 가진 한 점으로 응축되어 있었다.”

하지만 그 전에 무슨 일이 있었을까? 세계적인 물리학자 스티븐 호킹 박사는 그에 버금가는 유명한 과학자 닐 디그레스 타이슨과의 인터뷰에서 빅뱅 이전에 무슨 일이 일어났는가에 대해 자신의 생각을 밝혔다.

호킹 박사는 4일 11시(미 동부시간)에 방송되는 내셔널 지오그래픽채널의 타이슨의 '스타 토크'(StarTalk) TV 쇼 시리즈에 출연했다. “무엇인가가 있기 전에는 무엇이 있었는가?”라는 질문에 대한 호킹 박사의 대답은 ‘무경계 제안'(no-boundary proposal)이라고 알려진 이론에 의존한다.

우주의 경계조건은 경계가 없다는 것이라고 밝히는 호킹 박사는 “이 이론을 더 잘 이해하려면 유니버설 리모컨(우주를 제어하는 ​​리모컨)을 잡고 되감기를 눌러보라. 오늘날 과학자들이 알고 있듯이 우주는 끊임없이 팽창하고 있다"면서 "시간을 과거로 되돌리면 그에 따라 우주는 축소된다. 되감기를 끝까지 하면(약 138억 년) 전체 우주가 단일 원자의 크기로 줄어든다”고 말했다.

이 만물의 원시원자는 '특이점'으로 알려져 있다. 무한대의 밀도와 극한의 온도가 한 점에 농축돼 있는 이 특이점에서는 우리가 알고 있는 모든 물리법칙은 작동을 멈춘다. 다른 말로 하면, 우주가 팽창하기 전에는 시간 자체가 존재하지 않았다는 뜻이다. 시간의 화살은 우주가 점점 작아지면서 무한히 한 점으로 축소되는 출발점에는 도달하지 않으며, 시간이나 공간, 물질은 빅뱅과 함께 비로소 존재하게 되었다는 것이다.

“빅뱅 이전의 사건은 단순히 정의되지 않았다. 왜냐하면 아무 일도 일어나지 않았기 때문”이라고 설명하는 호킹 박사는 무 경계 제안에 대한 강연에서 이렇게 밝혔다. “빅뱅 이전의 사건들에는 아무런 관찰 결과가 없으므로 이론으로 추구할 대상에서 벗어나며, 시간은 빅뱅에서 비로소 시작되었다고 말할 수 있다.”

호킹 박사가 이 같은 이론을 토론한 것은 이번이 처음이 아니다. 그는 이전에 주제에 대한 강의를 했으며 유튜브에서 제공되는 무료 다큐멘터리에 출연한 적도 있다.

루게릭병으로 손가락을 제외하고 모든 근육운동이 불가능한 호킹 박사는 특수 음성 재생장치로 강의한다. 얼마 전 76회 생일을 맞았다. 한국에도 한 차례 방문해 강연한 적이 있는데, 20대 때 의사가 몇 년 못 살거라 했는데 여태까지 산 것이 자신의 가장 큰 업적이라고 농담삼아 말하기도 했다.

이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

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