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호킹의 허수 시간이란 무엇인가?

상대론의 제1인자 킵 손에 의하면, 우주의 웜홀(사과 속을 벌레가 파먹고 들어간 구멍과 같은 것)을 사용하면 미래로 갈 수 있을지 모른다고 한다. 정말일까? 또 ‘휠체어의 천재 물리학자’ 스티븐 호킹의 이론에서는 우주의 시초는 ‘허수 시간’이었다고 한다. 허수 시간이란 무엇일까? 도대체 왜 그런 시간을 생각하는 것일까?
이 책은 시간이라고 하는 참으로 기묘한 개념(?)을 주제로 삼아 주로 물리학의 최근의 발전을 추적했다. 시간은 절대 단순하지 않으며, 여러 가지 측면을 더불어 지니고 있다. 인간이 의식하는 시간, 천문 시간, 생물 시간, 우주 시간, 허수 시간 등 분류해 가면 끝이 없다. 따라서 이 책은 독자의 관심이 높을 듯싶은 화제를 7가지쯤 선택하여 구성했다.
당연히 깊은 이해를 위해서는 상대론과 양자론도 필요한데, 이것들과 정면으로 씨름하려면 복잡한 수학의 도움이 필요하다. 그러나 이 책에서는 그것들을 전문적으로 연구하려 하진 않는다. 예를 들어 시간의 앞뒤는 어떻게 되어 있는지를 대답하기 위해 우주가 필요하다면 우주 자체를 알기 쉽게 설명하는 것이 목표다.
도대체 우주란 무엇이냐, 그 시초는 어떤 것이냐고 하는 의문을 가진 전문가 이외의 사람들을 위해 되도록 실생활에 가까운 비유를 사용했다. 그러기 위해서는 엄밀하고 정량적인 내용이 희생되는 것도 부득이할 것이다. 정확하지 않으면 말하지 말라고 하는 것은 전문가의 오만이라고 생각한다. 독자 여러분이 대충 그 원리를 이해할 수 있다고 다소나마 느낀다면 이 책의 목적은 달성된 셈이다.

1. 타임머신을 생각한다
공상을 넘어서
미래를 들여다본다
미래로 간다
인과율은 어떻게 되나?
갈 때는 좋아도 올 때는 무섭다
곤란한 과거로의 침입
꿈이 현실로?
웜홀을 사용하여
웜홀의 불가사의
아무도 풀지 못하는 어려운 문제
남에게 의지하여 과거로 세계로

2. 시간이 멎는다
우주의 구멍은 꽃이 만발
이상한 지평선
시간과 공간이 뒤바뀌어 들어간다
여러 가지 블랙홀
어째서 블랙홀이 보이는가?
블랙홀을 만드는 방법
탯줄과 같은 웜홀

3. 우주에서 제일 짧은 시간
우주의 모형
퍼져 나가는 우주
처음에 빅뱅이 있었는가?
우주에서 제일 짧은 시간?
터무니없는 고온에서부터 출발하여
광속을 넘어서는 급성장!
왜 인플레이션인가?
인플레이션 이후
처음에 상호 작용이 있었다
나머지 두 가지 힘
아인슈타인의 소원
이렇게도 황급하게

4. 모든 것은 양자론적 시간으로부터
불확정성원리
불확정성이 안 되는 메커니즘
중간자의 마술
무에서부터 왜 대팽창이 일어나는가?
블랙홀의 증발
병마를 이겨내는 기력
진공 속에 태어나는 자석
반입자만이 삼켜 들여지고…
다 팽창한 후의 우주
미니 블랙홀은 어디로 갔는가?
우주의 말로

5. 호킹의 허수시간
특이점이란 무엇인가
특이점은 정말로 있는가?
호킹의 사상
경로합이 가르쳐 주는 빛의 진로
특이점을 없앤다
빅뱅 이전의 허수의 시간
있지도 않는 것을……
실수가 전부
백인 백태(百人百態)의 해석
4차원의 피타고라스의 정리
특이점을 없앤다
시간은 허수인가?
허수시간에서 대폭발!

6. 호킹의 역전하는 시간
시간의 재검토
마음의 시간
자연은 평균화를 겨냥한다
프리고진의 시간
나이를 먹던 옛날이 좋았구나……
생각을 고친 호킹
수축우주에서 엔트로피의 증가
커다란 모순
시간의 역전이란 어떤 것인가
시간은 대칭적일까?

7. 영원한(?) 시간
나타난 ‘초현(超弦)’
26차원
6개의 차원은 어디로 사라졌는가?
보손과 페르미온
수지(susy)여!
그림자의 세계
우주는 음에너지의 전자로 가득 차 있다!
우주 전체가 블랙홀
다른 세계로
괴상한 웜홀
결말 없는 결말

후기