스티븐 호킹의 위험한 예측 6가지

스티븐 호킹의 위험한 예측 6가지

 

생전에 스티븐 호킹은 이 세상에 대해 정말 많은 예측을 해 왔습니다. 그리고 과학은 스티븐 호킹의 예측을 이제서야 하나씩 따라 잡고 있지요. 하지만 스티븐 호킹의 예측이 모두 과학적으로 입증된 되고 있는 것은 아닙니다. 반대로 많은 논란을 낳고 있는 점들도 많이 있습니다. 이번 시간에는 아직 입증되지 않은 스티븐 호킹의 예측 6가지를 알아보겠습니다.

 

1.블랙홀 정보 역설

 

과학자들은 물질의 형태는 사라질 수 있어도 물질에 정보는 절대로 사라지지 않는다고 생각해왔습니다. 심지어 물질이 블랙홀에 빨려 들어가 형태가 사라지더라도 물질의 정보는 그 안에서 어떤 형태로든 존재할 것이라고 생각해 왔었죠. 하지만 스티븐 호킹은 블랙홀이 호킹 복사에 의해 우주에서 완전히 사라질 수 있다는 것을 증명했습니다. 그리고 덧붙여서 블랙홀 안에 있던 정보 역시도 완전히 사라지게 된다고 말했습니다. 당시 호킹의 발표를 듣게 된 많은 과학자들은 정말 커다란 충격에 휩싸이고 말았는데요. 물리학자들의 입장에서 정보는 절대로 사라질 수가 없는데, 블랙홀과 정보를 지워 버리는 호킹 복사가 증명이 되었으니 정말 충격을 받지 않을 수가 없었을 겁니다. 이러한 문제를 가리켜 블랙홀의 정보역설이라고 하며, 이 문제는 과학계에서 아주 오랫동안 논란이 되어왔습니다. 결국 스티븐 호킹은 2016년에 정보는 사라진다는 기존의 자신의 생각을 바꾸게 되었는데요. 블랙홀 안에 있는 정보는 사라지지 않고 사건의 지평선 주변에 있는 광자에 의해 기록될 수 있다고 말했습니다. 그리고 이러한 광자들을 가리켜 ‘부드러운 머리카락’이라고 불렀죠. 이러한 호킹의 생각은 여전히 입증되지 못하고 있으며, 사실 과학적으로 입증할 수 있는지 여부도 확실하지 않습니다.

 

2.원시 블랙홀

 

블랙홀은 무거운 별이 자체 중력에 의해 붕괴되면서 만들어집니다. 그러나 일부 블랙홀들은 빅뱅 직후인 초기 우주에서 자발적으로 만들어졌을 가능성이 있습니다. 이러한 블랙홀을 가리켜 원시블랙홀이라고 하는데요. 스티븐 호킹은 이런 원시 블랙홀을 심층적으로 연구했던 최초의 과학자이기도 했습니다. 호킹은 정말 작고 가벼운 원시블랙홀들은 지금은 증발되어 사라졌을 수 있지만, 어떠한 원시블랙홀 들은 지금도 우주에 남아 있을 수 있다고 제안했습니다. 그리고 많은 과학자들이 쫓고 있는 암흑 물질이 사실 원시 블랙홀로 이루어져 있을 가능성이 있다고 제안했죠. 이러한 호킹의 생각은 그럴싸해 보이긴 했지만, 최근의 연구 결과들은 그 가능성이 매우 낮다는 것을 보여주고 있습니다. 최근에 과학자들은 원시 블랙홀을 찾기 위해 안드로메다 은하에서 마이크로렌즈 현상을 탐색했습니다. 하지만 안드로메다 은하에서 발견된 마이크로렌즈 현상은 단 한 건만 관측이 되었는데요. 정말 암흑물질이 원시 블랙홀로 이루어져 있다면, 이곳에서 훨씬 더 많은 마이크로렌즈 현상이 관측되었을 겁니다. 물론 그렇다고 해서 호킹의 생각이 완전히 틀렸다고 단정하기에는 이르지만, 그 가능성은 높지 않습니다.

 

3.다중 우주

 

호킹이 가장 마지막에 했던 고민 중 하나는 바로 다중우주론이었습니다. 즉, 우리 우주는 수 없이 존재하는 거품 형태의 우주 중에서 하나의 우주 일뿐이라는 겁니다. 그리고 호킹은 수많은 우주가 존재할 수 있다는 아이디어에만 만족하지 않았는데요. 그는 2018년에 출판된 자신의 마지막 논문-영원한 팽창으로부터의 부드러운 출구-에서, 다중우주를 길들이려는 노력을 하기 시작했습니다. 즉 다중우주의 개념을 우리가 실제로 테스트하고 연구할 수 있게 수학적 틀을 제시하고 또 만들어 나가고자 노력했죠. 하지만 우리는 이런 호킹의 생각이 옳은지에 대해서는 여전히 알 수가 없습니다. 그리고 대부분의 과학자들은 그의 아이디어를 이용해 다중우주를 테스트할 생각은 당장은 없어 보입니다.

 

4.연대기 보호 가설

 

황당한 얘기로 들릴 수 있지만, 사실 물리법칙은 시간 여행을 금지하지 않습니다. 아인슈타인의 상대성 이론은 시간을 뒤틀어서 시간에 고리(Loop)가 만들어질 수 있는 가능성을 허용합니다. 정말로 이런 시간의 고리를 만들 수 있다면, 우리는 과거의 어느 순간으로 되돌아가 시간의 고리를 따라서 다시 세상을 반복할 수 있게 될 겁니다. 마치 데자뷰처럼 말이죠. 이런 개념을 가리켜 ‘닫힌 시간 곡선’이라고 하는데요. 말이 조금 어렵게 들릴 수 있지만, 말을 풀어보면 그냥 타임머신이라고 생각해도 별 문제는 없습니다. 그럼에도 불구하고 우리가 시간 여행을 할 수 없는 이유는 무엇일까요? 호킹은 시간여행이 불가능한 이유에 대해서 자연이 시간의 역행을 금지하고 있다고 결론 내렸습니다. 그는 아직 알려져 있지 않은 어떤 자연의 법칙이 닫힌 시간 곡선이 발생하는 것을 막고 있다고 제안했죠. 즉, 자연은 시간을 되돌려서 발생할 수 있는 심각한 문제로부터 우리를 구해 주고 있다는 겁니다. 예를 들면 과거로 돌아가 나의 할아버지를 죽였을 때 나의 존재는 어떻게 될 것인가와 같은 치명적인 역설을 막아준다는 겁니다. 어쨌든 호킹의 이러한 생각은 여전히 추측에 불과하며, 또한 시간여행이 가능한지의 여부도 아직은 알 수 없습니다.

 

5.창조자 없음

 

여러분들이 가장 궁금해 하는 우주의 미스터리는 무엇인가요. 세상의 많은 사람들이 ‘빅뱅 이전에 무엇이 있었나요?’라는 질문을 하고 있습니다. 당연히 호킹도 이 질문을 들었습니다. 그리고 다음과 같이 답했죠. “질문이 잘못되었다.” 호킹은 이 질문에 대해서, 정말 아무런 의미도 없고 질문 자체가 잘못되었다고 답했습니다. 이 세상을 이루고 있는 공간과 시간을 비롯해 존재하고 있는 모든 것들은 빅뱅에서 시작되었기 때문입니다. 또한 빅뱅은 순식간에 일어났기 때문에 창조자가 존재할 시간 자체도 없었을 것이라고 말했습니다. 즉 호킹은 창조자가 존재할 가능성에 대해서도 전혀 없다고 단정지었죠. 많은 사람들이 이러한 호킹의 생각에 동의하지는 않지만, 호킹은 생전에 자신의 생각을 여러 번 반복해서 주장에 왔었습니다. 어쨌든 이 주제는 영원히 풀릴 수 없는 수수께끼로 남게 될 가능성이 높습니다.

 

6.종말

 

호킹은 노년에 아주 독특한 주제에 대해서 고민하기 시작했습니다. 바로 인류의 미래에 대한 주제였는데요. 오랜 고민 끝에 호킹은 인류는 결국 멸종 수준의 재앙을 맞이하게 될 것이라고 예측했습니다. 특히 그가 걱정했던 분야는, 낮은 확률로 일어나지만 충격이 매우 높은 사건들이었죠. 예를 들면 지구를 강타 할 수 있는 아주 거대한 소행성 같은 것들에 대해서 말입니다. 하지만 호킹은 이런 문제 이외에도 인공지능의 역습이나, 외계인들의 침공과 같은 문제에 대해서도 걱정했었습니다. 특히 호킹은 과학자들에게 외계인을 찾는 행위를 하지 말라고 경고하기도 했었는데요. 만약 외계인이 지구를 방문하게 되면, 콜럼버스가 미국에 상륙했을 때, 받았던 결과를 초래하게 될 것이라고 경고했었습니다. 또한 호킹은 힉스 보손(힉스 입자)이 결국 우주를 집어삼킬 수 있는 진공 버블을 유발할 수 있다는 아주 파격적인 예측을 하기도 했었습니다. 물론 이런 호킹의 예측은 그때가 되어야만 알 수 있는 것들이라, 사실상 입증이 불가능하다고 할 수 있습니다. 저번 시간에 이어서, 이번에는 아직 입증되지 않은 호킹의 예측에 대해서 알아봤는데요. 호킹이 했던 많은 예측들이 옳았던 것으로 하나씩 판명되고 있지만, 그의 몇 가지 생각들은 차라리 틀리는 것이 낫겠다라는 생각이 들게 됩니다.