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수학자인 저자는 이 책을 통해 인간이 과학을 통해 이룩한 성취와 그리고 그 한계를 다양한 분야에 걸쳐 설명하고 있다.
다음은 책 내용 중 인상적이었던 부분들이다.
"우리는 모르는 것과 알 수 없는 것, 불확실한 것과 함께 살아가는 수밖에 없다. 우주의 작동 원리를 만족스럽게 설명하는 이론이 등장한다 해도, 어떤 미지의 이야기가 인간에게 발견되기를 기다리고 있는지 아무도 알 수 없다. 물론 이 이야기는 끝이 없을지도 모른다. 확실한 지식을 원한다면 지금 몰입하고 있는 이야기에서 언제든지 빠져나올 준비가 되어 있어야 한다. 과학이 경직되지 않고 지금처럼 생생하게 살아남을 수 있었던 것은 사고의 유연성을 초지일관 유지해왔기 때문이다."
과학은 오랜 시간 세상 만물의 수많은 비밀을 우리 앞에 드러내주었다 인간에게 있어 이성과 논리 추론과 증명 관찰과 실험은 영원히 침묵 할 것 같은 생명과 우주의 미스터리를 푸는 가장 강력한 무기이자 믿음직한 도구였다 그 어느 때보다 우리는 우주를 포함한 이 세계와 스스로에 대해 더 많이 알고 있다 하지만 더 많이 알고 있다 하지만 더 많이 알아낼수록 크고 본질적인 질문들이 우리에게 답을 요구하는 것처럼 보인다 빅뱅 이전에는 무슨 일이 있었는지 우주는 무한한 공간인지 인간의 의식은 뇌의 어느 곳에 자리 잡고 있는지 등 현대과학이 가장 가까이 다가간 지금 미지의 영역은 과연 언제까지 그 비밀의 문을 굳건하게 지킬 수 있을까
우리가 절대 알 수 없는 것들에 대해는 우주와 자연의 미지를 개척한 과학자들의 생각과 발견을 조사하고 우리가 알아낼 수 있는 지식에는 과연 한계가 없는지 탐구하는 책이다 저자 마르쿠스 뒤 소토이는 리처드 도킨스를 이어 옥스퍼드 대학의 과학 대중화 사업을 이끌고 있는 책임자다 그에 걸맞게 답하기 힘든 현대과학의 경계를 7장에 걸쳐 유쾌하면서도 명확하게 풀어낸다
과학의 경계에서 일어나는 다양한 추측과 논증을 일반 독자가 이해하기는 사실 쉽지 않다 하지만 이 책의 저자는 어렵고 복잡한 개념을 최대한 쉽게 설명한 뒤 본질적인 질문에 대한 탐구를 진전시킨다 예를 들어 첫 장에서는 주사위 눈금을 맞추는 도박 이야기에서 흥미를 돋우고 간단한 확률 수학을 거쳐 카오스 그리고 고전 역학과 결정론적 우주관까지 나아가며 우리는 미래를 예측할 수 있는가에 대한 커다란 물음에 답하는 형식을 취한다
또한 수학자로서의 자신이 경험과 지식을 십분 활용할 뿐 아니라 각 방면의 석학을 찾아가 진행한 인터뷰의 내용을 추가해 경계 너머의 세계에 대한 논의에 생명력을 불어넣는다 특히 세 번째 경계에서 쿼크의 존재를 입증하는데 기여한 물리학자이자 신학자인 존 폴킹혼과의 인터뷰는 과학과 신학의 미묘한 줄다리기를 느낄 수 있어 더욱 흥미롭다 폴킹혼은 우리가 알 수 없는 소수점 이하 자리에서 전능한 신이 개입하고 있다고 주장한다 반면 수학자인 저자는 신이 개입할 수 있는 자연의 빈틈이 있더라도 과학과 수학으로 최대한 그 틈을 메을 수 있다고 생각한다
지금처럼 다양한 생명체가 존재하는 이유는 다윈의 진화론으로 충분히 설명 가능하다. 생명체의 종류가 많아진 것은 진화의 필연적 결과이며, 여기에 창조주가 끼어들 여지는 없다. 그러나 우주에 존재하는 20여종의 상수(전자의 질량, 중력 상수, 빛의 속도, 양성자의 전하, 플랑크 상수 등)가 지금과 같은 값으로 세팅된 이유만은 설명할 길이 없었다. 이들의 값이 지금과 달랐다면 생명체는 탄생하지 못했을 것이다. 생명체가 번성하게 된 생물학적 이유는 알아냈는데, 그런 환경이 조성된 물리적 이유는 여전히 오리무중이었다. ---「지식의 네 번째 경계. 잘라낸 우주」중에서
우리는 기체 분자로 가득 찬 방의 미시적 상태를 완벽하게 알 수 없다. 우리가 알 수 있는 것은 거시적 상태뿐이며, 하나의 거시적 상태에는 수많은 미시적 상태가 대응된다. 지식이 불완전하기 때문에 통계적 상황밖에 고려할 수 없는 것이다. 로벨리와 콘은 이 불완전한 지식이 우리의 시간 감각과 관련된 ‘흐름’을 낳는다는 것을 수학적으로 증명했다. 알 수 없는 미시계를 거시적 관점에서 고려할 때 시간이 개입되고, 여기서 더 깊이 파고들어 가면 시간은 사라진다. 통에 담긴 물을 거시적 규모에서 보면 ‘수면’이 존재하지만, 원자 규모로 들어가면 수면이라는 말 자체가 무의미해지는 것과 비슷하다. 하나의 원자에 대해서는 온도를 논할 수 없고 축축한 물 분자가 존재하지 않는 것처럼, 온도 역시 기본적인 개념이 아니라 겉보기 현상에 불과하다. ---「지식의 다섯 번째 경계. 손목시계」중에서
수학은 주사위에 대해서 마술 같은 결과를 낳는다. 확률이란 무엇인가? 주사위를 600번 던진다면 눈금 6이 100번쯤 나올 것이다. 그러나 내게 필요한 것은 확률이 아니다. 나는 주사위를 한 번 던졌을 때 어떤 눈금이 나오는지 알고 싶다. 그런데 혼돈 이론의 방정식에 따르면 초기 상태의 미세한 변화가 결과에 큰 영향을 미치기 때문에, 계의 미래(또는 과거)를 예측하려면 현재 상태를 완벽하게 알고 있어야 한다. 그러나 양자 역학의 불확정성 원리에 따르면 입자의 위치와 운동량을 동시에 정확하게 알 수 없으므로 계의 미래(또는 과거)를 예측하는 데에는 분명한 한계가 있다.
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