"질서는 무질서의 바다 위에 떠 있는 섬"

[신간] '혼돈의 물리학'

(서울=뉴스1) 박정환 문화전문기자 = 신간 '혼돈의 물리학'은 우연과 확률을 기초로 한 '복잡계 과학'을 쉽게 설명했다.

책은 그동안 주목할 가치로 여겨지지 않았던 ‘혼돈’이, 질서와 규칙, 필연과 만나 물질과 세계가 탄생한다는 하나의 주제를 가지고 물리학과 수학, 생물학, 인문·사회과학의 다양한 성과를 가로지른다.

20세기 초까지만 해도 과학자와 수학자들이 바라본 세계의 참모습은 질서와 조화였다.

아이작 뉴턴 이후에는 알베르트 아인슈타인이 등장해 새로운 자연법칙을 드러냈다. 이들의 방정식은 개별 존재들의 운동을 하나의 법칙으로 일반화했다.

이런 법칙들은 세계를 밝혀주는 빛이었다. 우리의 일상 영역을 넘어 자연의 질서를 드러내주었고, 우리는 이들을 통해 일식을 예측하고 블랙홀을 상상했다.

그러나 20세기에 출현한 복잡계 과학은 인간이 물질을 인식하는 과정에 대해 전혀 다른 이야기를 내놓았다. 다시 말해 질서정연하고 예측 가능다는 뉴턴 물리학의 관점을 송두리째 뒤엎었다.

원자는 우리 세계를 구성하는 기본 물질들은 결정론이 아니라 확률의 법칙에 따라 행동한다. 즉 우리 세계는 우연을 바탕으로 한 질서 체계였다.

따라서 모든 수학 영역을 모순이 없고 완전한 하나의 체계로 통합할 수는 없으며, 운동을 예측하는 핵심 물리량인 위치와 운동량을 동시에 정확히 측정하는 것도 불가능하다.

이러한 불확정성 원리는 인간이 자연을 인식하고 측정하는 데 피할 수 없는 한계가 있다는 걸 잘 보여준다.

책은 과학적 지식 전달에 치중하지 않았다. 그보다 과학을 통해 세계와 인간의 관계를 통찰하는데 중점을 뒀다.

◇ 혼돈의 물리학/ 유상균 씀/ 플루토/ 1만7000원

art@news1.kr