프롤로그
제1장 막다른 길, 양자중력 앞에 서다
제2장 공간, 입자, 그리고 장
제3장 루프이론의 탄생
제4장 시간과 공간: 인간이 지닌 세계관의 기본 개념
제5장 블랙홀이라는 이상한 ‘시간펌프’
제6장 시공간은 존재하지 않는다
제7장 ‘모든 것의 최종이론’을 향해
에필로그
감수의 글
‘진짜 세계’를 완성하기 위한
카를로 로벨리의 끝없는 물리학 여정
20세기 과학혁명은 두 가지 중대한 사건으로 이루어져 있다. 바로 ‘양자역학’과 ‘일반상대성이론’. 두 이론 모두 실험을 통해 확인되었고, 현대 기술 발전의 많은 부분을 가능하게 만들었다. 하지만 두 이론이 세계를 서술하는 방식은 양립이 불가능하다. 마치 서로 존재하지 않는 것처럼 각각 수립되었다. 일반상대성이론 교수의 강의 내용은 옆 강의실에서 양자역학을 가르치는 동료 교수가 보기에 말도 안 되는 것일 테고, 그 반대의 경우도 마찬가지다.
우리의 세계는 양립 불가능한 두 이론을 모두 따를 수 없기에, 무슨 수를 써서라도 이 둘을 연결해야 했다. 이 임무가 바로 ‘양자중력’의 핵심 문제이다. 세계적인 이론 물리학자 카를로 로벨리는 20대 때 이 문제에 자신의 인생을 몽땅 받치기로 마음 먹었다. 시공간에 대한 근본적인 개념들을 연구할 수 있었고, 도저히 해결할 수 없어 보이는 문제가 그의 마음을 사로 잡았던 것이다.
당시 이탈리에서도 이 문제를 연구하는 사람이 거의 없었고, 교수들도 “막다른 길이나 다름없다.”며 카를로 로벨리의 도전을 만류했다. 하지만 그는 막다른 길로 떠나 그 길에서 공주를 만나고 보석을 구하게 된 ‘조반니노’의 우화를 떠올리며 그 길로 떠났다. 그리고 그는 말한다.
“나는 그 막다른 길에서, 공주와 수많은 보석들을 찾아냈다!”
시간과 공간이 없는 세계,
그곳에서 펼쳐지는 우주에 관한 새로운 이야기
그렇게 카를로 로벨리는 이 문제의 해결을 평생의 업으로 삼고, 초끈이론을 대신할 새로운 ‘루프양자중력이론‘을 수립하는 데 오랜 시간 공을 들여왔다.
그 과정에서 물리학 이론의 토대가 되어온 기존의 공간과 시간 개념의 문제는 무엇인지, 이를 해결하는 데 왜 루프 개념이 필요한지, 루프가 무엇을 의미하는지, 루프이론이 추측하는 공간과 시간의 이미지는 무엇인지, 루프이론이 어떻게 중력의 양자효과를 설명하는지, 특히 초기 우주의 대폭발과 블랙홀 내부에서의
