뉴턴, 아인슈타인, 스티븐 호킹의 실수

 

   -뉴턴-

1920년대 말에 막스보른은 자신을 찾아온 한 무리의 과학자들에게

“우리들이 알고 있는 물리학은 6개월 뒤에 영원히 끝장날 것이라고 장담했습니다. 폴 디랙이 전자의 행태를 지배하는 디랙 방정식을 발견한 직후의 일로 알다시피 폴 디랙은 루카시안 석좌교수로 나의 선임자였습니다. 당시에는 그와 비슷한 방정식이 그 밖의 유일한 소립자로 알려진 양자를지배하리라 예상했던 것입니다. 그러나 중성자와 핵력이 발견되어 그 기대들도 무너지고 말았습니다.”

막스보른은 독일 태생으로 영국의 이론물리학자이다. 1954년 노벨물리학상을 수상했다. 그는 원자의 구조와 원리에 대해 당시의 물리학 발전에큰 자신감을 표현했다. 그러나 원자핵이 더 작은 입자들로 구성되어 있으며 서로에 미치는 핵력의 작용을 알지 못했다. 자연계에는 4개의 기본 힘이 있다. 가장 친숙한 중력, 전자기력 그리고 일상생활에서는 경험하기는힘든 원자핵에 작용하는 약력(약한 상호작용), 강력(강한 상호작용)이 있다.

 

      -아인슈타인-

“19세기에서 21세기를 대표 하는 과학자 뉴턴, 아인슈타인, 스티븐 호킹의 이론에도큰 실수가 있었다. 과학의 이론은 영원하지 않다.

 이론물리학에 과연 끝이 있을까? 그 후 100년의 세월이 흘러도 그 끝은 더욱 더 멀어져 보인다. 우주와 자연 앞에 과학이 지니는 한계성을 여실히 드러낸 일화이다.

2004년, 21세기 생존하는 최고의 이론물리학자 스티븐 호킹도 자신이주장하던 이론을 180도 뒤집어 새로이 수정된 이론을 발표하여 세상에화제가 된 적이 있다.
연합 뉴스의 일부 내용을 옮겨본다.
“모든 것을 빨아들이고 한 번 빨려 들어간 것은 절대 밖으로 나오지 못한다는 블랙홀(blackhole)에 대한 일반적인 생각이 조만간 바뀔 것으로
보인다. 영국의 과학주간지 ‘뉴사이언티스트’ 인터넷 판은 15일 세계적인물리학자 스티븐 호킹 박사가 자신의 블랙홀 이론을 수정한 논문을 다음주 아일랜드에서 열리는 과학회의에서 발표할 예정이라고 보도했다. 거의30년 동안 블랙홀이 모든 것을 파괴하고 블랙홀에서는 어떤 것도 빠져나올 수 없다는 이론을 펴온 호킹 박사는 이제 자신이 틀렸으며 블랙홀에서정보는 빠져나올 수 있다고 말하고 있다.”고 이 잡지는 전했다.

 

     -스티븐 호킹-

호킹 박사는 그러나 이 이론 수정으로 미국 캘리포니아공대(CalTech)의 존 프레스킬 교수에게 백과사전을 사줘야 할 것으로 보인다. 프리스킬교수는 1997년 호킹 박사의 “블랙홀 정보 패러독스”가 틀렸다며 백과사전 내기를 한 바 있다.
스티븐 호킹도 자신의 실수를 솔직히 인정한 것이다. 호킹은 “ 백과사전 대신 프레스킬이 야구서적을고집해 어렵게 구했다.”고 말했다.

그런데 문제점은 프레스킬 교수가 “호킹의 새 이론도 이해가 안 된다.”는 반응이어서 물리학계의 논란은 더 뜨거워질 것으로 전망되고 있다는것이다.

19세기까지 뉴턴의 역학이 물리학계를 이끌고 있었다. 그는 17세기 사람이지만 300년 동안 그의 업적이 과학계를 지배하고 있었다. 인류역사가 낳은 위대한 과학자 두 사람은 언제나 뉴턴과 아인슈타인이 쌍벽이다. 뉴턴의 업적은 실로 다양하다. 프리즘 연구, 미적분법 발견, 여러 개의 물리학 법칙을 발견하여 뉴턴역학을 완성 그리고 유명한 “만유인력의이론”을 내놓았다. 그는 우주에 빛을 전달하는 에테르라는 매질이 가득차 있다고 믿었다. 그러나 1887년 미국의 마이컬슨과 몰리는 빛의 속도를매우 정확하게 측정하는 장치를 만들어, 우주 공간에 에테르란 매질이 없음을 증명하였다. 그들은 이 공로로 20년 뒤 미국 최초의 노벨상을 받았다. 윌리엄 H. 크로퍼는 이것을 “물리학의 역사에서 가장 유명한 부정적결과였다.”라고 표현했다.

아인슈타인도 1905년 그의 논문에서 에테르 개념이 불필요하다는 것을지적했다. 아인슈타인은 뉴턴이후 300년간 지속되어온 절대시간 개념을깨뜨리고 시공간과 중력에 관한 새로운 이론을 전개하여 뉴턴의 이론을넘어서고 말았다. 이제 뉴턴의 일부 중요한 이론은 수정되어야 했다.
아인슈타인은 고민에 빠졌다. 그의 일반 상대성 이론에 따르면 우주는팽창해야 한다. 그러나 그는 무한연령의 정적인 우주관을 가지고 있었다.
그때까지도 모든 과학자들이 우주가 수축하지도 팽창하지도 않는 정적인상태를 유지한다고 믿고 있었다. 그래서 아인슈타인은 그의 방정식에 우주상수를 도입했다. 우주 상수는 팽창하거나 수축하는 힘을 밀어내는 우주의 힘 인 것이다. 그래야 우주가 정적으로 유지되기 때문이다.

그런데 1929년 엄청난 사실이 발견되었다. 미국의 천문학자 에드윈 허블이 윌슨산 천문대 세계 최대의 망원경으로 우주 속 멀리 떨어진 은하수일수록 더 빨리 멀어진다는 사실을 관측했다. 즉 우주가 팽창하고 있다는사실을 알아냈다. 아인슈타인도 직접 그곳을 방문하여 눈으로 확인할 수있었다.

그는 우주상수를 철회하며 “일생일대의 실수”였다고 인정하였다. 그 후아인슈타인은 자신의 글 속에서

“나는 이러저러한 현상이나 어떤 물체들의 스펙트럼 같은 데는 관심이 없다. 나는 하나님의 생각을 알고 싶을 뿐이다. 나머지는 사소한 일이다.”라고 고백하였다.

세기를 대표하는 위대한 과학자들, 뉴턴, 아인슈타인, 스티븐 호킹도 과학적으로 큰 실수를 했다. 최근의 관측에 의하면 우주의 73%가 암흑에너지로 이루어져 있고, 23%가 암흑물질이라는 것이 밝혀졌다. 밤하늘의 별이나 행성처럼 원자로 이루어진 물질은 겨우 4%에 불과했다. 인간이 알고 있는 우주지식은 겨우 4%이다. 

극히 미소한 일부분일 뿐이다. 인간이 자연 앞에 갖는 한계이다.

오늘날 인류는 과학의 맹신 시대에 살고 있다. 무신론자나 불가지론자들은 마치 과학을 신처럼 믿으려 한다.
과학이 인류의 역사를 찬란히 이끌 것으로 기대한다.

그러나  지식은 창조주의 지혜 앞에 겨우 모래알만한 알갱이다. 마치 지구와 우주의 비교처럼.

과학과 성경은  각자의 고유한 관점을 가지고 창조의 실체를 두 가지 모습으로 나타내고 있다. 성경과 과학은 알고 보면 서로 평행의 관계가 아니라 서로 보완의 관계에 놓여있다.

뉴턴은 말한다

"과학이란 창조주 하나님의 전능하심을 알아가는 과정의 지식일 뿐이다" 

요한복음 14장 6절

" 예수께서 가라사대 내가 곧 길이요 진리요 생명이니..."  아멘