멀티버스에 대한 이야기

멀티버스라는 다중우주

멀티버스라는 다중우주는 우리가 살고 있는 우주가 하나가 아니라 수없이 많은 우주가 시간과 공간에서 갈래가 나뉘어 서로 다른 일이 일어나고 있다는 것을 뜻한다. 많은 조건과 여러 가지 영향에 의해 수많은 다른 우주로 나뉘어 서로 보지 못하는 곳에서 끊임없이 우주들이 탄생하고 있다는 가설이다. 멀티버스는 급팽창 이론, M이론, 양자역학 등을 설명하는 데 유용한 이론이며 멀티버스를 잘 활용하면 타임머신에 의한 시간 여행이 가능할 수도 있다는 의견이 있다. 과거로 가서 중요한 영향을 미쳐 미래가 바뀌지 않고 그 영향에 관계없는 없는 또 다른 우주가 나란히 존재하기 때문이다. 다중 우주와 평행우주는 사람들이 같은 개념으로 사용하기도 하지만 엄연히 둘은 다른 이론이다. 평행우주는 멀티버스의 하위 개념으로, 멀티버스에서 설명하는 수많은 막들은 우리 우주가 나아갈 수 있는 또 다른 경우의 수를 보여주고 있다는 이론이다. 멀티버스를 주장하지만 평행우주를 반박하는 물리학자 리사 랜들은 하나하나의 우주가 현재 우리가 살고 있는 우주와 동일하다고 볼 수는 없다고 주장한다. 랜들에 의하면 5차원 이상의 공간 속, 4차원 시공간이 막처럼 존재할 수는 있지만 그 다른 우주가 우리 우주와는 전혀 다른 세계가 될 것이며 또 다른 우리는 있을 수 없다고 주장한다. 그러므로 멀티버스와 평행 우주는 확실하게 다른 개념으로 구분한다.

 

멀티버스의 4단계 분류법

멀티버스의 4단계 분류법은 미국 MIT에 물리학자인 맥스 태그마크가 쓴 논문에서 밝힌 멀티버스 4단계 분류법이다. 그가 제시한 4단계 분류법 중 1단계 분류는 관측범위 밖에 우주가 존재하며, 하나하나가 관측범위 내에서 독립된 우주를 구성한다는 주장이며 물리법칙은 우리가 사는 우주와 동일하며, 우주가 무한하거나 충분히 크면 우주들 속에 우리의 도플갱어를 발견할 수 있다는 주장이다. 그리고 2단계 분류는 인플레이션 우주론과 관계가 있으며, 우리가 사는 우주와 물리법칙이 전혀 다른 새로운 우주라는 주장이다. 3단계 분류는 양자역학에 나오는 여러 세계의 해석으로 이어진다. 양자역학적 결정에 따라 수없이 많은 서로 다른 우주로 갈라지고 있고 그 우주 안에 사는 우리는 그저 하나의 우주만을 보고 있다는 것이다. 4단계 분류는 시뮬레이션 우주다. 정보에 의해 구축된 우주는 우리가 상상하는 모든 형태를 띨 수 있으며, 이들이 독립된 멀티버스를 구성한다는 주장이다. 이 4단계 분류법에 모든 과학자들이 동의하는 것은 아니다. 하지만 멀티 유니버스의 저자인 브라이언 그린은 4단계 분류법을 사용하지 않았지만 그가 주장한 멀티버스의 순서는 4단계 우주와 거의 비슷하다.

 

멀티버스의 끈 이론

멀티버스의 끈 이론은 양자역학인 극소의 물리학과 일반상대성이론인 중력의 물리학을 조화시키려는 물리학의 이론적 틀이다. 끈 이론에 따르면, 매우 작지만 0이 아닌 길이를 가진 끈이 만물을 구성하고 있으며 우리가 사는 4차원에서는 수학적 모순을 가지기 때문에 반드시 10차원에서 정의해야 된다고 한다. 끈이론의 해는 6개의 추가 차원을 작게 축소화하는 방법에 따라 다양한 차원에서 얻어질 수 있으며, 각각의 해는 나름대로의 우주를 만들어낸다. 따라서 여섯 개의 차원을 아주 작게 거의 보이지 않게 만들어야만 하는데, 이것을 여분의 차원이라 부른다. 아주 작게 만든 여분의 차원은 관측이 불가능해서 보이지 않지만 존재하는 여분의 차원은 생각하는 것보다 아주 가까이에 있을 수 있다는 것이다. 필립 칸델라스, 개리 호로위츠, 앤드루 스트로민저, 에드워드 위튼이 여분의 차원을 칼라비-야우라는 공간의 다양체를 이용하여 만드는 방법을 제안했다. 칼라비-야우 공간은 수학적으로도 매우 복잡하게 정의되는 6차원 공간이어서 우리가 살펴야 할 칼라비-야우 공간이 수백만 가지나 된다. 도대체 수백만 가지나 되는 것들 중에 어떤 것이 우리의 자연과 비슷한 자연을 가지는지에 대해 정하는 것 자체가 매우 어려운 일이며 우리의 자연과 가장 가까운 칼라비-야우 공간을 찾더라도 모두 초대칭적인 세상을 형성하기에 사실상 찾는 것이 불가능하다고 한다.

 

멀티버스가 존재하면 우리에게 미치는 영향

멀티버스가 존재하면 우리에게 미치는 영향은 우주와 그 안에 있는 우리 위치에 대해 깊은 영향을 미칠 것이다. 우선 다양한 성질을 가진 수많은 우주가 존재하게 된다면, 우리가 사는 우주가 생명체를 유지하게 하는데 필요한 조건을 갖추고 있다는 것은 그리 놀라운 일이 아니게 된다. 그리고 멀티버스의 서로 다른 우주 사이를 연결하거나 상호작용이 있을 수 있다. 이렇게 우주끼리 연결은 우주 끈, 웜홀, 또는 다른 우주의 특징 형태일 수 있으며, 이는 서로 다른 우주 사이의 물질, 에너지, 또는 정보의 교환을 가능하게 한다. 또한 멀티버스의 존재는 수없이 많은 우주가 존재한다는 것을 의미하는 것이므로 이 수많은 우주각각의 물리적 법칙, 상수, 초기 조건의 집합을 가지고 있을 수도 있다. 이 말은 우주의 다양성을 의미할 것이고, 그중 일부 우주는 우리 우주와 확연하게 다를 수도 있을 것이다.