1.평행우주
평행우주론이란 가능한 모든 가능성에 대해서 그만큼에 해당하는 갯수의 우주가 존재한다는 이론이다.
즉 내가 어떤 상황에 있어 A라는 선택과 B라는 선택에 놓이게 되면 그 선택에 대한 경우의 수만큼 우주는 존재할 수 있다는 것이다.
예를 들어, 버스를 탈까 택시를 탈까 고민하다 버스를 타게 되면 그 순간 우주는 버스를 탄 우주와 택시를 탄 우주로 갈라지게 된다.
하지만 이것은 어디까지나 쉬운 이해를 돕기 위한 표현이다.
실제 우리 일상에서는 어떤 행위, 혹은 짧은 시간단위, 특정한 운동에 대해서는
이처럼 A혹은 B라는 경우의 수가 존재하는 것이 아니라 거의 무한에 가까운 경우의 수가 존재한다.
위의 경우 단순히 두 가지 경우로 나누었으나 실제 우리 생활에서는 버스를 타는 선택, 택시를 타는 선택,
그 순간 더 망설이는 선택, 걸어가는 선택, 뛰어가는 선택,비행기를 선택해버리는 선택,
뛰어가는 선택, 5초 더 망설이는 선택, 10초 더 망설이는 선택....등등
무한에 가까운 경우의 수가 존재한다.
즉, 경우의 수가 발생하는 우주의 모든 것에 대해 평행우주는 그 경우의 수만큼,
다시 말해 무한에 가깝게 존재할 수 있는 것이다
그리고 이런 평행우주(가능성)중 하나만이 선택되어 우리에게 존재하는 것이며
나머지 보이지 않는 수많은 평행우주(다른 가능성)는 보이지 않는 곳에서 제 나름대로 우리 우주와 비슷하게 진행되어 간다.
이것이 평행우주론의 기본핵심개념이다.
2.양자역학과 평행우주
사실 평행우주의 모티브는 양자역학에서 출발하게 된다.
유명한 슈뢰딩거의 고양이를 예로 들어보자.
밀폐된 상자 안에 고양이 한 마리를 가둬 놓는다.
고양이와 함께 상자 안에는 1시간에 50%의 확률로 알파입자가 방출되어 청산가리
독이 들어있는 병의 센서가 감지되어 독병이 깨진다. 즉, 고양이가 청산가리에 의해 죽을 수도, 죽지 않을 수도 있는 상황
1시간 후 상자를 열어보면 우린 두개의 답 중 하나를 얻을 수 있다.
죽은 고양이 혹은 살아있는 고양이
문제는 우리가 1시간이 지난 후 상자를 열지 않는다면 이 고양이의 상태는 어떠한 것인가 라는 문제이다.
죽은 고양이의 상태는 분명 우리가 상자를 열어 관찰한 '대상의 모습' 이다.
즉, 관찰로 인해 결과가 생긴다는 것.
다시 정리해 상자를 열지 않은 상태, 즉 우리가 관찰하지 않은 상태에선
죽은 고양이와 산 고양이 두가지의 상태가 공존하는 것이며
우리의 관찰로 인해 하나의 상태가 선택되어 결과로 보인다는 것이다.
평행우주론은 여기서 모티브를 얻는다.
우리의 관찰로 인해 만약 '산 고양이' 가 선택되어진다면 '죽은 고양이'는 다른 평행우주로
파생되어 진행되어가고 우리 우주와는 별개로 진행되어진다는 것이다.
이 평행우주론은 휴 에버렛 3세에 의해 양자역학에서 처음 제기되었다.
그러나 이 이론을 혐오스러워한 닐스 보어는 이를 수용하지 않았다.
마치 공상과학에나 나올법한 이야기였으며 예측과 결과에 있어 완벽했던 양자역학에
이런 비상식적인 이야기를 도입하기가 꺼림칙했던 것이다.
3.타임머신과 평행우주
타임머신에 대해 많은 사람들은 흥미를 가지고 열광하지만
실제 타임머신이 생기게 되면 엄청난 모순과 역설이 생기게 된다.
대표적인 역설 중의 하나인 '할아버지 역설' 이 있다.
타임머신을 개발한 A는 과거로 돌아가 젊은 시절의 할아버지를 만나게 된다.
할아버지는 80살에 돌아가신 분이어서 너무 반가웠다.
그런데 할아버지가 갑자기 자신의 생명을 위협하여 A는 어쩔 수 없이 할아버지를 죽이게 된다.
그렇다면 할아버지는 결혼도 하기 전에 죽었으므로 당연히 A는 존재할 수가 없게 된다.
그렇게 되면 타임머신을 탄 A는 어떻게 되는 것인가,
또 80살에 돌아가신 할아버지가 갑자기 젊은 시절에 죽은 할아버지가 되는 것이 아닌가.
이처럼 시간여행은 그 로맨스와는 달리 엄청난 모순들이 있다.
때문에 많은 과학자들은 시간여행이 결국은 불가능한 것이라고 일단락시키기도 한다.
그러나 평행우주론은 이 시간여행의 역설에 대해서도 해답을 내놓는다.
즉, A가 과거로 돌아가는 순간 그 우주는 새로운 평행우주로 파생된 우주이기 때문에
A가 과거로 돌아가 무슨 짓을 하던, 그 우주는 원래의 우주와는 완전히 다르게
파생되었기에 전혀 역설적이지 않아도 된다는 것이다
위의 그림처럼 타임머신을 타고 이동한 순간 우주는 A,A-1,B로 나뉜다.
평행우주는 서로의 우주에 영향을 끼치지 않으므로 B에서 무슨짓을 하던, A나 A-1에는 아무 영향을 주지 않는다.
때문에 시간여행에 의한 역설은 이런 평행우주론으로 자연스럽게 해결이 된다.
4.평행우주와 M이론
초끈이론, 그리고 이것이 발달한 M이론에서도 평행우주는 매우 중요한 근본이 되고 있다.
M이론에 따르면 우리 우주는 고차원을 떠도는 3-brane(막)이다.
이런 우주는 고차원의 공간에서 무한에 가까운 수로 존재한다.
단지 고차원의 벽에 가로막혀 서로를 감지하지 못할 뿐이다.
또한 이러한 막들은 서로 멀어지고 가까워짐을 반복하는데 이럴 경우 부딪치는 경우도 발생한다.
바로 우리의 우주는 이 부딪친 에너지로 인해 탄생했다고 한다.
이 이론에 따르면 M이론 역시 평행우주론과 마찬가지로 무한에 가까운 우리 우주와 비슷한 우주를 수용하고 있다.
어찌보면 평행우주론은 황당하고 기괴망측한, 그리고 입증될 수도 없는 터무니 없는 이론인지도 모른다.
그러나 기존의 물리학이 풀어내지 못하는 우주의 비밀(차원,시간,불확정성)을 풀기 위해서는
어쩔 수 없이 이론물리학은 평행우주의 기본 개념을 도입해야 한다.
