다중우주

'멀티'(Multi)와 '우주'(Universe)의 합성어이며 '다중 우주론'으로도 불린다.

개요

우리가 살고 있는 우주 한 개뿐만 아니라 알 수 없는 다른 곳에서도 많은 우주가 존재하고 있다는 개념이다. 많은 조건과 영향에 의해 여러 개의 다른 우주로 나누어져 우리가 보지 못하는 곳에서 끊임없이 우주들이 탄생하고 있다는 가설이다.

4단계 분류법

맥스 테그마크(Max Tegmark)

미국 MIT 물리학자인 맥스 테그마크(Max Tegmark)가 논문에서 밝힌 분류법에 의해 다중우주가 4단계로 분류되었다. 맥스 테그마크는 1994년 버클리 캘리포니아 대학에서 물리학을 공부하였고 박사 학위를 수여받았다. 맥스 테그마크는 200편이 넘는 논문을 썼고 9편이 500회 이상 인용되었다. 2006년 영국의 과학 잡지 뉴사이언티스트(New Scientist)가 미래에 대해 예견한 50명의 과학자에 포함되있었다. 또한 BBC등 많은 다큐멘터리와 과학 프로그램에 나와 인터뷰를 하였다. 맥스 테그마크는 수많은 다중우주를 분리하고 정리하기 위해 논문 '평행우주'에서 제4단계 분류법을 제시하였다.

1단계

1단계 다중우주인 누벼이은 다중우주는 사람이 관측할 수 있는 범위 외에서도 수많은 우주가 있을 것이라는 개념이다. 우주의 크기가 한계가 없다면 우리 우주와 유사한 물리법칙을 가진 우주들이 무한대로 존재한다는 것이다. 우리 우주의 끝에 다다르면 우리 우주와 비슷한 또 다른 우주가 나오고 그 것이 되풀이된다. 수많은 우주들이 다 같은 공간에 있기 때문에 유사한 물리법칙이 성립된다. 무한의 존재에 대해 아직 정확히 알 수 없다며 반박하는 의견도 있다. 하지만 우주배경복사 관측위성인 'WMAP'의 측정 결과 우주가 무한하다는 가능성이 큰 것으로 나왔다.

2단계

2단계 다중우주인 인플레이션 다중우주는 우리 우주의 물리법칙과는 다른 물리법칙을 가진 다중우주가 존재한다는 개념이다. 이 개념은 '인플레이션 이론'에서 비롯되었다. '인플레이션 이론'이란 우주가 초기에 급팽창한다는 이론이다. 그런데 '인플레이션 다중우주' 이론에서는 이 인플레이션이 한번이 아니라 우주 곳곳에서 여러 번에 걸쳐 일어난다. 팽창이 여러 번 되면서 우주 곳곳에 우주들이 새로 생겨나는데 새로운 우주들은 입자의 특성이 원래와 다르기 때문에 다중우주에도 물리법칙이 비슷하다고 주장하는 '누벼이은 다중우주'와는 달리 물리법칙이 아예 다른 우주가 태어난다.

비판

이 이론의 바탕인 '인플레이션 이론'이 아직 완벽하게 증명되지 않아 동의하기 어렵다는 의견이 있다. 조지 엘리스 교수는 과학 잡지 '사이언티픽 아메리칸'(Scientific American)에서 인플레이션만으로 다중우주에 다른 물리법칙이 있다고 할 수는 없다며 반박하였다.

3단계

3단계 다중우주인 양자 다중세계는 양자역학에 의해 끝이 없는 다중우주가 만들어진다는 개념이다. 양자 다중세계에 의하면 우리가 만들어내는 사소한 행동들에서도 매 순간 갈래가 나뉘어져 수많은 우주들이 생겨나고 있다고 한다. 휴 에버렛 3세(Hugh Everett III)가 주장한 양자 역학의 '다세계 해석'에서 비롯된 다중우주이다. '양자 역학'이란 어떠한 운동이 원자나 분자, 전자 등에 무슨 영향을 끼치는지 알아내는 이론이다. 이 해석은 생사를 모르는 고양이의 상태를 관측하는 순간 붕괴되어 고양이가 살 거나 죽는 세계만 있다고 주장한 '코펜하겐 해석'과 대비된다. '다세계 해석'은 관측을 해도 붕괴하지 않고 그 이후의 상태도 중첩된 것이라고 말한다.

4단계

4단계 다중우주인 시뮬레이션 다중우주는 물리법칙을 자유롭게 바꾼 우주가 존재하거나 창조할 수 있다는 개념이다. 컴퓨터로 시뮬레이션하여 다양한 법칙을 가진 우주들을 만들 수 있다. 그러나 이 이론에 따르면 우리가 사는 이 우주도 시뮬레이션된 다중우주라고 말할 수 있다. 이와 관련해 여러 의견들이 나오고 있다. 옥스포드 대학 교수 '닉 보스트롬(Nick Bostrom)은 '모의실험 가설'이라는 이론을 주장하였다. 우리가 시뮬레이션 속에서 살고 있다는 것이고 주장은 이러하다.

1. 어떤 존재에 의해, 인공 지능을 가진 컴퓨터 시뮬레이션이 구축될 가능성이 있다.

2. 어떠한 그 존재는, 제작한 시뮬레이션을 수도 없이 실행하기도 할 것이다.

3. 시뮬레이션 안에 살아있는 개체들은, 자신이 시뮬레이션 안에 있다고 의심하지 못할 것이다. 그들은 단지 진짜 세계라고 생각하는 곳에서 평범한 일상을 보내고 있다.

이 설명과 비슷한 가설로 '통 속의 뇌'가 있다. '통 속의 뇌'란 사람의 뇌를 떼어내 통 속에 넣고 컴퓨터로 하여금 뇌에 자극을 주어서 뇌가 진짜 살아있는 것처럼 생각하게 한다. 외부 세상을 봐왔던 우리의 경험이 모두 컴퓨터가 만들어 낸 가짜일 가능성을 보여주는 실험이다.

대중매체에 등장하는 멀티버스

매트릭스

현실이란 무엇인가? 어떻게 현실을 정의하는가? 현실이란 단순히 뇌에 의해 해석된 전기적 신호일뿐이다.

'키아누 리브스'가 주연으로 나오는 SF 영화이다. 1999년 1편이 개봉되었고 2021년 12월 4편 개봉이 예정이다. 사람들이 자신도 모르게 컴퓨터가 시뮬레이션한 가상 현실에서 살아간다. 컴퓨터에 의해 기억이 주입, 삭제되고 지배받는다. 인간을 지배한 인공지능(AI)이 인간의 신체적 에너지를 탈취하고 사용하기 위해 그런 가상 시뮬레이션을 만든 것이다.

마블

우리 세상은 수많은 세상들 중 하나일 뿐, 어떤 세상은 선과 생명이 넘쳐나고 어떤 세상은 악과 굶주림으로 가득하지.

'마블'시리즈는 멀티버스 설정으로 매우 유명하다. 원작인 마블 유니버스에서 멀티버스는 서로 상호 유사성을 띠는 우주들을 의미하지만 마블 시네마틱 유니버스에서 멀티버스는 아예 다른 차원의 우주를 의미한다. 시간여행을 통해 과거의 세계를 바꾸면 원래의 세계에 영향을 미치지 않고 다른 세계로서 갈라져서 서로 각가의 세계로 존재한다고 나온다. 영화 '닥터 스트레인지'에서 멀티버스에 대한 언급이 많이 나온다. '에이션트 원'이 '닥터 스트레인지'에게 '도르마무'의 거주지로 나오는 다크 디멘션은 다른 차원에 존재한 공간으로서 도르마무가 이 곳에서 힘을 유지하고 있다고 한다. 2022년 개봉 예정인 후편 '닥터 스트레인지 인 더 멀티버스 오브 매드니스'는 제목에도 들어가 있듯이 멀티버스에 대한 묘사가 더욱 많이 나올 것으로 예상된다. 영화 '앤트맨'에선 양자 영역(Quantum realm)이라는 멀티버스가 나온다. 관찰자가 원자 이하의 크기로 작아질 때 볼 수 있는 세계로 주인공 '앤트맨'이 들어갔다. 플랑크 길이(Planck length, 우리가 보통 알고 있는 공간이 더 이상 존재하지 않게 되는 크기)보다 더 작은 곳이라고 추측된다. 이 영역에 대해 '행크'는 "영원히 축소엠에 따라 시간과 공간에 대한 개념들이 무의미해지는 곳"이라고 언급했다. 영화 '어벤져스: 엔드게임'에서는 사라진 사람들을 되돌리고 '타노스'를 무찌르기 위해 과거로 가서 인피니티 스톤을 찾아오는 내용이 그려진다.

참고자료

• 〈Max Tegmark〉 , 《위키피디아》
• 〈인플레이션 다중우주〉 , 《네이버 지식백과》
• 〈멀티버스(마블 시네마틱 유니버스)〉 , 《나무위키》
• 〈모의실험 가설〉 , 《위키백과》
• 〈다세계 해석〉 , 《나무위키》
• 〈플랑크 길이〉 , 《위키백과》

같이 보기

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