미스터 노바디, 자코 반 도마엘 감독, 2009.
영화 속 문학
테네시 윌리엄스. every path is the right path. everything could've been anything else and it would have just as much meaning.
빅뱅 이전의 세상은 어땠을까요?
하긴 그 전이란게 없겠죠
빅뱅 이전엔 시간이란 게 없었으니까요
시간은 우주가 스스로 확장된 결과예요
그럼 우주가 확장을 멈추면 어떻게 되죠?
거꾸로 움직일까요?
시간이란 무엇이죠? what will be the nature of time?
끈이론이 사실이라면
우주엔 9개의 공간 차원과 1개의 시간 차원이 있겠죠.
그럼 태초에 모든 차원이
뒤섞여 있다고 상상해 볼 수 있어요
빅뱅이 일어났을 때 3개의 공간 차원 그러니까 높이, 넓이, 깊이와
하나의 시간 차원이 있었을 거고
나머지 6개의 작은 차원도 섞여 있었겠죠
우리가 사는 우주에 이처럼 여러 가지 차원이 있다면
환상과 현실을 어떻게 구분하죠?
시간은 한 방향으로만 경험하는 차원이에요
하지만 나머지 6개의 차원이 공간이 아니라 시간 차원이라면?
초끈이론
이론물리학에서 초끈이론(superstring theory)은 자연계의 모든 입자와 기본 상호작용을 미세한 크기의 초대칭적 끈의 진동으로 설명하려는 시도이다. 끈 이론의 일종이다.
초끈이론은 기본적으로 상대성이론과 양자론의 충돌을 설명하기 위해 만들어진 이론이다. 이 충돌은 바로 플랑크 길이라는 아주 작은 영역 안에서 일어나는 일로서 양자적 요동이라는 현상에서 발생한다. 양자론은 이 양자적 요동을 예견했지만 중력장이 이 양자 요동의 영향을 받기 때문에 상대성이론의 체계에 맞지 않는다. 이 점을 무시하고 두 이론의 식을 통합하면 확률이 무한%라는 결과가 나왔기에 두 이론을 알맞게 통합하기 위해 만들어진 이론이 바로 이 초끈이론이다.
초끈이론은 자연계의 입자를 끈의 진동으로 나타낸다. 끈이 진동하는 파장의 길이의 정수배가 이 끈의 길이(원자핵의 10-22)가 되어야 한다는 조건이 있을 뿐, 초끈이론에 따르면 입자의 개수는 사실상 무한하다. 이 때, 파장이 짧은 끈일수록(즉, 진동수가 큰 끈일수록) 큰 질량을 가진다. 이 때문에 지금은 질량이 큰 입자는 만들어 내는데에 엄청난 에너지가 필요하여 우리가 발견하지 못한 것이라고 설명할 수 있다.
또, 초끈이론은 숨겨진 차원이 있다고 설명한다. 이것은 간단한 예로 설명할 수 있다. 1차원 선을 말아서 원을 만든 다음 그 원을 수직 방향으로 이동시켜 원통 모양의 2차원 물체를 만든다고 치자. 그러면 그 물체의 두께가 매우 얇다고 하면 멀리서 봤을 때에 그 물체는 2차원 물체가 아닌 1차원 물체인 끈으로 보일 것이다. 이처럼 차원을 매우 작게 만들어 숨길 수 있는데(칼루자-클라인이론) 이 사실을 이용하면 플랑크 길이 안에 차원을 둥글게 말아 숨길 수 있다. 끈이론에 따르면 이 세상은 9차원 공간을 가지고 있으므로 플랑크 길이 안에는 6차원의 칼라비-야우 다양체가 둥글게 말려 존재하는 것이다.
빅 크런치
대함몰(Big Crunch)은 물리우주론에서 우주의 시작인 대폭발(Big Bang)과 반대로 온 우주가 블랙홀의 특이점과 같이 한 점으로 축소되면서 종말한다는 가설이다. 우주 전체의 질량이 우주가 팽창하는 에너지보다 클 경우(우주에 존재하는 전체 물질의 밀도가 임계 밀도보다 클 경우) 발생한다.
우주는 일정수준까지 팽창한 뒤 그 자신이 가진 중력에 의해 수축하게 될 것이다. 은하들의 적색 이동은 서서히 청색 이동으로 변하면서 충돌해 합쳐질 것이고, 공간은 점점 뜨거워져 마침내 빅뱅이 생겨난 초고온 상태로 변할 것이다. 자연의 네 가지 힘(강력, 약력, 전자기력, 중력)이 합쳐져 하나의 힘이 됨에 따라 초기 우주에서 일어난 입자들의 상호작용 과정이 거꾸로 일어날 것이며, 우주는 계속 수축하여 결국 하나의 특이점으로 수렴하게 되면서 플랑크 길이보다 작아지게 될 것이다.
플랑크 길이보다 작게 수축한 우주에 대해 논하기 위해서는 일반 상대성 이론 이외에 양자역학적인 효과를 고려해야 한다. 이와 관련된 이론을 양자 중력 이론이라고 하는데, 아직 양자 중력 이론은 구축되어있지 않기 때문에 빅 크런치가 일어날 경우 어떠한 현상이 일어나는가는 물리적으로 기술할 수 없다.