블랙홀 전쟁 - 양자 역학과 물리학의 미래를 둘러싼 위대한 과학 논쟁

저:레너드 서스킨드
스탠퍼드 대학교 펠릭스 블로흐 이론 물리학 교수. 끈 이론의 선구자로 유명하다. 1940년 뉴욕에서 태어나 자랐고, 성인이 된 후에는 아버지를 따라 배관공으로 일하기도 했다. 뉴욕 시티 칼리지 공학부를 졸업했고 코넬 대학교에서 물리학 박사 학위를 받았다. 1973년부터 스탠퍼드 대학교 이론 물리학 교수로 재직하고 있다. 지난 40년간 그는 양자 광학, 기본 입자 물리학, 우주론, 그리고 중력을 포함해서 이론 물리학의 모든 분야에 공헌했다. 1969년 난부 요이치로와 같은 시기에 강입자의 끈 이론에 도달했다. 블랙홀에 빨려 들어가는 양자의 정보의 사라진다고 주장하는 스티븐 호킹에 대항해 헤라르뒤스 토프트와 함께 정보는 사라지지 않는다고 주장했다. 후에 그는 쿼크 속박 이론(왜 쿼크가 강입자 내부에서 빠져나올 수 없는지), 중입자 생성(왜 우주는 반물질이 아니라 물질로 가득 차 있는지), 블랙홀 상보성 원리, 홀로그래피 원리 등 현대 물리학계를 뒤흔든 여러 개념들을 발견 해 냈다.
미국 국립 과학원과 미국 학술원 회원이며, 세계 최고의 이론 물리학 연구 기관 중 하나인 캐나다 페리미터 이론 물리학 연구소의 객원 교수이며 우리나라 고등과학원의 석좌 교수이기도 하다. 미국 물리학 협회가 주는 과학 저술상, 미국 물리학회가 입자 물리학 이론에 공헌을 한 사람에게 주는 J.J.사쿠라이 상, 뉴욕 과학원이 주는 보리스 프레겔 상 등을 받았다. 저서로는 이 책 외에도 『블랙홀 전쟁』, 『블랙홀, 정보, 그리고 끈 이론 혁명 개론』 등이 있다.

스티븐 호킹은 틀렸다!
20년간 세상에서 가장 유명한 물리학자와 논쟁을 벌여 온 이론 물리학자들의 지적 사투
그리고 그 논쟁 속에서 형성되는 새로운 물리학의 패러다임

2004년 더블린 학회에서 스티븐 호킹은 “블랙홀과 정보 역설”이라는 제목의 강연을 했고, 이듬해 미국의 학술지인 <피지컬 리뷰>에 ?블랙홀에서의 정보 손실?이라는 논문을 발표했다. 이 논문은 1976년에 시작된 오랜 논쟁에 대한 호킹의 공식적인 ‘항복 문서’였다. 도대체 호킹은 누구에게, 그리고 어떤 논쟁에서 패배한 것일까?
이 책은 블랙홀의 본성에 대한 스티븐 호킹과 헤라르뒤스 토프트, 그리고 서스킨드 사이에 벌어진 논쟁을 다루고 있다. 도대체 블랙홀에 떨어진 정보는 어떻게 되는가? 그저 사라지는 것일까? 1970년대 말 젊은 영국 물리학자였던 스티븐 호킹은 그렇다고 주장했다. 대부분의 물리학자들은 호킹의 주장이 가진 문제를 인식하지 못했다.
그러나 미국 물리학자인 레너드 서스킨드와 네덜란드 물리학자인 토프트는 호킹의 주장을 옳다고 인정하면 우리가 알고 있는 우리 우주의 근본 법칙이 뒤집어질 수 있음을 깨닫게 되었다. 호킹의 주장을 인정하면 아인슈타인에서 오펜하이머와 파인만까지 모든 물리학자들이 틀렸다고 할 수밖에 없게 된다.
양자 역학과 현대 물리학 전체가 위기에 빠졌다고 느낀 서스킨드와 토프트는 호킹의 주장을 반박하기 시작했다. 그리고 이것은 30년에 걸친 ‘블랙홀 전쟁’의 시작이었다.