다중우주론

욕조에 거품 입욕제를 풀면 수면 위로 수많은 거품 방울이 퐁퐁 솟아오르는 모습을 볼 수 있어요. 일부 우주론 학자들은 우리 우주가 생겨난 과정도 이 거품 목욕과 아주 비슷했을 수 있다고 설명해요.

우주가 갓 태어났을 때 공간이 눈 깜짝할 사이에 빛보다 빠르게 커지는 급팽창(인플레이션)을 겪었어요. 그런데 이 팽창은 모든 곳에서 한꺼번에 멈춘 것이 아니라, 어떤 곳에서는 멈춰 별과 은하를 만들고 다른 곳에서는 계속 팽창을 이어갔어요.

그 결과 끝없이 부풀어 오르는 거대한 공간 속에 수많은 거품 우주(Bubble Universe) 가 독립적으로 생겨났어요. 우리가 속한 우주는 그 무한한 거품 바다 속에 떠 있는 작은 방울 하나일 뿐이에요. 끈 이론 같은 다른 가설과 결합한 일부 이론에 따르면, 다른 방울 속에서는 입자의 질량이나 힘의 세기 같은 물리 상수의 값이 우리와 다를 수도 있어요.

중요한 시험 날 아침, 버스를 탈지 지하철을 탈지 고민하다가 버스를 탔던 경험이 있을 거예요. 만약 지하철을 탄 또 다른 내가 어딘가에 존재한다면 어떨까요?

양자물리학에서는 아주 작은 원자 세계의 입자들이 관측되기 전까지 여러 장소에 동시에 존재할 수 있다고 말해요. 다세계 해석이라는 설명 방식에 따르면, 관측하는 순간 한 가지 결과만 남고 나머지가 사라지는 것이 아니라 가능한 결과들이 각각 갈라진 세계에서 모두 실현돼요.

이를 일상에 빗대면 버스를 탄 나와 지하철을 탄 내가 각자 갈라진 우주에서 살아가는 모습을 떠올릴 수 있어요. 다만 이 해석에서 우주가 갈라지는 계기는 사람의 결심이 아니라 끊임없이 일어나는 양자 수준의 사건이에요. 그런 사건마다 새로운 평행우주가 가지를 치며 뻗어나간다고 보는 거예요.

다중우주론은 마음대로 차원 문을 열고 다른 세계로 넘어가 또 다른 나를 만나는 마법 같은 이야기가 아니에요.

대부분의 이론에서 다른 거품 우주나 갈라져 나간 평행세계는 우리 우주와 물리적으로 차단되어 있어요. 우리가 그곳에 닿거나 신호를 보낼 방법은 없다고 봐요. 거품 우주끼리 부딪친 흔적이 우주배경복사에 남을 수 있다는 제안이 있어 찾아봤지만, 아직 그런 흔적은 발견되지 않았어요. 그래서 과학자들 사이에서는 직접 관측하거나 검증할 수 없다면 과학인가를 두고 깊은 토론이 벌어지고 있어요.

조금 더 정확히 말하면, 다중우주론은 아직 완전히 증명된 법칙이 아니라 우주의 탄생과 미시 세계의 기묘한 성질을 논리적으로 설명하기 위해 수학적으로 세운 가설이에요.