String Theory at the Millennium
신 상 진
한 양 대 학 교
1월 11일. 기대와 우려를 함께 가지고 Caltech에 도착했다. 이번 학회는 초끈 이론의 대부격인 존 쉬바르츠가 Caltech- USC 공동 이론물리 센터의 설립을 기념하기 위해 새 천년맞이 행사로 계획한 것이다. 여느 초끈 이론 학회처럼 400명 이상의 참가자가 있어 성황이었으나 학회의 구성은 여느 때와는 조금 달랐다. 우선 목적 자체가 초끈이론의 현 상황을 점검하고 미래를 투영해보자는 것이었기에 하루 일정이 스타급 연사들의 한 시간 짜리 강연 4개만으로 구성되었다.
기대했던 대로 물리강연의 주제는 대체로 3가지 정도였다. 첫째는 <공간의 비가환성>으로서, Seiberg가 열린 끈 이론에서의 비가환성이 어떻게 장론 수준에서 표현될 수 있는가에 대해 의논하였고 중요한 결론으로서 공간의 비가환성이 전제된 장론에선 극미와 극대의 무한성이 공존한다고 하였다. IR/UV mixing이라 명명된 이러한 성질은 앞으로 상당한 만큼의 연구를 초래할 화두로 역할 할 것 같다. 둘째는 Holography로서 지난해에 이은 Maldacena의 AdS/CFT에 관련된 것이었는데 Verlinde, Ooguri, Maldacena 등이 얘기하였으나 청중을 감동시킬 아이디어는 나오지 않았다. 마지막으로 <또 하나의 차원>에 관한 것인데 Randall이 안티 드 씨트 공간에서의 영역벽(Domain wall)이 중력자 마저도 벽에 잡아 둘 수 있다는 것을 비롯해 여기에 관계된 우주론 및 여러 가지 활동을 요약하였다. 위튼은 무어와 함께 일한
라몽-라몽 장의 스스로 이중성에 관한 결과를 발표하였는데 흥미로운 결과이나 좀 추상적이어서 아직 연구자들게 큰 영향을 줄 것으로는 보이지 않는다. 그 밖에 폴친스키는 특이점에 관해서, 스트로민저는 등각양자역학에 관해 얘기하였으나 아직 중요하다고 판단되지 않는다.
우려하던 대로 이번 학회에선 아주 새로운 아이디어는 제시되지 않았다. 발전이 빠른 학문일수록 사람들의 기대수준이 높아져 있어 웬만한 아이디어에는 감동하지 않는 법이다. 나 자신도 지난 몇 년간의 초끈 이론의 발전 때문에 스포일된 아이처럼 되어 버린 셈이다.
마지막날 토요일, 당대의 대가들인 6인의 연사들이 나와 각각 30분 강연들을 하였는데 여기엔 작년 노벨상 수상자인 t'Hooft와 유명한 Hawking 박사가 포함되어 있었다. 주최측에서는 주변의 일반인들을 초청하여 일반인이 초끈이론이 무엇인가를 알게 하려는 배려를 보였다. 아마도 연사들에게 콜로퀴움 성격의 강연을 부탁한 모양이었다. t'Hooft 박사는 블랙홀의 양자역학이 어떻게 정보를 상실한 Hawking Radiation을 줄 수 있는가에 대한 준비단계의 연구로서 양자역학에 있어 dissipative한 면모가 어떻게 출현할 수 있는가를 밝히려고 애썼다. 그는 사영성(Holography)이라는 것이 결국은 힐버트공간에 있어서의 상태벡터들 사이의 어떤 동등관계(Equivalence)가 설정됨으로써 야기되는 상태공간의 축소(dissipation)라는 것을 이야기했고 이에 의해 또 이를 위해 장론의 금과옥조였던 국소성(Locality)와 인과성(Causality)마저도 양보할 수 있다고 하였다.
학회 내내 초끈이론의 지도자격인 위튼이 이미 Caltech으로 적어도 잠시나마 어쩌면 영구히 옮겨오기로 내정되어 있고 셴커와 뱅크스등 미 동부의 초끈이론의 학자들이 캘리포니아로 옮겨오기로 한 사실들이 좌장들의 소개말의 화두가 되었다. 위튼의 직접적인 동기는 Intel사에서 운영비 약 400만 달러 이상(미확인 루머) 규모의 수리과학센터를 설립하고 위튼에게 그 운영의 전권을 위촉했기 때문이다. 그 이전에 이미 마이크로소프트사에선 수학자 200명 정도를 고용하는 고등수학연구소의 설립을 공표한 바 있다. 첨단기업이 이와 같은 순수 수학과 이론물리학을 위한 연구소를 설립하는 것은 단순히 이익의 사회환원 이상의 의미가 있다. 컴퓨터를 만든 것도 반도체칩을 만든 것도 이 시대를 바꾸는 인터넷과 브라우져를 만든 것도 물리학자나 수학자이지 공학도가 아니라는 역사적 사실과 첨단산업의 미래를 보장하는 것은 컴퓨터칩의 사이클을 MHz에서 GHz로 올리는데 있는 것이 아니라 새로운 개념의 계산방식을 창출하는데 있다는 것을 알고 있기 때문이다. 물리학자가 해야하는 것은 내일 당장 돈이 되는 것을 할 테니 돈을 달라고 사회에 구걸하는 것이 아니다. 물리학이 살아남는 길은 신개념 창출이라는 본래의 임무를 수행하는 진검승부 뿐이다. 그런 의미에서 최근에 진행되는 일련의 과정들은 심히 우려스럽다.
미국의 물리학이 세계를 이끄는 것은 단순히 세계의 인재가 몰린다는 사실이 아니라 아직도 미국의 가장 우수한 젊은이들이 물리학을 도전해 볼 만한 산으로 여기기 때문이다. 여기엔 보장된 퇴로가 마련되어 있기 때문이기도 하다. 물리학의 영웅이 되지 못했을 때라도 이들 두뇌들을 데려가고 싶어하는 많은 금융과 컴퓨터 회사들이 줄서 있기 때문이다. 퇴로가 보장되어야만 유능한 젊은이들을 유치할 수 있다. 물리학회가 여기에 실패하면 한국 물리학의 미래는 없다.