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10. 물리학 통일 이론은 완성될 것인가?
물리학의 기본 목표는 다양한 자연을 통일된 방법으로 이해하는 것이다. 뉴턴이 역학을 통일하고, 맥스웰에 의하여 광학과 전자기 이론을 통일했으며, 아인슈타인은 시공의 모습과 중력의 이론을 통일하고 그 후 1920년대 양자역학이 화학과 원자물리학의 통일을 이루었다. 이제 문제는 가상 입자와 재규격화의 모델인 양자장 이론과 등가 원리와 역동적 시공간의 모델인 일반상대성이론의 통일을 어떻게 이룰 것인가? 양자이론은 막스 플랑크가 한창 양자에 관한 연구에 몰두할 때인 1900년대 초부터 많은 물리학자들에게 현실성이 없는 이론이라며 비판을 받아왔다. 인식과 직관의 차이로 설명되는 양자이론의 허점은 슈뢰딩거의 고양이 상자에서도 살펴볼 수 있듯이 초기에 많은 학자들에게 무시의 대상이었다. 하지만 볼프강 파울리를 위시한 많은 물리학자들의 노력으로 양자이론은 화학과 양자물리학을 통일하는 이론으로 자리 잡았다. 물론 일반상대성이론도 시간과 공간에 관한 명쾌한 해석으로 물리학 전반을 뒤흔드는 대 사건이었다. 다양한 이론과 많은 물리학자들의 노력으로 현재는 이 두 이론의 상당한 발전을 이루게 되었는데 문제는 이 두 이론을 아우르는 통일된 이론이 필요한 시기가 무르익었다는 것이다. 현재는 양자이론과 일반상대성이론은 통일의 그 기본 법칙마저도 아직 마련되지 않은 상태이다. 두 이론의 통일처럼 모든 에너지 수준에서 물리 현상을 설명할 수 있는 통일 이론이 나타난다면 우리는 우주론의 가장 궁극적인 질문에도 답을 내놓을 수 있을 것이다. 우리가 대 폭발이라고 부르는 사건이 과거의 어떤 특정한 시점에 시작되었는지, 우리 우주의 대폭발은 영원히 계속 되는 크고 작은 폭발이 이어지는 더욱 거대한 우주 속에서 일어난 조그마한 사건인지, 물리학의 상수, 심지어 자연의 법칙도 우주마다 각기 다른지에 대한 다양한 해석이 가능해질 것이다. 이것은 물리학의 끝이 아닌 새로운 시작이 될 것이다.