[아누이야기] 5. 우주는 끈으로 되어있다 > 블랙스트링 > 오컬트화학

블랙스트링 


한편, 초끈의 크기는 10-33㎝ 정도로 추정되고 있습니다. 아누가 초끈이라면 당연히 아누의 크기 역시 10-33㎝가 아닐까 생각합니다. 10-33㎝는 양성자보다 무려 1020배나 작고, 고에너지 입자물리학에서 실험으로 탐구할 수 있는 영역보다도 1015배 이상 작은 크기입니다. 그런데 ‘플랑크 길이’라고도 불리는 이 영역은 정상적인 시공 개념이 붕괴되는 지점이며, 또 양자요동이 일어나는 영역이기도 합니다. 즉, 이렇게 작은 영역에서는 고전적인 물리 이론이 들어맞지 않고 양자터널링 현상 등 온갖 기이하기 그지없는 양자역학적 효과들이 극대화됩니다. 일반상대성 이론과 초중력 이론과 같이 중력을 다룬 기존의 이론들은 입자를 점입자로 다루었기 때문에 이런 양자역학적 효과들을 고려하지 않았지만, 초끈 이론에서는 입자를 점입자가 아닌 확장체, 즉 끈으로 보고 있으므로 양자역학적 효과들을 고려하지 않으면 안 됩니다. 투시자들 역시 아누의 내부에서 일어나는 격렬한 활동성을 용광로에 비교하며 양자요동 현상을 연상케 하는 언급을 한 적이 있습니다. 과연 이것은 어떤 물리적 의미가 있을까요? 

신지학이나 오컬트에선 원자를 ‘라야 센터’라고도 부릅니다. 이것은 일종의 통로 개념입니다. 라야는 사라진다는 의미의 산스크리트어인데, 따라서 라야 센터는 사물이 ‘소멸하는 지점’, 또는 ‘소멸하는 중심’이란 뜻을 가지고 있습니다. 하지만 이렇게 사라진 사물은 그냥 무(無)로 돌아가는 것이 아니라, 다른 존재의 차원에서 새로운 형태의 에너지로 나타납니다. 즉, 한 쪽에서 볼 땐 사라지지만 다른 한 쪽에서 볼 때는 나타나는 것입니다. 그러므로 라야 센터는 통로는 통로인데, 일반 파이프와 같은 통로가 아니라 차원과 차원을 연결하는 초공간적인 개념의 통로입니다. 이런 통로를 물리에서는 ‘웜홀’이라고 합니다. 

라야는 또 이 우주의 원인적인 힘이 ‘공간 속에 판 구멍’이라고 말해집니다. 이 구멍을 통해 상위 차원의 에너지가 하위 차원의 계로 들어오고 나가고 하는데, 오컬트화학에서도 아누를 통해 4차원의 힘이 쏟아져 들어온다는 표현을 쓰고 있습니다. ‘공간 속의 구멍’, 이것은 다름 아닌 블랙홀입니다. 물질과 에너지가 빠져나가면 블랙홀, 그리고 물질과 에너지가 쏟아져 나오면 화이트홀, 그리고 이 블랙홀과 화이트홀을 연결하는 것이 웜홀입니다. 그러나 블랙홀과 화이트홀이 서로 떨어져 있거나 별개의 존재는 아닙니다. 이것은 에너지가 빠져나가는 쪽에서 바라보느냐 아니면 에너지가 쏟아져 들어오는 쪽에서 바라보느냐에 따라 블랙홀이냐 화이트홀이냐가 결정되는 것이지, 블랙홀이나 화이트홀, 그리고 웜홀은 모두 하나의 존재입니다. 

그렇다면 아누를 하나의 블랙홀이라고 볼 수 있을까요? 대답은 ‘그렇다’입니다. 블랙홀은 몇 백만 광년 떨어진 우주공간이나 은하계 중심에서만 발견할 수 있는 것이 아닙니다. 어쩌면 소립자 규모의 매우 작은 블랙홀이 존재할 수도 있는데, 이것을 양자 블랙홀 또는 미니 블랙홀이라고 부릅니다. 예를 들어 블랙홀과 웜홀이라는 명칭을 처음으로 사용한 존 휠러는 미세한 공간 속에서 나타났다가 사라지는 미니 블랙홀과 미니 화이트홀의 존재를 가정하였으며, 서로 반대 부호의 전하를 가진 입자쌍을 웜홀의 양쪽 끝에 해당하는 것으로 보았습니다. 

한편 스티븐 호킹은 양자론을 블랙홀에 적용한 결과 블랙홀이 입자나 복사를 방출한다는 사실을 깨달았습니다. 다른 누군가가 호킹에게 이 이야기를 했을 때 호킹도 처음에는 믿지 않았는데, 일단 블랙홀에 들어간 것은 그 어떤 것도 빠져 나올 수 없다고 모두가 믿고 있었기 때문입니다. 결국 이 현상은 ‘호킹 방사’로 알려지게 되었는데, 호킹 방사를 통하여 지속적으로 에너지를 방출한 블랙홀은 차츰 증발하여 소립자의 규모까지 축소되고, 나중에는 양자효과의 지배적인 영향을 받아 블랙홀과 입자를 구별하기 어려운 지경에까지 이릅니다. 

그런데 이런 현상이 나타나는 크기, 즉 양자블랙홀이 존재하는 영역은 10-33㎝, 플랑크 길이의 영역입니다. 이것은 초끈과 아누의 크기이기도 합니다. 그런데 흥미롭게도 초끈 이론 역시 양자블랙홀의 존재를 예언하고 있습니다. 바로 끈 상태가 일종의 블랙홀이라는 것입니다. 그리고 이 경우에, 초끈은 원뿔주름 형태의 특이점을 가지고 있습니다. 

특이점은 상대성이론이라든가 기존의 물리법칙이 전혀 통용되지 않는 곳이며, 바로 블랙홀의 중심에 해당됩니다. 일반적으로 블랙홀은 블랙홀의 경계라 할 수 있는 사건지평과 특이점으로 구성되어 있으며, 그 구조를 그림으로 표현하면 다음과 같습니다. 

만약 아누가 블랙홀이라면, 그것은 케르-뉴만 형식의 블랙홀이라고 보여집니다. 다시 말하면 블랙홀에도 여러 종류가 있다는 이야기인데, 위의 그림에 나타낸 것은 가장 기본적인 유형의 블랙홀로 슈바르츠실트 블랙홀이라고 합니다. 이 슈바르츠실트 블랙홀은 회전을 하지 않습니다. 반면에 회전하고 있는 블랙홀을 케르 블랙홀이라고 합니다. 사실 케르 블랙홀이 슈바르츠실트 블랙홀보다 더 일반적이라고 할 수 있는데, 블랙홀의 모체가 되는 대부분의 천체는 회전을 하고 있기 때문입니다. 케르 블랙홀은 조금 더 복잡한 구조를 하고 있는데, 사건지평 둘레에는 정지한계라는 표면이 있고 이 정지한계와 사건지평 사이의 영역에는 작용권이 있습니다. 그리고 사건지평도 외부 사건지평과 내부 사건지평, 두 개로 이루어집니다. 또 케르 블랙홀에서는 특이점이 고리 형태를 하고 있는데, 이를 고리 특이점(Ring Singularity)이라고 부릅니다. 

케르 블랙홀이 전하를 가지고 있을 경우 케르-뉴만 블랙홀이 됩니다. 즉 케르-뉴만 블랙홀은 회전하고 있는 동시에 전하를 가진 블랙홀이라 할 수 있는데, 그 구조는 케르 블랙홀과 유사합니다. 그런데 아누는 전자기적인 속성을 가지고 있을 뿐만 아니라 매우 빠른 속도로 회전하고 있습니다. 따라서 아누가 블랙홀에 해당한다면, 질량뿐만 아니라 회전과 전하의 속성을 모두 갖는 케르-뉴만 블랙홀 유형에 해당할 것으로 보는 것입니다. 

호킹은 플랑크 규모의 블랙홀을 검토하면서 특이점 자체에도 의문을 품었습니다. 즉 양자효과의 영향을 받는 양자블랙홀의 특이점은 하나의 점으로 표현할 수 있는 것이 아니라, 주위 공간에 넓게 퍼져 있다고 해야 할 것입니다. 이런 생각을 뒷받침할 수 있는 이론은 현재로선 초끈 이론밖에 없습니다. 블랙홀이 혹 끈의 형태를 하고 있는 것은 아닐까요? 

저는 아누가 초끈이자, 동시에 블랙홀이라고 제안합니다. 물리학자들 역시 초끈을 일종의 블랙홀로, 또는 블랙홀을 일종의 끈 상태로 간주하여 생각하기 시작하였습니다. 한편 일부 물리학자들은 입자를 일종의 소용돌이, 또는 보텍스 상태로 보았습니다. 케르-뉴만 유형의 양자블랙홀과 6차원 토러스 초끈 모형, 그리고 여기에 보텍스가 합쳐진다면? 그것은 다름 아닌 아누의 형태가 될 것입니다.