호킹 박사 입문

    팽창 우주가 난문제를 던지다

  1929년 허블의 발견으로 팽창 우주가 확정된 셈인데, 이것으로 모든 것이 해결된 것은 
아니다.
  우주가 팽창을 계속하고 있다는 것은 옛날의 우주는 작았다는 것이 되고, 그보다 더 
옛날에는 더 작았다는 말이 된다. 그리고 계속해서 과거로 거슬러 올라가면 우주는 
무한소가 되어 버린다.
  '무한히 작다'는 것은 말하기는 간단하지만, 거대한 우주가 무한으로 작아진다는 것은 
아무래도 납득하기 어렵다.
  만일 그렇다고 하면, 우주의 과거는 한정된 시점으로밖에 소급할 수 없고, 우리의 
상식으로는 그 시점이 바로 '우주의 탄생'이 되는 것이다.
  이 문제는 팽창 우주설을 제기한 벨기에의 르메트르가 우주는 최초에 지구궤도 만한 
크기의 고밀도 상태에서 시발되었다고 하는 '우주의 알' 설(1927년)을 제시하면서 
시작되었는데, 그 후에는 그다지 심도 있는 토론이 없었던 것 같다. 왜냐하면 우주의 
탄생이 있었다고 하면, 그 이전에는 어떠했는가라는 어려운 질문이 제기될 것이고, 또 
우주를 압착한 초고밀도 상태란 어떤 것인가는 당시의 물리학으로는 어림도 못했기 
때문이다.

    아인슈타인 박사는 우주는 신이 창시한 것이라 생각했다

  우주론의 아버지 아인슈타인 박사는 우주의 시초를 어떻게 생각하고 있었을까?
  아인슈타인 박사는 그가 최초에 제기한 우주 모델이 '정적 우주'였던 것으로도 알 수 
있듯이, 우주는 영원한 과거에서 미래로 조용하게 펼쳐져 가는 것이라고 생각한 것 같다. 
우주의 기원을 적극적으로 연구하려고 한 흔적은 없다.
  그러면 팽창 우주를 이론적으로 명시한 아인슈타인 이론은 어떻게 되어 있을까?
  거기에는 우주는 '신의 일격'에 의해 창시되었다고 기술되어 있다. 즉 이론으로 
명시하려 해도 그것은 벅찬 일이었다. '신의 일격'으로 우주가 창시되고, 그 후 어떻게 
되었는가 하는 것은 이론으로 명시할 수 있어도 최초의 '일격'은 신에게 미룰 수밖에 
없다. 이것이 아인슈타인 이론의 입장이었던 것이다.
  그 무렵의 사정을 만년의 아인슈타인은 이렇게 말했다.
  "신이 어떤 선택을 했는가, 그것이 나에게는 가장 흥미 있는 일이었다."
  실제로 극히 최근까지 우주론을 연구하는 사람들은 '우주를 창시하는 문제'는 신에게 
맡기는 것이 상책이라고 생각했었다.
  그러나 신은 아무런 해결도 해주지 않는다.

    가모 박사의 우주 창시 가설이란?

  르메트르에 이어 우주의 창시 문제를 연구한 사람은 소련에서 미국으로 망명한 물리 
학자 조지 가모(Coerge Gamow)이다.  그는 "이상한 나라 톰킨스" 시리즈의 저자로도 
세계적으로 알려진 사람이다.
  가모 박사는 먼저 모든 물질은 우주가 탄생하는 순간에 생성되었다는 가설을 세우고, 
그러기 위해서는 최초의 우주는 어떠했는가를 연구했다.
  그는 우주는 '뜨거운 불덩어리(빅 뱅)'라고 전제하고 연구를 시작했다.
  그 후의 연구로 우주의 모든 물질이 우주 탄생 순간에 만들어졌다는 가설이 
부정되었지만, 우주가 백 뱅(우주 대 폭발)으로 탄생하고 그 후에 진화되어 오늘날과 
같은 모습이 되었다는 주장은 인정받게 된 것이다 
  이것이 가모 박사의 빅 뱅 우주론(1946년)이다.
  가모 박사는 이때의 그 증거로, 우주가 아주 조그마했을 때의 흔적이 현재 마이크로파 
형태로 남아 있는 것임에 틀림없다고 예언했다.

    가모 박사가 예언한 마이크로파란?

  가모 박사가 예언한 마이크로 파는 우주가 지금보다 작았던 옛날의 유물이라 해서 
'우주 화석'이라 불리기도 한다.
  그 마이크로 파란 어떤 것일까?
  우주 대 폭발로 창시된 우주가 뜨거운 불덩어리였다면, 현재의 우주는 팽창에 의해 
온도가 내려가고 있을 것이다.
  이 같은 현상은 우리 주변에서도 냉장고가 냉방장치에 쓰이고 있는 단열팽창으로 
알려져 있는 것과 같은 것이므로 어렵게 생각할 필요가 없다.
  우주의 온도가 내려갔다면, 당시 우주에 충만 되어 있던 빗의 온도는 하강했을 것이다.  
빛은 온도가 내려가면 적외선이 되고, 더 내려가면 전파(전자파)가 되는데, 가모 박사는 
그러한 우주 화석 전파(마이크로 파)의 온도는 7도씨 정도일 것이라고 예언한 것이다.  
그러한 마이크로 파가 현재의 우주에는 엄청나게 많다.
  이 마이크로 파가 검출되면 가모 박사의 예언은 적중하는 것이며, 빅 뱅 우주론은 
확정된다.

    빅 뱅(우주 대 폭발) 현상은 일어날 수 없는 것?
  
  가모 박사의 빅 뱅 우주론은 우주의 창시가 있었다는 것을 전제로 한 이론이므로, 
우주는 영원히 변하지 않는 가고 믿었던 당시의 상식으로서는 매우 획기적인 
생각이었다.
  여기서 등장한 것이 빅 뱅 설을 부정해 버리려는 이론이다.
  하지만 우주가 팽창하고 있다는 것은 관측된 사실이므로 그것을 부정할 수는 없다.
  그래서 영국의 본디나 골과 같은 우주 물리 학자들은 우주가 팽창하고 있어도 우주에 
있는 물질의 밀도가 항상 일정하다면 우주는 변화하는 것이 아니라는 생각을 했다. 
이것을 '정상 우주론'(1948년)이라고 한다.
  즉, 팽창에 의해 밀도가 희박해진 것만큼 어딘 가에서 보충하는 시스템이 있으면 되는 
것이다.
  그래서 그들은 우주에는 그런 물질이 창성되는 곳이 있다고 가정하고, 그것을 C장(C는 
Creation의 이니셜)이라고 부르기로 했다.
  그러나 이 이론은 C장에 근거가 있는 것이 아니고, 오로지 빅 뱅 이론을 부정하기 
위해 억지로 만든 이론이라는 인상을 주고 있다.
  
    빅 뱅 우주론이 예언한 마이크로 파가 발견되다!

  시대는 바뀌어서 1964년.
  미국에 있는 베르텔레폰 연구소의 밴저스와 윌슨은 뉴저지 주에 신설된 통신위성과 
교신하기 위한 초저 노이즈(소음)인 각형 안테나를 테스트하고 있을 때 우주의 각 
방면에서 발사되어 오는 기묘한 전파가 있다는 것을 발견했다.
  그들은 전파 기사였으므로 우주론에 대해서는 전혀 문외한이었다. 단지 그런 기묘한 
전파(마이크로 파)를 검출했다는 사실만을 논문으로 발표했는데, 우주론의 연구가들은 그 
논문을 읽고 쾌재를 불렀다.
  이 마이크로 파의 온도는 섭씨 K, 가모 박사가 예언한 것보다 약간 낮았지만, 
마이크로 파가 있었다는 본질은 변하지 않는다. 가모 박사 박사의 빅 뱅 이론은 이제야 
표준 우주 모델로 확립된 것이다.
  우주는 과거 어느 시기에 탄생하여, 진화를 거듭한 끝에 지금과 같은 모습이 되었다. 
이 획기적인 우주관을 우리는 받아들이지 않을 수 없게 된 것이다.
  밴저스와 윌슨은 우주론에는 문외한이었지만, 그 발견의 중대성이 높이 평가되어 노벨 
물리학상을 받았다.

    세계의 시초는 '처음에 빛이 있었다'였다

  구약성서 창세기에 '하나님은 최초로 빛을 만드셨다'라는 기술이 있는데, 빅 뱅 
우주론에 의한 우주의 시초도 빛이었다는 것이 증명되고 있다.
  빅 뱅 우주론에서는 우주의 팽창과 함께 우주의 온도가 하강되어 온 것을 알고 
있으므로, 거슬러 올라가면 올라갈수록 고온이 된다. 물론 물질은 심하게 압착되어 
가므로 우주의 초기는 상상을 초월하는 고온 고밀도 상태였을 것이다.
  그러한 초고온 초고밀도 상태에서는 고에너지 물리학에 따라 물질은 모두 에너지로서 
빛의 바다 속으로 녹아 들어간다고 생각할 수 있다.
  즉, 탄생한 지 얼마 안 된 '불덩어리 우주'는 빛으로 가득 차 있었고, 그 후 팽창해서 
온도가 내려가면 빛에서 물질이 생성되고, 그것들이 은하를 만들고, 별을 만들고, 
태양계와 같은 천체를 만들고, 지구를 만들고, 생명을 탄생시켜 현재의 우리로 이어지는 
것이다.

    아인슈타인 이론의 한계를 지적한 호킹 박사
  
  우리의 우주가 불덩어리에서 시작되었다는 것은 그렇다 치고, 그 전은 어떠했을까? 
조물주는 과연 존재하는 것일까?
  앞에서 이미 기술한 바와 같이 아인슈타인 이론에서는 '신의 일격'으로 우주가 
창시되었다고 생각하므로 이 질문에는 적당한 응답 자료가 없다.
  그러나 탄생 이전에 아무것도 없었다고 한다면 반발이 있을 것이다.
  그래서 팽창 우주는 최대 팽창까지 진행된 후 수축으로 전환하고, 그것이 극한적으로 
축소되면 다시 팽창을 전환하여 이것을 영원히 되풀이하는 진동 우주가 진실한 
모습이라고 주장하는 사람도 있다.
  이 주장은 영원이라는 것으로 이어지는 것 같아서 매력적이긴 하지만, 이것은 
아인슈타인 이론에 바탕을 두는 한 우주 탄생의 순간은 절대로 해명할 수 없으며, 진동 
우주 등의 주장은 한낱 탁상공론에 불과하다고 일축한 사람이 있다. 그가 바로 영국의 
호킹 박사이다.
  그는 우주의 창시 순간은 아인슈타인 이론으로 생각하는 한 무한히 작고, 또 물질 
밀도는 무한히 커진다고 보았다. 그것은 수학적으로 말하면 '특이점'이고, 거기서 더 
나아가면 저쪽 편은 절대로 해명할 수 없다는 것을 훌륭하게 증명한 것인데, 동시에 
호킹 박사는 우주의 창시를 해명하기 위해서는 아주 새로운 이론이 등장해야 한다는 
것도 지적했다. 

    극대 우주론과 극소 소립자론이 도킹하다

  우주의 창시 문제는 '특이점' 때문에 얼마 동안 진전을 보지 못하다가 의외의 곳에서 
돌파구가 열리기 시작했다. 그것은 극소 세계의 이론인 소립자론이다.
  어째서 소립자론이 우주 창시에 대한 해명에 도움을 주느냐 하면, 우주가 창시될 
무렵은 상상을 초월하는 고온 고밀도였기 때문이다. 어떤 물질에 대해 가열을 계속해 
나가면 마침내는 모두가 원자로 환원되어 버리지만, 그것을 다시 가열하면 원자에서 
전자가 튀어나와 플라스마 상태가 된다. 또다시 가열하면 원자가 파괴되어 전자, 양자, 
중성자로의 분해 상태가 되고, 다시 온도를 높여 1조도를 넘게 하면 소립자는 모두 
쿼크(quark;반단전하입자)로 분해되고 만다. 쿼크는 소립자를 구성하고 있다고 가상하는 
물질이다.
  우주의 온도가 1조도를 넘는 것은 우주가 창시된 바로 직후이다. 그러므로 이런 
시대의 우주를 생각할 때에는 소립자 이론의 도움을 받지 않으면 안 된다. 그리고 그 
소립자 이론이 근간에 와서 급속하게 진보하여, 지금까지는 '신의 영역'으로 미루어졌던 
부분까지 해명할 수 있게 되었다.

    아인슈타인 이론의 한계를 지적한 호킹 박사

  우리의 우주가 불덩어리에서 시작되었다는 것은 그렇다 치고, 그전은 어떠했을까? 
조물주는 과연 존재하는 것일까?
  앞에서 이미 기술한 바와 같이 아인슈타인 이론에서는 '신의 일격'으로 우주가 
창시되었다고 생각하므로 이 질문에는 적당한 응답 자료가 없다.
  그러나 탄생 이전에 아무것도 없었다고 한다면 반발이 있을 것이다.
  그래서 팽창 우주는 최대 팽창까지 진행된 후 수축으로 전환하고, 그것이 극한적으로 
축소되면 다시 팽창으로 전환하여 이것을 영원히 되풀이하는 진동 우주가 진실한 
모습이라고 주장하는 사람도 있다.
  이 주장은 영원이라는 것으로 이어지는 것 같아서 매력적이긴 하지만, 이것은 
아인슈타인 이론에 바탕을 두는 한 우주 탄생의 순간은 절대로 해명할 수 없으며, 진동 
우주 등의 주장은 한낱 탁상 공론에 불과하다고 일축한 사람이 있다. 그가 바로 영국의 
호킹 박사이다.
  그는 우주의 창시 순간은 아인슈타인 이론으로 생각하는 한 무한히 작고, 또 물질 
밀도는 무한히 커진다고 보았다. 그것은 수학적으로 말하면 '특이점'이고, 거기서 더 
나아가면 저쪽 편은 절대로 해명할 수 없다는 것을 훌륭하게 증명한 것인데, 동시에 
호킹 박사는 우주의 창시를 해명하기 위해서는 아주 새로운 이론이 등장해야 한다는 
것도 지적했다.

    극대 우주론과 극소 소립자론이 도킹하다

  우주의 창시 문제는 '특이점' 때문에 얼마 동안 진전을 보지 못하다가 의외의 곳에서 
돌파구가 열리기 시작했다. 그것은 극소 세계의 이론인 소립자론이다.
  어째서 소립자론이 우주 창시에 대한 해명에 도움을 주느냐 하면, 우주가 창시될 
무렵은 상상을 초월하는 고온 고밀도였기 때문이다. 어떤 물질에 대해 가열을 계속해 
나가면 마침내는 모두가 원자로 환원되어 버리지만, 그것을 다시 가열하면 원자에서 
전자가 튀어나와 플라스마 상태가 된다. 또다시 가열하면 원자가 파괴되어 전자, 양자, 
중성자로의 분해 상태가 된고, 다시 온도를 높여 1조도를 넘게 하면 소립자는 모두 
쿼크(quark;반단전하입자)로 분해되고 만다. 쿼크는 소립자를 구성하고 있다고 가상하는 
물질이다.
  우주의 온도가 1조도를 넘는 것은 우주가 창시된 바로 직후이다. 그러므로 이런 
시대의 우주를 생각할 때에는 소립자 이론의 도움을 받지 않으면 안 된다. 그리고 그 
소립자 이론이 근간에 와서 급속하게 진보하여, 지금까지는 '신의 영역'으로 미루어졌던 
부분까지 해명할 수 있게 되었다.

    우주의 시초를 탐구하는 통일 이론의 등장

  우주의 창시를 탐구하는 새로운 무기는 통일 이론이라고 하는 새 이론이다.
  그렇다면 통일이란 도대체 무엇을 통일한다는 것일까?
  소립자 이론에 의해 우리의 물질 세계(우주)가 네 가지 힘으로 지배되고 있다는 것은 
이미 알려진 사실이다. 힘은 소립자간에 작용하는 것이므로 법칙이라 해도 된다. 즉, 
우리 우주는 네 가지 범칙에 의해 지배되고 있는 것이다.
  그 네 가지 힘이란, 중력, 전자기력, 강한 힘, 약한 힘이다. 중력, 전자기력에 대한 
설명은 생략하고, 강한 힘이란 소립자를 달라붙게 하는 힘이고, 약한 힘이란 중성자가 
베타 붕괴를 일으켜 양자가 될 때 작용하는 힘이다. 네 가지 힘 외에도 마찰력, 탄성력 
등이 있지만, 그것들은 모두 이 네 가지 힘으로도 설명이 가능하다.
  이 네 가지 힘을 모두 하나로 통일하여 단 하나의 이론으로 물질 세계를 기술하려는 
것이 '통일 이론'의 시도이다.
  현재로는 전자기력과 약한 힘을 통일한 '통일 이론'(와인버그, 샐럼 이론)은 완성되어 
있고, 이것과 강한 힘을 통일하는 '대통일 이론', 그리고 네 가지 전부를 통일하는 
'총대통일 이론'이 완성되는 과정에 있다.

    아인슈타인 박사도 통일 이론을 연구했다

  나치스에 의해 독일에서 추방된 아인슈타인 박사는 미국으로 건너가 프린스턴 대학의 
연구소에서 별세할 때까지 연구 활동을 계속했는데, 그 곳에서 한 연구가 바로 이 통일 
이론이었다. 그것은 '아인슈타인의 통일장 이론'이라 불리고 있다.
  그러나 유감스럽게도 미완성으로 끝나고 말았다. 왜냐하면 그 시대에는 아직 강한 힘, 
약한 힘이 알려져 있지 않을 때여서, 아인슈타인 박사는 전자력과 중력만을 가지고 
통일하려 했기 때문이었다. 현재 진행되고 있는 통일 이론에서도 그렇지만, 중력을 
어떻게 적절히 다루느냐가 통일 이론의 최대의 난관이 되고 있다. 그러므로 아인슈타인 
박사가 성공하지 못한 것이 현재에 이르러서는 당연하게 여겨지지만, 이론 물리학의 
궁극적인 꿈이라고 하는 통일 이론에 아인슈타인 박사도 후반생을 걸렀다는 사실은 
재음미해 볼 만 하다.
  아인슈타인이 말했다는 "자연은 단순을 좋아한다"는 대목은 단 하나의 간명한 
이론으로 자연을 기술하고 싶어한 박사의 꿈을 말한 것이라고 받아들일 수 있다.

    빅 뱅은 우주의 시초가 아니었다!

  우리는 막연하게 빅 뱅이 우주의 시초라고 생각하고 있는데 그렇지 않다고 한다. 
진정한 우주의 시초는 '시간제도'인 바로 그 순간이고, 인플레이션이라는 굉장한 사건이 
있은 다음 빅 뱅이 일어나서 현재에 이어지는 우주가 생성되었다는 것이 가장 새로운 
우주론을 그리는 우주 초기의 시나리오이다. 그러므로 통일 이론을 우주 초기에 
적용함으로써 비로소 명백해진 인플레이션이라는 현상을 먼저 알아보도록 하자.
  이것은 일본의 도쿄 대학 사토 가쓰히코 교수가 제출한, 세계적으로 가장 주목되고 
있는 최신 이론이다.
  그 이론에 따르면, 탄생한 순간부터 10의 36승 분의 1초일 때 우주는 급팽창하여, 
100자릿수나 크게 팽창되었다는 것이다. 이것은 놀랄 만한 발견이다. 100자릿수라고 하면 
실감이 나지 않겠지만, 1억 배가 고작 8자릿수이고 1조 배가 12자릿수임을 감안하면 
엄청난 크기라는 것을 상상할 수 있다.
  이러한 상상을 초월한 엄청난 일이 일어났으므로 우주가 단지 급팽창(인플레이션)했을 
뿐 그 밖에는 아무 일도 없었다고는 생각되지 않는다. 그렇게 생각한 사토 교수팀은 이 
현상을 더욱 상세하게 연구하기 시작했다.

    우주는 부글부글 끓고 있었다

  통일 이론에 따르면 우주가 급팽창한 인플레이션 시기, 즉 10의 36승 분의 1초일 때 
상전이가 일어났다는 것이 확인되었다. 상전이라는 것은 에너지를 공급함으로써 물체의 
상태(상)가 전이하는 현상인데, 그다지 진기한 현상은 아니다. 물(액체)이 비등해서 
증기(기체)가 되는 것과 물(액체)이 얼음(고체)으로 되는 것 등은 모두 상전이이다.
  여기서 상기해야 할 것은 앞에서 설명한, 아인슈타인 이론이 등장하고 나서는 우주 그 
자체를 물리학의 대상으로 삼을 수 있게 되었다는 이야기이다. 물이 비등해서 수증기가 
되듯이, 우주에서도 그와 같은 일이 일어난다. 우주에서 상전이가 일어났다는 것은 
그것을 말하는 것이다.
  이때의 상전이로 우주에 어떤 일이 일어났느냐 하면, 사토 교수의 말에 따르면 물이 
끓을 때와 같이 여기저기에서 거품이 부글부글 끓어올랐다는 것이다. 거품이라고 해도 
단순한 기포가 아니라 주위보다 에너지 상태가 낮은 부분을 물리학적으로 거품이라고 
하는데, 쉽게 연상하기 위해서는 역시 물이 끓고 있는 상태를 생각하면 될 것이다. 
우주에서 그러한 놀랄 만한 일이 일어난 것이다.

    우주에서 아들 우주가 태어나고, 다시 손자 우주가...
그리고 무수한 우주가 생겨났다

  상전이가 일어나고 있는 우주는 부글부글 거품을 내고 끊고 있는데, 그 거품은 사토 
교수의 말에 따르면 광속으로 팽창했을 것이라 한다.
  그런데 우리가 여기서 생각해야 할 것은 거품과 거품 사이에 생기는 틈새에 
대해서이다. 상식적으로 생각하면, 거품과 거품이 접하면 그 사이에 틈이 생기는데, 거품 
쪽이 급격히 팽창하면 틈새 쪽은 짓눌려 쭈그러든다. 즉, 우주 공간이 굉장한 힘에 
짓눌려 쭈그러드는 것이다.
  우주 공간에 축소되면 무엇이 생길까? 우리가 알고 있는 바로는 그것은 블랙홀이다. 
그래서 사토 교수는 이 블랙홀을 상세하게 조사했는데, 그 블랙홀은 계속 이어져서 
터널(윔홀) 형태로 되어 있고, 그 저편에는 광대한 별세계가 펼쳐져 있었다. 그러한 것을 
이론적으로 알아낸 것이다.
  이 세계는 블랙홀(윔홀) 저편에 있으므로 우리들 우주와 정보가 차단된 별세계이다. 
별세계이므로 결국 다른 우주라 해도 무방하다고 사토 교수는 말한다.
  이론적으로 다른 우주에서도 상전이가 일어날 것이므로 거기서도 다시 아들 우주가 
생기고, 다시 그 아들 우주에서도... 이러한 과정으로 우주는 끝없이 생성된다는 것을 
알았다. 우주는 스스로 우주를 만들 수 있다!

    우주는 우리들의 우주만이 아니었다
 
  우주가 상전이로 새로운 우주를 탄생시킬 가능성이 있다고 하는 이 설명은 실제로는 
매우 복잡한데, 개략해서 소개하면 앞 항에서 설명한 것처럼 된다. 보다 더 자세한 
정보를 알고 싶은 사람은 사토 가쓰히코 교수가 지은 "우주는 우리들의 우주만이 
아니었다"를 읽으면 확실하게 알 수 있을 것이다. 이 책은 호킹 이론의 입문서이기도 
하므로 흥미 있는 사람들에게 일독을 권하고 싶다.
  그런데 이렇게 해서 탄생한 것이 수많은 우주인데, 그것들 중 어떤 것이나 우리의 
우주와 마찬가지로 인플레이션에 의해 급팽창하고, 빅 뱅을 거쳐 진화하고 있을 
것이라고 한다. 우리 우주와 비슷하니까 거기에도 은하가 생각, 별이 반짝이고, 지구와 
같은 행성이 있으며, 우리와 같은 지적 생물이 있어 그들도 우리들의 우주 이외에 많은 
우주가 있는 것이 아닐까 하는 생각을 한다고 사토 교수는 말한다.
  이 사토 이론은 현대 물리학의 2대 이론인 '상대론'과 '소립자론'에 의해 도출된 
것이므로 신중하게 다루지 않으면 안 된다. 그만큼 확실한 이야기라는 것이다.

    무에서의 우주 탄생, 호킹 박사와 비렌켄 박사의 도전
 
  우주가 스스로 끝없이 우주를 탄생시킬 수 있다는 사토 이론은, 우주는 우리들의 
우주뿐이라는 지금까지의 상식을 180도 뒤집어 버리는 경천동지할 만한 이론이지만, 이 
이론에도 아직 최초의 우주(마더유니버스)가 어떻게 탄생했는지에 대해서는 납득할 만한 
설명이 없다.
  사토 이론에 의하면, 마더유니버스는 기존의 것으로 미루어 놓고 거기에서 자우주, 
손자우주가 끝없이 태어난다는 이야기이다.
  그렇다면 마더유니버스는 역시 신의 조화로만 맡겨 둘 수밖에 없다는 말일까?
  그렇지는 않았다.
  미국의 비렌켄 박사, 영국의 호킹 박사 몇몇은 이 문제에 도전하여 해결의 실마리를 
찾아내기 시작했다. 만일 이것이 완전히 해명된다면 인류는 우주 창성을 신의 
손으로부터 탈취하게 된다. 그러한 웅대한 시도가 현재도 진행되고 있다.
 호킹 박사의 저서가 세계적인 베스트셀러가 되고 있는 것은 독자들이 그 부분을 알고 
싶어하기 때문일 것이다.

    비레켄 박사는 우주는 무에서 생겨났다고 주장했다

  미국 토프트 대학의 비렌켄 박사가 "피직스 페터"라는 논문지에 발표한 논문 
'무로부터의 우주 창성'은 세계의 물리 학자를 경악의 소용돌이로 몰아넣은 충격적인 
이론이었는데, 그것에 따르면, 우주는 애초에서 무에서 터널 효과에 의해 홀연히 
태어났다고 한다.
  터널 효과란 것은 소립자론의 세계에서는 아주 흔한 현상의 하나이다.
  여기 두 개의 산 사이에 있는 골짜기에 공이 놓여 있다고 하자. 상식적으로 볼 때 
공을 산  너머로 보내기 위해서는 산꼭대기를 향해 던지지 않으면 안된다. 즉, 공에다 
에너지를 공급해 주지 않으면 안 된다. 그렇게 하지 않으면 공은 절대로 산너머로 갈 
수가 없다. 그런데 터널 효과를 생각하면 공은 스스로 산기슭에 터널을 파고 빠져나가 
버린다. 소립자의 세계에서는 그런 일이 빈번하게 일어나고 있는 것이다.
  우리의 우주도 그와 같은 이치로 무에서 유로의 방호벽을 터널 효과로 슬쩍 빠져 나와 
홀연히 이쪽으로 나타났다는 것이 비렌켄의 시나리오이다.

    우주가 창성되기 전의 '무'란 도대체 어떤 것?

  무란 아무것도 없다는 말이다.
  앞 항의 이야기로 되돌아간다면, 골짜기에 있는 공이 터널 효과로 산 저편에 홀연히 
나타나는 것처럼, 우주도 무에서 유로의 방호벽을 터널 효과로 빠져 나온다는 것이다. 
그런데 여기서 의문스러운 것은, 본래 산 저쪽은 무의 세계인데 빠져 나올 공이 
있었겠느냐 하는 문제이다.
  이 질문에 답하기 위해서는 '무'란 무엇인가 하는 것을 좀더 엄밀히 생각하지 않으면 
안 된다. 
  예를 들면 이런 것이 있다. 고속가속기라고 하는 소립자 실험 장치가 있는데, 이것으로 
공간에 고에너지를 집중시켜 주면 양자나 전자가 홀연히 나타나는 현상이 있다. 왜 그런 
일이 일어나느냐 하면, 우리가 아무것도 없는 줄 알고 있는 공간에는 항상 매우 짧은 
시간이긴 하지만 전자나 양자가 홀연히 나타났다가는 사라지고, 끊임없이 요동하고 있기 
때문이다. 거기에다 고에너지를 집중시켜 주면, 그들 전자나 양자가 눈에 보이는 형태로 
나타난다. 이와 마찬가지로 무의 상태에서도 순간적으로 보면 소립자와 같이 가상적인 
우주가 홀연히 나타났다가는 사라지고, 끊임없이 운동하고 있다. 요동해서 일정치를 얻을 
수 없으므로 물질적으로는 무의 상태라고 정의해 버리는 것이다. 그런 가상적인 우주가 
터널 효과로 홀연히 출현한다고 비렌켄 박사는 주장한다.

    호킹 박사의 우주 창성 시나리오란?

  아인슈타인 이론에 바탕을 둔 빅 뱅 우주에서는 우주 창성기에 밀도 무한대, 온도 
무한대라고 하는 물리학으로는 다룰 수 없는 상태가 출현한다. 우주를 과거로 소급해 
올라가 자꾸만 수축시키면 그렇게 된다. 이것은 수학적으로는 '특이점'이라 하여, 아무리 
생각해도 거기서 더 이상 과거로 소급할 수 없는 상태이다. 특이점은 또 시간의 끝도 
되기 때문에 그 존재를 인정한다면 우리는 우주 탄생의 순간을 절대로 알 수 없다.
  호킹 박사는 여기서 특이점을 제외시키는 거시 선결 문제라 생각하고 시간적으로도 
끝이 없는 우주 모델을 고안한 것이다.
  그것은 2차원의 유추로 말하면 구면과 같은 우주상이다. 이 우주에서는 공간뿐만 
아니라 시간도 구면과 같은 성질을 가지고 있다. 즉, 끝이라든가 종점이 없는 세계라는 
것이다. 이것은 우리의 상식과는 동떨어진 것이기 때문에 연상하기조차 어렵지만, 그러한 
우주의 창성과 진화, 그리고 운명을 '파도 계수' 이론이란 것을 이용해서 연구하고 있는 
것이 호킹 이론이다.
  그 내용을 보면 우주 창성의 시나리오는 비렌켄의 것과 일치된다고 한다.

    우주관은 현재 180도로 달라졌다

  끝으로 최신 우주론이 가져다 준 전혀 새로운 우주관을 정리해 보자. 이제 우리는 빅 
뱅 우주관을 졸업해야 하는 시점에 도달해 있는 것이다.
  우리들의 우주는 애초에 무에서 터널 효과에 의해 홀연히 탄생했다. 이 
마더유니버스는 곧 인플레이션에 의한 급팽창을 시작하는데, 그때 많은 아들우주가 
탄생하고 다음에는 손자우주... 그리고 무한으로 우주가 탄생했다. 그것들은 우리의 
우주와 비슷한 과정을 거쳐서 지적 생명을 탄생시켰을 가능성이 크다. 그런데 
인플레이션으로 급팽창한 우주는 그 내부에 거대한 에너지가 공급되어, 뜨거운 
불덩어리가 되어 다시 팽창하기 시작한다. 이것이 우리가 지금까지 우주의 탄생으로 
생각했던 빅 뱅(우주 대 폭발)이다. 이렇게 해서 탄생하고 진화된 우주에서 현재 우리가 
우주의 과거, 미래를 생각하고 있다는 말이다.
  우주는 우리의 우주만이 아니고, 또 지적 생명도 우리 우주의 지적 생명만이 아니다. 
게다가 우주 탄생을 빅 뱅 이전으로 소급할 수 있게 되었고, 또 무에서 유가 탄생하는 
과정을 알게 되었다는 것이 현재 우리가 획득한 새로운 우주관이라 할 수 있다.