통일장이론

중력(重力)현상과 전자기현상을 결합시키기 위해 전자기장(電磁氣場)도 만유인력장과 동일하게 물리적 공간의 어떤 성질에 귀착시키려는 장(場)의 이론. (from naver 백과사전)

아인슈타인의 일반상대성이론에 따르면, 중력은 리만기하학으로 도식화되는 공간의 곡률이다. 아인슈타인은 전자기장 또한 같은 논리를 전개할 수 있으리라 믿었다. 그는 이를 통해 중력과 전자기력이 하나의 힘의 두 가지 양태라는 것을 증명하고자 했다. 그러나 이를 위한 그의 평생의 노력은 아직 보상받지 못했다.
근간에 이르러서는 소립자 사이에 작용하는 핵력(강력, 약력)까지 포함하여, 중력, 전자기력, 강력, 약력의 4대 힘과 그 역장을 하나로 엮는 통일장이론이 연구되고 있다. (근자의 성과로는 전자기력과 약력을 전자기-약력으로 묶은 와인버그와 살람의 이론이 있고, 또한 최근에는 지근거리의 소립자사이에서 전자기력, 약력, 강력이 하나의 힘으로 기술될 수 있다는 점이 밝혀졌다.)

최근에 가장 각광을 받는 설명은 초끈이론이다. 초끈이론에서는 물질의 근간을 입자가 아닌 26차원 상의 아주 가는 끈에서 발생하는 진동으로 규정한다. 그 내용상 초끈이론은 입자와 파동 사이에서 헤매는 양자론을 구할 첨병으로 기대되고 있고, 중력을 포함한 통일장 이론을 구축할 가능성도 보이고 있다. 그러나 초끈이론은 지난 세기말에 '21세기의 물리학이 우연히 20세기에 떨어진 꼴'이란 평가를 보일 정도로 수학적인 난해함을 자랑한다. 또한 검증 가능성도 아직 요원하다. 검증되지 않는 한 초끈이론은 아름다운 이론이지만, 하나의 수학적이자 물리학적인 철학에 지나지 않을 것이다.

초끈이론을 일반에게 소개하기 위한 대중서로 몇 가지가 있지만, 얼마 전 번역된 엘리건트 유니버스(TheElegantUniverse) 가 가장 좋은 평을 듣고 있다. 두께나 모양이 요즘의 대중과학서들에 비해 압박을 주는 면이 있다. 그러나 과학의 신비가 옅어지고 있는 시점에서, 그에 목말라하던 독자들에게는 좋은 선물이 될 것이다.
--godai