안녕하세요, 라라다방 열여섯번 째 편지를 보내드려요.☕ 보름 전에 누군가가 제게 이렇게 말해줬어요. "오늘 저녁에는 밤하늘을 꼭 올려다 보세요."라고요. 그날은 쌍둥이자리에서 떨어져 나온 유성우가 나타날 예정이고, 또 지구에 가깝게 접근하는 '레너드 혜성'도 맨눈으로 볼 수 있다고요. 

  우리 우주 역사의 가장 큰 미스터리는 빅뱅 이전에 무슨 일이 일어났는지입니다. 우리 우주는 어디에서 왔을까요? 거의 한 세기 전, 알버트 아인슈타인은 빅뱅 모델의 정상 상태(똑같이 일정한 상태) 대안을 찾아 헤맸어요. 왜냐하면 시간의 기원이 그에겐 철학적으로 만족스럽지 않아서였죠. 

 The biggest mystery concerning the history of our universe is what happened before the big bang. Where did our universe come from? Nearly a century ago, Albert Einstein searched for steady-state alternatives to the big bang model because a beginning in time was not philosophically satisfying in his mind. 

  지금 우주 기원에 관한 학술 문헌엔 다양한 가설들이 있어요. 우주가 ‘진공 요동’에서 생겨났다는 견해를 포함해, 주기적으로 수축과 팽창이 반복하는 순환 과정이란 의견도 있고요. 또는 다중 우주의 끈 이론에서 나온 ‘인간 원리’에 따라 선택됐다고 보기도 해요. 이 다중 우주는 어떤 곳이냐면요. 미국 매사추세츠공대(MIT)의 우주학자인 앨런 거스가 말한 “일어날 수 있는 모든 일은 일어난다… 무한하게 몇 번이고” 벌어지는 곳이거나, 블랙홀 내부의 물질이 붕괴하면서 생겨난 곳이에요. 

 Now there are a variety of conjectures in the scientific literature for our cosmic origins, including the ideas that our universe emerged from a vacuum fluctuation, or that it is cyclic with repeated periods of contraction and expansion, or that it was selected by the anthropic principle out of the string theory landscape of the multiverse—where, as the MIT cosmologist Alan Guth says “everything that can happen will happen ... an infinite number of times,” or that it emerged out of the collapse of matter in the interior of a black hole.

  이보다 적게 탐구된 가능성이 있는데요. 선진 기술 문명의 실험실에서 우주가 생겨났다고 보는 거예요. 우리 우주는 순제로 에너지(생산량과 소비량이 같아 손실이나 이득 없는 상태) 기반인 평면 위의 기하학을 가진 반면에, 선진 문명은 양자 터널링을 통하지 않고도 아기 우주를 창조할 기술을 발명할 수 있었다는 얘기죠. 

 A less explored possibility is that our universe was created in the laboratory of an advanced technological civilization. Since our universe has a flat geometry with a zero net energy, an advanced civilization could have developed a technology that created a baby universe out of nothing through quantum tunneling. 

  이 가능성 있는 기원 이야기는 종교적인 관념(창조자)을 세속적인 관념(양자 중력)과 통합해요. 우리에겐 현대물리학의 두 기둥인 양자 역학과 중력을 결합한 예측 이론은 없어요. 하지만 더 발전한 문명이라면, 이 눈부신 업적을 성취하고 아기 우주를 창조하는 기술에 통달했을지도 몰라요. 만약 그런 일이 일어났다면, 우주 기원을 설명할 뿐만 아니라, 우리와 같은 어느 우주 – 새 평평한 우주를 탄생시키는 진보된 기술 문명을 보유한 – 가 여러 세대에 걸친 유전적인 물질의 지속성을 유지하는 생물학적 시스템과 닮았음을 암시하기도 해요. 

 This possible origin story unifies the religious notion of a creator with the secular notion of quantum gravity. We do not possess a predictive theory that combines the two pillars of modern physics: quantum mechanics and gravity. But a more advanced civilization might have accomplished this feat and mastered the technology of creating baby universes. If that happened, then not only could it account for the origin of our universe but it would also suggest that a universe like our own—which in this picture hosts an advanced technological civilization that gives birth to a new flat universe—is like a biological system that maintains the longevity of its genetic material through multiple generations. 

  만약에 그렇다면, 우리가 존재하기 위해 우주가 선택됐다는 전통적인 인류 발생 근거를 따르지 않을 거예요. 오히려, 우리보다 훨씬 더 발전한 문명을 탄생시키기 위해 우리 우주가 선택된 것이죠. 우리 우주 블록의 이 ‘똑똑한 아이들’은 – 아기 우주를 만들어낼 기술을 발전시킬 능력이 있는 – 우주의 다윈주의자의 선택 과정을 주관하는 운전자예요. 반면에 우린 아직 우리 존재를 끌어냈던 우주 조건을 재창조할 능력이 없어요. 즉, 우리를 만든 세계를 다시 만들어낼 수 없기 때문에, 우리 문명은 여전히 우주학적으론 불임 상태예요. 

 If so, our universe was not selected for us to exist in it—as suggested by conventional anthropic reasoning—but rather, it was selected such that it would give rise to civilizations which are much more advanced than we are. Those “smarter kids on our cosmic block”— which are capable of developing the technology needed to produce baby universes—are the drivers of the cosmic Darwinian selection process, whereas we cannot enable, as of yet, the rebirth of the cosmic conditions that led to our existence. One way to put it is that our civilization is still cosmologically sterile since we cannot reproduce the world that made us. 

  이런 관점에서 문명의 기술 수준은, 1964년 러시아 천문학자 니콜라이 카르다셰프가 구상했던 등급처럼, 얼마나 많은 힘을 이용하느냐로 측정되어선 안 돼요. 대신에, 생명 존재를 끌어냈던 천체물리학적 환경을 재창조하는 능력을 갖춘 문명으로 평가돼야 해요. 

 With this perspective, the technological level of civilizations should not be gauged by how much power they tap, as suggested by the scale envisioned in 1964 by Nikolai Kardashev. Instead, it should be measured by the ability of a civilization to reproduce the astrophysical conditions that led to its existence. 

  현재로선 우리는 낮은 단계의 기술 문명이에요. 우주학적인 등급으론 C단계로 분류돼요. 태양이 죽을 땐, 우리가 거주할 수 있는 지구의 조건조차도 재현할 수 없기 때문이에요. 설상가상으로 D단계로 내려갈 수도 있어요. 인간이 만든 기술들로 인한 기후 변화로, 부주의하게 지구상의 자연 서식지를 파괴하고 있거든요. B단계 문명은 어머니 항성에서 독립하기 위한 국소적인(새로운, 치명적일 수도 있는, 일부) 환경에 적응할 수 있어요. A단계 문명은 존재를 발생시킨 우주 환경을 재창조할 수 있어요. 즉 실험실에서 아기 우주를 만들 수 있다는 얘기예요. 

 As of now, we are a low-level technological civilization, graded class C on the cosmic scale, since we are unable to recreate even the habitable conditions on our planet for when the sun will die. Even worse, we may be labeled class D since we are carelessly destroying the natural habitat on Earth through climate change, driven by our technologies. A class B civilization could adjust the conditions in its immediate environment to be independent of its host star. A civilization ranked class A could recreate the cosmic conditions that gave rise to its existence, namely produce a baby universe in a laboratory. 

  A등급 문명의 특별함을 달성하는 것은 우리가 아는 물리학의 척도로 보면 중대한 일이에요. 이를테면 작은 영역에서 충분히 큰 밀도의 암흑 에너지를 생성하는 것처럼, 이와 관련된 변화들은 이미 과학 문헌에서 논의되고 있어요. 

 Achieving the distinction of class A civilization is nontrivial by the measures of physics as we know it. The related challenges, such as producing a large enough density of dark energy within a small region, already have been discussed in the scientific literature. 

  자기 복제가 가능한 우주는 A등급 문명 하나만 갖고 있으면 되고, 더 많은 문명을 가질 가능성은 훨씬 적기 때문에, 가장 흔한 우주는 A등급 문명을 거의 만들지 않는 우주일 거예요. 이런 최소 요구량보다 더 나은 조건은 발생하기가 훨씬 더 어려워요. 왜냐하면 추가적인 드문 상황들이 필요하고요. 다윈의 선택 과정을 거칠 아기 우주들에 더 좋은 진화 이익을 제공할 순 없거든요. 

 Since a self-replicating universe only needs to possess a single class A civilization, and having many more is much less likely, the most common universe would be the one that just barely makes class A civilizations. Anything better than this minimum requirement is much less likely to occur because it requires additional rare circumstances and does not provide a greater evolutionary benefit for the Darwinian selection process of baby universes. 

  우리 문명이 특별히 똑똑한 문명은 아니라는 가능성에 대해 놀라선 안 돼요. 제가 하버드 학생들에게 그들 중 절반이 수업에서 중간 이하라고 말하면, 학생들은 화를 냅니다. 강입자 충돌기(빅뱅 직후 상황을 재현하려고 만든 충돌기)를 통한 그 유명한 힉스 입자의 발견을 고려하더라도, 우리가 통계적으로 종 모양의 확률 분포의 가운데에 있다는 것은 부정하기 어려운 현실이에요. 

 The possibility that our civilization is not a particularly smart one should not take us by surprise. When I tell students at Harvard University that half of them are below the median of their class, they get upset. The stubborn reality might well be that we are statistically at the center of the bell-shaped probability distribution of our class of intelligent life-forms in the cosmos, even when taking into account our celebrated discovery of the Higgs boson by the Large Hadron Collider. 

  우린 새로운 망원경을 통해 우리 자신을 겸손하게 바라봐야 해요. 갈릴레오 프로젝트가 최근 발표에서 미래를 그려본 것처럼요. 더 똑똑한 아이들을 우주 블록에서 찾아야 해요. 그렇지 않으면, 우리의 자존심 여행은 좋은 결말을 맞이하지 못할 수도 있어요. 우주의 무언가가 헛된 착각을 짓밟기 전까지 지구를 지배했던 공룡들의 경험처럼 말이죠. 

 

 We must allow ourselves to look humbly through new telescopes, as envisioned by the recently announced Galileo Project, and search for smarter kids on our cosmic block. Otherwise, our ego trip may not end well, similarly to the experience of the dinosaurs, which dominated Earth until an object from space tarnished their illusion. 

 

🍰  net-zero (손실이나 이득 없이) 순 제로 상태