우주의 모든 상호작용을 통합할 수 있는 이론으로 여겨지는 '꿈의 이론'. 기본적인 원리는 물질과 힘의 근본을 입자가 아니라 진동하는 작은 끈이라고 생각하는 것이다. 다만 이 끈의 크기가 워낙 작아 우리에게는 입자처럼 생각된다는 것이다.
초끈이론이 태어난 것은 중력 현상과 양자역학의 불일치를 해결하기 위해서이다. 현재 거시적 세계에서는 중력 현상을 설명하는 이론(상대성 이론 등)이 주로 들어맞고, 원자 등 미시적 세계에서는 양자역학을 이용한 설명이 주로 들어맞는다. 하지만 두 세계를 통합, 설명하는 이론은 아직 존재하지 않는다. 이 모순을 해결하기 위해 과학자들이 생각해낸 것이 초끈이론이다.
80년대 초끈이론은 과학자들에게 대단히 유행했지만, 90년대 초 난관을 맞았다. 수학적으로 너무 복잡한데다가 실험을 통한 검증이 어려웠던 것. 그러나 90년대 중반 서스킨드 교수가 블랙홀 등 우주 현상을 초끈이론으로 설명해내는 이론을 제시하면서 초끈이론은 중흥기를 맞았다.
현재 초끈이론은 아직 완성과는 상당한 거리가 있다. 오히려 이 세상의 모든 입자가 진동하는 끈이라는 관점은 완벽하지 않다는 의견도 많다. 최근 과학자들은 초끈이론을 포함하는 이론 체계인 소위 'M이론'이 있다고 믿고 있으며, 이 궁극적인 이론을 찾는 중도 과정에 있다.
(이필진·고등과학원 물리학 교수)