미래학의 대부 짐 데이터 교수와 제로존의 만남
또, 속보
(2탄)입니다.
(2009년 6월 9일 오후 3:40 현재 확인)
이번에는 인류 과학사상 최초의
‘특별호 게재’
건입니다. 2007년 신동아 8월호에서의 타이틀기사
<제로존 이론 세계 과학사를 새로 쓴다>는 말이 정말 기적처럼 이루어 지고 있는 것 같습니다.
<제로존 이론>이 미국에서 또 큰 일을 저질렀습니다 !
자세한 소식은 정식 회의를 거쳐서 다시 전하겠습니다.
이또 뭐~꼬~?
쬐끔만 참으시라니까요~!
제로존이 속초 치과병원에서 제대로 치료나 하겠습니까?
오늘 저희 병원에 오실분 자제 쫌 부탁드립니다. ㅋㅋㅋ
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오, 하느님. 정녕 저희 한반도 대한민국에서 이런 엄청난 소식을 전세계에 알려드리게 되었나이까?
게시 글을 올리고 오늘
2009년 5월 20일
새벽을 기해서 국제학술연합회의(ICSU)에서 특별위원회를 만들어 전세계의 물리상수(표준권장)를 관장하는 CODATA의 Data Science Journal에서 저희 제로존 가족에게 너무나 기쁜 소식을 전해왔습니다.
정녕코 눈물이 나고, 감격스럽습니다.
자세한 소식은 새로운 게시 글을 통해서 상세히 알려드리겠습니다.
제로존 가족 여러분 너무나 고맙습니다. 제로존이 첫 블로그에서 대한민국 국민에게 약속했던 일이 이루어졌습니다.
너도 하나,
나도 하나
그리고
우리도 하나 !
모든 것이 하나다 !
아무도 몰랐던 사람들이, 아무도 몰랐던 시간에, 아무도 몰랐던 장소에서, 아무도 몰랐던 이 메시지를 오늘 이 시각을 통해서 전세계에 선포합니다 !
오늘이 묘하게도 바로 전세계 미래학의 대부이신 짐 데이터 교수님이 한국에 오시는 날입니다 !
(짐 테이터 교수)
(레이 커즈와일)
(피터 디아멘디스)
짐 데이터 교수님께서 과학기술정책연구원(STEPI)의 초청으로 2009년 5월 20일부터 23일 까지 3박 4일의 일정으로 방한합니다.
이번 방한의 직접적인 동기는 제로존 팀이 2008년 12월 하와이대학 초청으로 제로존 이론에 대해서 강연을 한 바 있으며, 이 과정에서 짐 데이터 교수님이 제로존 가족에게 3가지 큰 선물을 주신 데서 비롯되었습니다. 그 선물 중에 하나가 아래와 같은 내용이며, 이를 제로존 팀이 정부 관련부처에 건의를 하여 짐 데이터 교수님을 초청하게 되었습니다.
이에 관련된 내용은 이전 게시 글에서 이미 소개한 바 있습니다. 나머지 2가지 선물에 관한 내용은 다음 게시 글을 통해서 상세히 알려드리겠습니다.
¨ 방한목적
ISU의 한국 개최를 위한 사전 방문과 미래학관련 포럼 참석
¨ 방문일정
2009년 5월 20일 (수)
- 인천공항 도착(19:55, UA 881편)
* 공항 출영 및 JW 메리어트 호텔까지의 이동은 과학기술정책연구원(STEPI)측이 담당
2009년 5월 21일 (목)
- 07:30-09:30 000 STEPI 원장 주관 조찬 및 미래연구포럼
(장소 : JW 메리어트 호텔)
- 10:00-13:00 STEPI 주최 '미래전략포럼' 참석
(장소: 전문건설회관)
* 10:05-10:40 짐 데이터 교수 발표 '미래사회와 과학기술'
- 12:20-13:00 000 STEPI 원장 주관 오찬
- 15:00-16:30 00일보 인터뷰 (000 기자, 장소 미정)
2009년 5월 22일 (금)
- 10:00-10:30 00기획위원회 000 위원장 면담
- 11:30-13:30 교과위 소속 000 의원 주관 오찬
- 16:00-18:00 제로존이론 웍샵
(장소: 도곡동 제로존이론 연구실)
- 18:00-21:00 만찬 (양동봉 원장)제로존이론#99
(장소 : 도곡동 대림 아크로빌 2층 커뮤니티 홀)
※ 당일 원활한 행사진행을 위해서 가급적 대중교통을 이용해 주시기 바랍니다.
※ 장소안내는 제로존이론#99를 클릭하시면 위치 확인 가능합니다.
2009년 5년 23일 (토)
- 하와이 향발(11:05, UA 882편)
¨ 짐 데이터 교수님 약력
1. 짐 데이터 교수는 누구인가?
1966년 미국 버지니아 공과대학(Virginia Tech)에서 미래학을 가르쳤다. 대학에서 미래학을 가르친 것은 세계 최초다. 미래학을 가르치기 위해 만든 각종 참고문헌이 당시 막 설립된 세계미래협회(World Future Society)의 1969년 협회지에 실렸고, 이것이 이탈리아 로마에서 창립된 미래를 연구하는 모임의 눈에 띈다. 이 모임을 주관한 이탈리아 미래학자 엘레오노라 마시니(Eleonora Masini)가 데이터 교수를 초청, 미래학을 연구하는 첫 세계조직을 설립하는 발판을 마련하고, 세계미래학연맹(World Futures Studies Federation)을 창립한다. (이와 관련 데이터 교수가 2007년 퓨처스에 기고한 “세계미래학연맹과 나” 그리고 동아일보 신동아 2009년1월호 ‘미래학 이야기’ 시리즈를 참고. 파일을 첨부함.)
1960년대 말, 버지니아 공과대학에서 하와이주립대로 옮긴 데이터 교수는 하와이주(洲)의 미래를 설계하는 프로젝트를 조직하는데 앞장선다. 이는 미국 역사상 최초로 주(洲) 정부에서 주관하는 미래설계 프로젝트였고, 이를 계기로 데이터 교수는 미국 전역의 주 정부 산하 사법부의 자문위원을 맡아 미래사회와 법을 연구했다. 이와 함께 하와이주립대는 세계 최초로 대학원 과정에 미래학을 신설하게 된다. (최근 하와이주립대는 100년 역사에서 기록될 100가지 사건을 선정했는데, 이중 하와이주립대 미래학대학원 설립이 16위를 차지했다.)
세계미래학연맹 대표와 사무총장으로, 하와이주립대 미래학대학원 원장으로, 동아시아 정치학 전문가(1960-1965년 일본 리쿄대 정치학과 교수 역임)로, 프랑스 국제우주대학 교수로 그는 세계를 종횡무진하며 미래학을 설파하는데 주력한다. 세계 각지에서 출간되는 주요미래학 저널에 편집장과 편집위원을 맡고 있으며, 40년 가까이 미래학자를 양성하는 데 주력하고 있다. (첨부한 이력 참조). 그의 제자들은 전 세계 대학, 기업, 연구소, 시민단체, 정부에서 활약하고 있다. 그는 미국과 유럽 뿐 아니라 아시아에서도 활동의 폭을 넓혀왔는데, 싱가포르의 경우, 오랫동안 싱가포르 정부의 미래 관련 자문을 맡았고, 최근엔 싱가포르국립대학에 미래학 과정을 설립하는데 참여하고 있다.
데이터 교수는 몇 해 전부터 한국을 예의주시하고 있다. 이미 한국을 “드림 서사이어티(Dream Society)”로 표현하고 있으며, 해마다 한국의 초청을 받아 미래학을 강연한다. 지난해엔 그가 대표집필하고, 편집한 책 “다가오는 미래(Advancing Futures)”가 한글로 번역돼 나왔다. 지난해 산업자원부는 다가올 미래사회를 대비하기 위한 일환으로 로봇의 권리를 규정한 ‘로봇권리장전’을 제정했고, 이를 위해 데이터 교수에게 자문을 구했다. 데이터 교수가 이미 70년대 로봇권리장전을 제안한 바 있기 때문이다.
데이터 교수를 빼놓고는 미래학을 이야기 할 수 없는 이유는 그가 세계 미래학계에 끼친 영향이 막대하기 때문이다. 그가 개발한 대안 미래 방법론(4 alternative futures), 초기 이슈 분석기법(emerging issue), 세대분석기법(age cohorts analysis)는 미래학계의 고전으로 평가받는다. 미래학에 대한 그의 핵심 가치는 “미래는 결코 사고파는 대상이 아니라, 미래의 후손들을 위해 가치 있는 사회를 만들어가는 과정”이라는 점이다. 이 때문에 그는 지금까지 쓴 글을 모두 인터넷에 공개해 세계의 시민이 마음껏 가져다 쓰도록 배려하고 있다.
(참조) 짐 데이터 교수 한국 인터뷰 기사
1. 짐 데이터는 누구인가. 동아일보 신동아 2006년 4월호.
http://www.donga.com/docs/magazine/shin/2006/03/28/200603280500006/200603280500006_1.html
2. 로봇권리장전 관련. 전자신문 2007년 11월15일자.
http://www.etnews.co.kr/news/today_detail.html?id=200711150054
3. 미래의 정치학. 주간동아 2008년2월26일자.
http://www.donga.com/docs/magazine/weekly/2008/02/20/200802200500016/200802200500016_1.html
4. 짐 데이터의 ‘다가오는 미래’. 조선일보 2008년 1월4일자.
http://news.chosun.com/site/data/html_dir/2008/01/04/2008010401077.html
5. 한국사회는 소비의 사회를 넘어 보존의 사회로. (매일경제 2008년 11월17일자)
http://news.mk.co.kr/newsRead.php?year=2008&no=700957
2. 짐 데이터 교수 약력 및 경력
1) 주소 및 연락처, 이메일:
Department of Political Science
University of Hawaii
2424 Maile Way, Room 604
Honolulu, Hawaii 96822 USA
Phone: 1-808-956-6601
Fax: 1-808-956-2889
Email: dator@hawaii.edu
2) 경력:
-하와이주립대
정치학 교수 겸 미래학연구소 소장 (1968-현재)
행정학과 미래행정 겸임교수(1983-현재)
일본학, 아시아학, 하와이학 겸임교수
-세계미래학연맹(World Futures Studies Federation)
집행위원회 위원(1970년부터 현재까지)
사무총장(1983-1990)
대표(1990-1993)
-국제우주대학(ISU, International Space University: 프랑스 Strasbourg 소재)
교수 겸 이사(우주와 사회분과)
-World Academy of Art & Science (이사회 이사)
-Woodrow Wilson Foundation 특별회원
-Danforth Foundation 특별회원
-Phi Beta Kappa 특별회원
3) 관심분야
-정치체제, 법, 교육, 기술 분야의 새로운 체제 연구 및 설계
-우주와 인류: 우주 정착을 위한 사회 및 통치체제 연구 및 설계
-북미(北美), 태평양 제도(諸島), 동아시아의 미래 정치 연구
-미디어와 정치: 멀티미디어와 정치체제, 인류문명의 관계 연구
4) 학력
-1954년 스텟슨 대학(Stetson University, DeLand, Florida) 졸업. 전공: 역사, 철학. 우등졸업(Graduated magna cum laude). 테일러 논문상 수상(Taylor Prize in the Humanities for essay "Effects of Advertising on Modern Culture). 우드로윌슨 장학생(Woodrow Wilson Fellowship, 1954-55). 댄포스 재단 장학생(Danforth Foundation Fellowship, 1954-59).
-1955년 펜실베이니아 대학원(University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania) 석사. 정치학, 정치이론, 비교정치학, 정치행동 전공.
-1959년 아메리칸 대학원 (The American University, Washington, DC) 박사. 비교정치, 정치행동, 사회과학 방법론 전공.
5) 저서
-Democracy and Futures. (with Mika Mannermaa and Paula Tiihonen). Helsinki: Parliament of Finland, 2006
-Fairness, Globalization and Public Institutions: East Asia and Beyond. (with Dick Pratt and Yongseok Seo). University of Hawaii Press, 2006
-Advancing Futures: Futures Studies in Higher Education. Westport, CT: Praeger, 2002 (Editor and contributor)
-"Hawaii 2000: Past, Present, and Future." With Michael Hamnett, et al., A Report Prepared for the Office of Planning, Department of Business, Economic Development, and Tourism, State of Hawaii. December 1999
-Co-creating a public philosophy for future generations. London: Adamantine Press, 1999 (contributor and co-editor with Tae-Chang Kim)
-Futures studies in higher education. (Editor and contributor) American Behavioral Scientist, Vol, 42, No. 3, November/December, 1998 (Entire issue).
-Creating a new history for future generations. Future Generations Studies Series II. Co-edited, with Tae-Chang Kim. Kyoto: Institute for the Integrated Study of Future Generations, 1995
-The future of democracy in developing countries, co-edited with Ikram Azam and Sohail Inayatullah. Islamabad, Pakistan: National Book Foundation, 1994
-Advancing democracy and participation: Challenges for the future, co-edited with Bart van Steenbergen, Radmila Nakarada, and Felix Marti. Barcelona: Centre Unesco de Catalunya, 1992
-The futures of development, co-edited with Eleonora Masini & Sharon Rodgers. Paris: Unesco, 1991
-Alternative futures for the state courts of 2020, co-authored with Sharon Rodgers. Chicago: American Judicature Society, 1991
-Who cares? And how? Futures of caring societies, co-edited with Maria Guido Roulstone. Honolulu: University of Hawaii, 1988
-A study of preferred futures for telecommunications in six Pacific Island societies, co-authored with Barbara Moir and Christopher Jones. Honolulu: Pacific International Center for High Technology Research, 1986
-Judging the future, co-editor, Clem Bezold. Honolulu: University of Hawaii, 1981
-Human futuristics, co-edited with Magoroh Maruyama. Honolulu: University of Hawaii Press, 1971
-Studying American national government. New York: Scott, Foresman, 1971
-The Soka Gakkai: Builders of the Third Civilization. Seattle: University of Washington Press, 1968
-The ethics of democracy (In Japanese). Tokyo: Hyogensha, 1963
6) 저널 편집장 및 편집위원
-Foresight
-Futures
-Futures Research Quarterly
-Journal of Futures Studies
-Technological Forecasting & Social Change
-On the Horizon, The Environmental Scanning Newsletter for Leaders in Education
-The Police Futurist
-The Manoa Journal of Fried and Half-Fried Ideas (편집장)
-World Futures Studies Federation Newsletter (7년간 편집장)
저널심사위원
-American Political Science Review
-Comparative Politics
-Dance Research Journal
-Foresight
-Futures
-Futures Research Quarterly
-Journal of Asian Studies
-Journal of Developing Areas
-Judicature
-Space Policy
-Technological Forecasting and Social Change
7) 수상 및 자문위원 이력
-Fulbright Senior Specialists Program, 2003-2007
-Member, State of Hawaii Virtual University Advisory Committee, Western Governors' Association
-Robert W. Clopton Award for Outstanding Community Service
-Supervisory Board, XXI Century Foundation, Sofia, Bulgaria
-Board of Advisors, Futures Research Committee, All-Russian Academy of Social Sciences, Moscow
-Advisory Board, World Development Council, Atlanta, Georgia
-Advisory Board, Center for the Integrative Study of Future Generations, Kyoto, Japan
-Advisory Board, Network University for a Green World, Awaji, Japan
-Honorary member, Verein der Freunde und Forderer der Robert-Jungk-Stiftung (Salzburg, Austria)
-Board of Directors, Institute for Alternative Futures, Alexandria, Virgini
8) 미국 및 세계 위원회 자문위원 이력
-State Judiciaries of Hawaii (1972-present), Virginia (1987-present), Arizona (1988), Massachusetts (1990), Illinois (1992), Kansas (1992), Tennessee (1993-1995), Florida (1993), Pennsylvania (1994--present), Puerto Rico (1996), Subordinate Courts of Singapore (1996-present), Judiciary of New Zealand (2000), State courts of Australia (2002)
-Scanning Advisory Board, Office of State Planning, Office of the Governor of Hawaii, 1990-1995
-Advisory Committee, Hawaii Space Development Authority, Department of Business and Economic Development, 1990-1995
-Pacific Regional Coordinator of FUTURESCO, a clearinghouse for future-oriented material conducted by Unesco, 1990-93
-Planning Committee, 1991 Hawaii Judicial Foresight Congress, held January 6-9, 1991
-To the Vice Provost & Dean of Faculty of Arizona State University on the development of their new West Campus, 1990-91
-Abortion Policy Task Force, Western Behavioral Science Institute, 1990
-International University Consortium (College Park, Maryland) on development of the course, "Exploring the Future," 1991-2
-Faculty development workshops for Open University (UK), University of Miami, West Oahu College, Kapiolani Community College, Honolulu Community College, and Hawaii Loa College
-Hawaii State Commission for the Year 2000 (1970-1978)
-Royal Commission on Electric Power Planning, Toronto, Canada (1974-78)
-Futures Commissions of Florida, Oregon, and Peoria (Illinois)
-Conference of State Court Administrators, 1973, 1978, 1991, 1993
-National Conference on the Future and the Courts, 1991
-Council of State Governor's Policy Advisors (formerly Council of State Planning Agencies), 1988
-National Conference of State Legislatures, 1978
-Council of State Governments, 1987
-Hawaii State Legislature, various workshops since 1970
-Hawaii Association of County Governments, various workshops since 1969
-Judiciary Committee, Federated States of Micronesia, 1986-89
-Governor's Conference on Hawaii 2000, 1969-70
-Task Force on Political Decision-making and the Law, and the Task Force on Hawaii's Peoples and Life-Styles of the Governor's Conference, 1969-70
-Planning Committee for the East-West Center-sponsored "Future of Asia" Conference, held August 1970
-Member of the Advisory Committee and Keynote Speaker for the Conference on Hawaii 200 which initiated Hawaii's Bicentennial Celebrations, 1971
-Horizons Committee of the State Bicentennial Commission, 1973-74
-American School System of Kwajelein Island, January 1972
-Hawaii Curriculum Center's project to develop a futures-oriented educational curriculum in language learning, 1972
-Planning committee and speaker at conference on The Future of Law, sponsored by the Hawaii State Supreme Court, May 1972
-Task Force on New Technology, Alternative Economic Futures for Hawaii Conference, 1973-74
-Kailua High School, Spring 1973, under grant from the National Humanities Faculty
¨ ISU, SU
l ISU 홈페이지: http://www.isunet.edu
l 설립연도: 1987년도
l 공동설립자:
Peter Diamandis
Todd B. Hawley
Robert D. Richards
l 설립취지: 우주전문가를 위한 다학제간(Interdisciplinary), 다문화간(Intercultural) 및 국제적(International) 연구 및 훈련
l 주소: 프랑스 Illkirch-Graffenstaden ( Strasbourg 근처)
n Map 이포지션(ePosition) : 국제우주대학교#이고시오
l 교육대상: 우주비행사, 우주항공기술자 및 디자이너,,우주생물학자, 물리학자, 역사학자, 정책입안자, 기업가, 법률가 등 다양함. 졸업생 93개국 2400명(학위 및 비학위 과정포함)
l 교수진 : 우주비행사, 우주선 기술자, 과학자, 경영자, 우주법전문가 등으로 구성되며, 교수는 기술 및 비기술분야 모두 전문성 보유
l 총장 : Jean-Jacques Dordain 유럽우주항공국(European Space Agency)의장
n 초대총장은 ‘2001:스페이스 오딧세이’로 유명한 Arthur Clarke경
l 프로그램
n Space Studies Program(SSP) : 1988년부터 우주전문가, 대학원생, 우주과학자 등을 대상으로 우주항공관련 주제를 가르치는 9주간 집중교육과정으로 전세계 우주항공 선진도시에서 순회하며 개설하고 있음.
u NASA 에임즈 연구센타(2009년 예정), 바르셀로나(2008년), 베이징(2007년), 스트라스부르(2006년), 밴쿠버(2005년) 등
u 이번에 개최 제안 요청을 받은 프로그램
l 개최지 결정: 개최의향서는 매년 5월31일까지 제출하고 최종제안서는 8월31일까지 제출해야 함. 개최 주관은 정부기관, 교육기관, 연구원, 기업 등.
n ISU Masters Program : 본교에 개설한 학위과정
u Master of Space Studies (MSS) 과정: 1966년부터,
u Master of Space Management(MSM) 과정: 2003년부터
n ISU 심포지움 : 1996년부터 매년 스트라스부르에서 우주관련주제를 가지고 3일동안 개최하고 있음
l 네트워크
n 국제기구: 유럽항공우주국, 유네스코
n 각국 정부기관: 미항공우주국, 미공군, 캐나다항공우주국, 캐나다공군, 일본우주항공국, 중국항공우주국, 독일, 프랑스 등
민간기구 : ABN Amro, The Boeing Company, Canon, Cisco Systems, Lockheed Martin Corporation 등
1. 특이점 대학(Singularity University) 설립참여
(짐 데이터 교수님께서 올해들어 의장직을 수락하셨습니다)
l 특이점(Singularity)이란 무엇인가?
n 인간이상의 지능(smarter-than-human intelligence)과 인간이상의 마음(smarter-than-human mind)을 기술적으로 창조하는 아이디어처럼 인간의 사고 능력으로 예상하기 힘들 정도로 획기적인 첨단(exponentially advanced) 기술이 구현되는 시기가 특이점(Singularity)의 핵심적인 의미
n 특이점에 도달하게 되면 현재의 첨단기술과 미래에 나타날지 모를 첨단기술에 의해 인간이상의 지능 뿐 아니라 인간이상의 마음까지 만들어 낼 수 있을 것이란 비전을 설정하고 있음
l 왜 특이점(Singularity)를 연구하는가?
n 1700년대 밴자민 프랭틀린이 전기에 관심을 가지고 실험을 할 당시에 오늘날의 전기회로, 컴퓨터, 인공지능 뿐 아니라 그 당시로서는 특이점(Singularity)이후의 오늘 날의 세상을 예상하지 못한 것처럼, 특이점 연구가 미래에 어떤 결과를 예측할지 정확하게 알기 어려웠으나 많은 것들이 이루어졌음
n 오늘 날의 상황에서 특이점(Singularity) 연구를 통하여 인간이상의 지능과 마음까지 포함하는 초지능(superintelligence)의 출현 등으로 현재로서 상상하지 못하는 기술발달로 특이점 이후의 시대에 오늘 날 풀지 못하는 많은 문제들이 풀릴 것으로 기대함
n 적어도 특이점 이후(post-Singularity)의 시대를 살아가는 사람들은 오늘 날 우리가 알고 있는 것보다 훨씬 높은 질적 수준의 삶을 살게 될 것이고 훨씬 더 오래 살게 될 것이 확실하다
l 특이점대학(Singularity University) 창립회의:
n 일시: 2008년 9월 20일
n 회의장소: 실리콘밸리 NASA에임스연구센터#이고시오
n 회의목적: 곧 닥쳐올 인간이후(post-human)의 미래 에 대한 준비에 관한 논의와 특이점대학의 설립에 관한 협의
n 설립목표: 생명공학(Bio), 나노(Nano), 정보기술(IT) 등 다방면에서 획기적인 첨단기술(exponentially advancing technologies) 개발을 이해하고 촉진하기 위해 노력하는 지도자들을 결집시키고 교육하고 독려하고, 더 나아가 인류와 환경에 있어 최상의 이점을 도출하기 위해 이를 집중적으로 적용하고 길잡이 역할을 하는 것
n 설립자: 피터 디아만디스(Dr. Peter Diamandis)(국제우주대학 ISU 공동설립자 3인중 1인)
n 강연자: Ames Research Center Director (Dr. S. Pete Worden), Inventor and chief singularitarian (Dr. Ray Kurzweil), Google founder and co-president (Larry Page), (Dr. Aubrey de Grey) of the Methuselah Foundation, (Dr. Larry Smarr) of the California Institute for Telecommunications and Information Technology, Director of Cisco Systems Space and Intelligence Initiatives (Rick Sanford), (Dr. Dharmendra S. Modha) of IBM's Cognitive Computing Group, Leading nanotechnologist (Dr. Ralph Merkle), Artificial intelligence impresarios (Bruce Klein and Susan Fonseca-Klein)
n 주요 참석자: Second Life's (Philip Rosedale), Powerset's (Barney Pell), Wired editor (Chris Anderson) 포함 50인
n 회의방식: 비공개로 진행되었고 공식적으로 발표되기 전까지 특이점대학 창립총회와 세부사항에 대한 논의와 정보공유를 금지함. (총회 다음날 IBM의 Modha 가 이 사건에 대하여 간단한 게시글을 올렸다 바로 삭제하였으나 MindBroker사이트에 복사되어 유통되기 시작함)
l 유사한 사례: 인공지능(AI) 특이점연구소(Singularity Institute)
n 홈페이지: http://www.singinst.org/
n 목표: 현재의 인공지능(AI)이 좁은 영역의 문제 해결을 위한 모델링과 프로그램 개발에 치중하는 반면, 장기게임, 비행, 사기꾼탐지 등 보다 보편적이고 복잡한 문제를 해결하기 위한 첨단 지능(Advanced Intelligence)을 안전과 유익한 이용에 관한 부분에 초점을 맞추어 연구하고자 함
l 특이점대학 설립의 한국 참여 제안 배경
n 특이점대학은 현재의 첨단 과학기술과 앞으로 나타날 미래의 과학기술까지 융합을 하는 것이 성공을 위한 필수적인 요소임
n 제로존이론은 다양한 특성으로 나타나는 자연현상을 종합적이고 새로운 관점으로 더 잘 이해할 수 있는 수학적 수단을 제시하는 획기적인 이론으로 특이점 연구를 위한 이론적 근거를 제시할 가능성이 매우 크다는 점을 하와이대학 짐 데이터 교수가 인식
n 제로존이론 연구팀을 보유한 한국이 특이점대학 창립에 참여하고 교수진으로도 참여하는 방안에 대해 제안을 받았음
l 기대효과: 제로존이론을 기반으로 특이점대학 설립과 운영에 주도적으로 참여할 수 있고, 세계석학들과 공동연구를 통해 특이점이후(post-Singularity)에 실현될 IT, BT, NT, ET 등 전 분야에 걸친 최첨단 미래과학기술을 공유하게 되고, 조기에 산업적 응용연구를 병행하는 경우 얻게 될 경제효과는 예측이 힘들 정도로 클 수 있음
최근 짐 데이터 교수님 관련 소식을 알려드립니다. (미 하와이 대학원 박성원님으로부터의 메일 내용입니다)
데이터 교수님이 2009년 2월 24일자로 미국 학술원 우주위원회 위원으로 위촉되셨습니다.
www7.nationalacademies.org/ssb/NEO_surveys_mitigation.html
이 위원회는 미국 의회와 정부에 우주에 관련한 정보, 동향, 문제파악, 대안 등에 조언하는 곳입니다.
미 전역에서 20여분이 위촉됐고, 데이터 교수님도 들어갔습니다.
원래 데이터 교수는 '미국'이란 단어가 들어가는 위원회엔 가급적 참여를 자제했습니다만, 이번엔 우주와 관련돼 있어 참가하신다고 합니다.
제로존이 우주 관련 이슈를 다룰 것이므로, 데이터 교수가 앞으로 더 많은 힘이 될 것으로 보입니다.
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이번 짐 데이터 교수님 방문 기간 중 5월 22일 금요일 16:00부터 저녁 11:00까지 제로존 연구소에서 교수님과 제로존 가족들의 뜻 깊은 자리를 갖기로 결정했습니다.
많은 분들을 모시고 함께 하고싶지만 제로존 이론관련 참석인원이 너무 많고, 장소가 한정된 관계로 먼저 연락 주시어 참석의사를 밝히는 분 순으로 부득이 제로존 블로그 가족 10분만 초청하게 되었음을 이해해 주시기 바랍니다.
참석을 원하시는 분은 5월 20일 24:00까지 아래 메일로 성함, 전화번호를 남겨주시면 연락 드리겠습니다.
Kjs1246535@hanmail.net
[출처] 미래학의 대부 짐 데이터 교수와 제로존의 만남|작성자 제로존
참고
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여기서 '정체성'이란 물리학에 관련된 이야기를 들려줄까 합니다.
제로존이 세월의 나이를 따져보면 어른인데, 글쓰는 것을 보면 유치한 아이 같아서 김실장은 '도대체 당신 정채성이 뭐야?' 라고 이야기 하곤 합니다.
실제로 김실장은 제로존을 마구 아이 취급하듯 합니다. 식사를 하다가 애써 다린 흰색 와이셔츠에 음식물이 뭍으면 즉각 제로존은 옆의 김실장의 눈치를 살핍니다.
그러면 김실장은 아이고~ 또 일 저질렀네~!를 연발합니다. 그래서 부끄럽게도 생선의 까시를 발라서 숟가락 위에 올려 주어 제로존이 흘리는 것을 미연에 방지하곤 합니다. 마치 어린 아이에게 하듯이...
이런 풍경은 병원의 간호사들에게도 결코 낯선 풍경이 아닙니다.
하튼, 제로존이 좀 모자란 점은 인정합니다. ㅎㅎㅎ
간혹 대화중에 다음과 같은 이야기를 자주 듣습니다.
당신 도대체 잘하는게 뭐야? --> 이 말을 곱씹으면 '능력'이라는 단어를 떠올리게 됩니다.
능력은 커패서티(capacity)라고도 하는데 그 친구 캐퍼가 그정도야? 라는 이야기도 심심치않게 듣습니다.
능력, 커패서티는 곧 잘 정체성이라는 용어와 관련하여 설명하기도 합니다. 우리는 자주 에너지, 기 등의 용어를 이야기하는데 자주 거론된 바와 같이 에너지라는 용어는 물리학분야에서 애매한 전문용어이기도 하지만 해석하자면 '일을 할 수 있는 능력'이라고도 합니다.
그러면 일은 물리학에서 어떻게 정의하고 있을까요?
일은 work로 쓰는데 어떤 물체에 힘을 가하여 힘을 받은 물체가 힘을 주는 방향으로 나아가는 총 거리(꼬불꼬불해도 시작점과 끝 점을 이은 직선 거리로서의 변위)를 가질 때 일이 행해졌다고 해석합니다.
그러니까 우리가 죽을 힘을 다하여 벽을 힘껏 밀었을 때 힘을 받은 벽이 움직이지 않았다면 일을 전혀 하지 않았다고 합니다.
이럴 때 공식 W(Work)=F(Force) x s(displacement, 움직인 변위)에 의하면 s가 0 이므로 W=0 가 됩니다.
우리는 가만히 정지되어 있는 물체에 힘을 가하여 그 물체가 움직여 거리가 나왔다면 처음과 마지막의 상태가 다를 것입니다.
그러면 처음과 마지막 상태의 차이점은 무엇일까요?
그 차이점이 바로 에너지라는 것입니다. 곧, 무엇인가 에너지가 존재한다는 점입니다. 처음 상태는 일이 0 이었다는 것은 곧, 에너지가 0 이었다는 것을 말하는 것입니다.
그래서 물리학에서는 0의 의미가 단순히 '없다', '존재하지 않는다'는 뜻이 아니라 물체의 존재와 물체가 받은 힘과 거리를 전제해 두고 일이나 에너지에 대한 양(quantity)을 설명하고 있다는 것을 이해하게 될 것입니다.
위의 일이나 에너지에 대한 정의 물리학적 해석이나 설명은 일상생활에서 사용하고 있는 일상적인 언어로서 애매모호한 일이나 에너지의 의미와 엄격히 제한하여 설명하고 있다는 것을 알 것입니다.
또 한 발 나아가서 물리학적 견지에서 일이나 에너지에 대한 해석은 단순한 듯 보이지만 물리학 현장에 마주치면 일이나 에너지처럼 애매한 전문용어도 없을 것입니다.
여기서 일이나 에너지의 해석에 힘, 거리 등의 물리량이 존재한다는 것을 알 것입니다. 그러면 어떤 물체의 존재와 함께 힘을 제공하는 주체자도 존재해야 할 것입니다.
여기서 일이나 에너지의 존재나 존재의 양은 도대체 무엇을 기준으로 해서 정의하는가에 대한 문제는 조금 복잡합니다. 일이나 에너지의 정의에 개입되는 주체자는 또 어떻게, 어떤 기준으로 정의하는가에 대한 문제가 발생하기 때문입니다.
힘이나 거리 등에 대한 별도의 정의는 고사하고 힘을 제공하는 주체자가 누구인가에 대한 의문, 곧 정체성에 대한 근원적인 의문입니다.
뉴턴은 이러한 복잡한 근원적인 문제를 회피하고, 힘을 질량 x 가속도 라는 수식으로 표현했습니다. 뉴턴은 그 당시 잘 사용하고 있는 용어를 그대로 답습하여 힘을 정의한바 이는 증명문제가 아닌 순전히 경험적인 표현입니다.
잘 아시는 바와 같이 질량은 에너지라는 다른 등가의 의미로 사용하고 있습니다. 이제 다시 힘이나 에너지를 정의할 때 다시 통합적으로 설명하면 일이나 에너지를 설명하는데 또 다시 에너지라는 용어가 나옵니다. 에~게게~
(환자가 와서 조금 뒤에 다시 쓰겠습니다)
(계속)
수식으로 개입된 용어를 보여주면
일, 에너지 = 힘 x 거리 = 질량 x 가속도 x 거리 = 에너지 x 속도의 미분량 x 거리
제로존이 일이나 에너지의 정체가 뭔가를 물을 때 또 정의에 해당되는 용어가 기술에 사용되고 있음을 보여주고 있습니다.
이는 사전에서 어떤 용어를 찾을 때 그 용어의 설명에 들어가는 용어들이 자기 스스로를 설명하는 꼴이 되는 이른바 저수지에 빠진 사람이 빠져나오기 위해 스스로 자기의 머리칼을 잡아당기는 형국과 마찬가지입니다.
이는 민주주의를 설명하면서 독재를 하지 않는 것과 같다고 할 때 민주주의와 독재는 서로 독립적인 단어가 아니라는 것을 말합니다.
이런 정체성에 관한 문제는 유클리드 기하학시대에는 무엇인가 문제점이 있다는 것을 알면서도 수학에서는 철학과는 달리 증명하지 않아도 누구나 알 수 있는 자명한 진리로부터 명제가 출발했습니다.
그러다가 수학자 괴델이 명제 그 자체를 모순없거나 완전하게 설명할 수 없는 틈이 있다는 것을 증명한 것이 바로 그 유명한 '불완전성 정리'입니다.
그래서 수학자들은 진리의 전당에서 회의를 느끼기 시작한 것입니다. 그래서 요즘 수학은 증명이라는 말이 들어 갈 때 완전한 증명이 아니라 조건부 증명이라는 것을 받아들입니다.
당연히 '자명한 이치나 원리'라는 말이 명제를 구성할 때 이 지상에서 영원히 추방된 것입니다.
그래서 사람들은 진리나 진실이 무엇인가에 대해서 오늘 날까지 회의를 합니다. 이 문제를 정식적으로 다루는 분야가 바로 '과학철학'입니다.
제로존은 그래서 자연과학을 하는 분들이 인문학적 소양이 매우 필요하다고 강조하는 것입니다.
댓글의 주체자가 쿠님인가? 아니면 아린님인가?
군대에서는 법원을 열어서 쿠님이 인터넷을 사용하지 말라는 군법에 회부?할 때(아이고~ 무시바라~) 그 주체자에 대한 열띤 공방(군대 내부에 관한 정보, 짬밥이 맛이 있네, 없네 등)을 할 것입니다. ㅎㅎㅎ 따지고 들고, 말하자면 그렇다 이거죠~
좀 더 깊이 들어가서 물리학 이야기를 하면 형광등에 불을 밝히는 주체자, 전자는 하나하나 셀 수 있는 입자라 할 수 있는가?
현대 물리학은 전자를 '입자'로 설명하지 않고 '양자'라고 합니다. 양자는 하나하나 셀 수 있는 입자로도 설명할 수 있지만 소리의 파동과 같이 파동만이 가진 회절이나 간섭무늬를 만들 수 있는 성질로 보아서 파동이라고도 합니다.
그런데 재미나는 것은 전자는 하나하나 셀 수 있다고 하여 그 하나하나의 '고유한 정체성'을 가지고 있는 것이 아닙니다.
이게 무슨 말인가 하면... 우리가 식량으로 사용하고 있는 쌀 알들을 하나하나 셀 수 있는 입자라고 할 수 있습니다. 그런데 그 쌀 알들은 언듯 보면 비슷비슷해 보이지만 자세히 고나찰하면 그 형태가 서로 다름을 알 수 있습니다.
이런 점에서 쌀 알은 자기 정체성을 가지고 있다고 이야기 합니다. 그런데 전자는 모두가 전자지 조금 다른 전자가 없습니다.
이런 이야기는 조금 깊은 이야기이지만 물리학에서는 전자를 비롯하여 소립자들은 모두 자기 정체성을 가지고 있지 못합니다 !
여기서 1군의 물리학자들은 소립자들과 관련하여 자기 정체성의 의미에 대해서 고민합니다.(보통 물리학자들은 이말이 무슨 말인가 유감스럽게도 잘 알지 못합니다)
이런 점에 감안하여 제로존 이론은 전자가 사실 모든 것의 근본 물질이 아니라 빛 알갱이로부터 근원된 것이라고 설명합니다. 전자 한 개는 9.1x10^-31kg정도 쯤 됩니다.
숫자로 표현해서 이정도의 숫자가 얼마나 작은 질량인지 감을 잡을 수 없을 것입니다. 그런데 <제로존 이론>에서는 전자 한 개를 만들기 위해서 빛 알갱이가 1.23x10^20 개가 모여야 비로소 전자가 된다고 설명합니다.
<제로존 이론>에서 말하는 빛 알갱이 하나의 질량은 7.1x10^-51 kg 정도 되니 그 빛 알갱이가 무려 1.23x10^20개 모이더라도 상상을 불허하는 전자 한 개의 규모가 되는 것입니다.
그래서 빛 알갱이가 전자를 구성할 때 빛 알갱이가 한 100만개나 1000만개 아니 1조조조조조...개가 모자라도 1.23x10^20개 라는 어마어마한 규모에서 티끌만큼의 차이 정도가 됩니다.
그러니 이러한 미시 규모에서 전자의 알갱이간에 무슨 차이를 알 수 있겠습니까?
현대 물리학자들은 전자 한 개 한 개들을 살펴 볼 때 아까 말한 쌀 알같이 초초...초현미경으로 보더라도 거의 분간이 되지 않는, 소위 말하자면 자기 동일성을 가지고 있지 않다고 할 수 있습니다.
소립자에 있어서 자기 동일성에 대한 설명은 드디어 바야흐로 <제로존 이론>으로서 설명이 가능할 것입니다.
앞의 댓글에서 말했듯이 그냥 존재하는 존재와 그 존재의 증명은 참으로 간극이 큽니다. 전자는 실제론이고, 후자는 실증론입니다.
전자는 아인슈타인이 주장하는 바이고, 후자는 보어나 양자역학자들이 주장하는 과학철학사상입니다. 특히 양자역학자들은 아무리 존재한다고 하더라도 실험을 통하여 측정되지 않으면 아무런 물리적 의미가 없다고 역설합니다.
또 전자는 명제를 구성하는 문장표현은 애매하지만 의미가 존재한다는 의미론이고, 후자는 문장표현은 주어, 목적어, 서술어 등 문법적 요소는 제대로 갖추어 형식은 맞는 것같지만 전체적인 의미나 이해가 좀 이상한 통사론 또는 형식론입니다.
그래서 세계는 실제론인가?, 실증론인가?, 의미론인가?, 통사론인가? 에 대해서 지금도 논쟁을 하고 있습니다.
이 모두가 오늘의 화두 '정체성'에 대해서 논의하고있습니다.
그래서 무엇이든지 따지고 들고 분석하면 철학이 있고, 과학에 있어서는 무엇이 진실인가에 대해서 좀 구체적으로 형식을 갖추어서 다투는 과학철학 분야가 생기게 된 것입니다.
<제로존 이론>은 이러한 과학과 철학의 사색에서 태어났습니다.
이러한 논쟁, 곧 확장하여 이 세상의 모든 이분법에 대한 논쟁을 극복하기 위해서 나타난 것이 바로 '하나'라는 파라메터입니다.
이 세상 모든 존재는 어떤 성질에서 다 다르게 차별되어 보이지만 '하나'라는 메타언어에서 통일성을 갖는다는 것입니다. 이것을 구체적으로 양을 논하는 과학에 접근하여 숫자의 정체성을 설명한 것입니다.
모든 물리적 명칭을 가진 주체를 숫자로 표현할 수만 있다면 숫자가 가진 자기 정체성을 활용하는 것입니다. 그것이 바로 모든 숫자에 공통적으로 존재하는 숫자 '1' 입니다.
<제로존 이론>에서 왜 하필 숫자로 표현하는가? 앞 댓글에서 말한 자기 정체성에 대한 것을 모든 사람들이 설득력 있게 받아들이기 위한 하나의 수단이라 할 수 있습니다.
그러고 보니 '하나'라는 말이 가진 용어의 의미가 얼마나 심오한지 차츰 이해하게 될 것입니다. 그래서 천부경에서는 시작도 하나요, 끝도 하나라고 하지 않던가요?
자, 이러다 보니 우리 우주가 시작한 초기 상태에 대해서 인문학자들과 마찬가지로 물리학자들도 머리를 싸맵니다. 잘 알다시피 우주 천체론의 소위 표준모델은 고온 고밀도의 한 점에서 폭발한 빅뱅이론입니다. 기존 실험데이터들을 분석하고 적당한 가설을 세운 후 거꾸로 돌아가 보면 우주가 한 점에서 시작됐다는 것입니다.
그러자 사람들은 또 얄궂은 질문을 합니다. 빅뱅 이전에는 무엇이 존재했느냐고 묻는 질문이 그것입니다. 기독교나 카톨릭에서는 하느님이 천지를 창조하셨다고 하지만 소위 무신론자들은 자신들만의 논리를 구성해봅니다.
예를들어 호킹박사는 잘 알려진 무신론자입니다. 빅뱅 이전에는 지금의 실시간처럼 존재한 것이 아니라 시간의 시작이 허수에서부터 시작했다고 이상한 소리를 합니다.
이런 이야기는 단순히 지어낸 이야기가 아니라 빅뱅의 한 특이점이 존재하는데 이 특이점의 물리량은 무한대가 됩니다. 그런데 무한대는 물리학적으로 초기 조건으로 적합하지 않아 소위 계산이 시작할 수 없다는 점에 애를 먹은 것입니다.
그래서 호킹은 우주의 시작에서 시간을 허수로 하면 특이점이 사라진다는 것을 극복하기 위해서 허수의 존재를 끄집어낸 것입니다. 그의 주장은 수학적으로 그렇게 된다는 것으로 그 존재만 증명만 하면 되는 소위 문법적으로 통사론주의, 수학적으로 형식주의자입니다.
그래서 우주의 초가 1초가 아니라 i초 정도로 생각을 해낸 것입니다. 무엇인가 형식론적으로는 맞는 듯 해도 의미전달이 애매합니다.
우리가 존재하지 않아도 우주는 존재해 있었다. 피타고라스 정리가 나오지 않더라도 그런 원리가 이미 존재해 있다는 것을 의미론적으로 그럴듯 하지만 형식적으로 표현해 보라고 하면 이것 또한 어려운 것이 존재론 또는 의미론자들의 맹점이 되기도 합니다.
이럴때 제로존은 늘 그랬듯이 존재-표상-표현의 3단계를 설명하고 이런 분리할 수 없는 하나의 표현으로 설명하고 굳이 언어로 설명하라고 하면 부처가 꽃을 든 손을 허공에 들었다는 것으로 메타표현합니다.
알아듣기 쉽게 숱한 이야기를 하면서도 한 마디도 하지 않았다는 것이지요. 그것이 바로 무언의 언어이며, 하나와 분리할 수 없는 0 의 영역입니다.
아, 그래서 <제로존 이론>이 나온 것입니다....!
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블 랙홀
쿨롱의 역제곱의 법칙에 따르면, 전하를 띤 두 개의 구(球)전하는 서로 끌어 당기며 그 전기력은 거리의 제곱에 반비례한다. 즉 거리가 2배로 멀어지면 전기력은 4배로,거리가 3배로 멀어지면 전기력은 9배로 약해진다.
이 거리의 법칙을 패러데이가 발견한 전기장의 개념으로 바꾸어 기술하면 이것은 다른 방식으로 설명될 수 있다.구(球)전하 주변은 전기장의 에너지 밀도가 크기 때문이고, 거리가 멀어지면 전기장의 에너지 밀도가 지수적으로 감소하기 때문이다.
따라서 쿨롱과 패러데이의 견해를 접목시키면 전하와 전기장은 질적인 차이가 있는 것이 아니라 양적인 차이만 있을 뿐이다.예컨대 구전하는 전기에너지 밀도가 집중되어 있는 것이고,
전기장은 전기에너지 밀도가 공간에 퍼져있는 것이다. 그러므로 전하와 전기장은 에너지 차원에서 보면 이것은 구별이 불가능하다.
그런데 아인슈타인의 공식 E = mc^2에 따르면 에너지와 질량은 등가이므로 이 이론에 의하면 전기에너지(전하와 전기장)도 질량을 가지는 것으로 보아야 한다.그래서 제로존 이론에서는 기존의 사고방식을 부정하고,전자의 정지질량과 전자의 정전하는 등가라고 주장하고 있지 않은가 ?
그렇다고 하더라도 이것은 우리의 경험적 사실과는 일치하지 않는다.예를 들면, 전기에너지가 물질이라고 한다면 충전기의 무게는 전기에너지가 충전되어 있을 때와 그렇지 않을 때는 무게가 다르다고 보아야 하는데, 실제로 저울로 달아보면 차이가 없다.따라서 우리는 전기에너지는 물질이 아닌 것으로 결론지을 수 있다.
그러나 만약 E = mc^2이 사실이고, 제로존 이론의 전자의 정지질량과 전자의 정전하가 등가라는 것이 사실이라고 한다면, 우리 나라의 실험물리학자들은 지금 도대체 무엇을 하고 있는 것일까? 충전기에 전기에너지를 저장시켜 놓고 충전기의 질량이 증가하는가 그렇지 않은가를 실험해 보면 될 것이 아닌가 ?
나는 아주 정밀한 실험도구에서는 질량이 증가할 것이라는데 만 원(10,000)을 건다.
아울부루
블랙홀님 반갑습니다~ 블로그에 처음이 아니신지요? 이전 게시글의 덧글은 잘 읽었습니다.
님의 충전후 질량측정문제는 고속으로 달리는 자동차의 질량을 측정하는 것과 비슷한 생각이 듭니다. 실제로 질량이 증가하는 문제는 차치하고 이를 측정할 방법이 마땅치 않은 것 같습니다.
충전배터리나 고속상태의 자동차 자체에 스스로의 질량변화를 표시하는 장치를 부착하고 있다면 가능할 수 있겠습니다만...
그러나 그 측정장치가 있다하더라도 그 장치의 작동에 소모되는 에너지를 감안하면 그 역시 어려울 것 같기도 합니다.
그런데 제로존이론과 관련하여 이 문제를 생각해본다면 굳이 에너지와 질량의 상호변환만을 고려해서는 안되는 것이 아닌가 합니다.
다시 말하면, 제로존이론에서는 자연의 물리적 속성이 모두 변환가능하기 때문에 에너지가 질량으로만 바뀔 수 있는 것이 아니라 우리가 측정하지 못하는 다른 속성으로 변할 수도 있지 않을까 하는 것입니다.
시공간,질량, 온도, 물질량 등등의 모든 물리적 속성의 변화를 모두 측정할 수 있어야 한다는 것입니다.
미세한 영역에서의 변화측정은 그 미세변화보다 더 미세한 측정장치가 있어야 하고, 그 변화요소의 종류도 모두 파악가능해야 한다는 생각입니다.
좀 황당한 얘기가 될 수 있지만, 이런한 변화를 측정하고 인지하는 측정주체인 우리의 생각 에너지도 고려되어야 하지 않을까 합니다.
어차피 우리의 생각에너지도 빛과 물과 공기로부터 비롯된 것이니까 말이지요^^
이거 아침부터 블랙홀에 빠져서 횡설수설 허우적 거렸습니다~
제로존
블랙홀님// 반갑습니다.
님의 블로그에 들어가서 올린 글을 읽어보았습니다.
연기론, 중도론, 공은 제로존이 평소 좋아하는 화두입니다. 그런데 이런 내용도 읽고 또 읽으면 물에 풀칠하듯 풀에 물칠하듯 빙빙 돌아서 제로존은 이 모든 것이 '하나'에서 비롯된 것임을 말하고 싶었던 것입니다.
'하나'는 바로 공의 존재를 이야기하고, 공은 그 자체가 바로 '하나'이기도 하기 때문입니다.
서구에서는 텅빈 공간의 상태 또한 '하나'로 수량적으로 이야기하고 있습니다.
존재 그 자체는 언어로 표현할 수 없고, 존재 그 자체를 굳이 '하나'로 표현하게 되면 수학적으로 '하나'가 되는 소위 공집합이 됩니다.
컴퓨터는 계산 상자이기도 하지만 의사소통의 장이되기도 합니다. 그러나 부팅이 되지 않으면 아무런 의미가 없습니다. 부팅이 있고나서 드디어 세상의 꽃이 보이고, 그 꽃을 보고 사람들은 즐거워 하기도 합니다.
다른 말로 없음의 상태는 바로 공이고, 그 공은 즉시 하나가 되고 하나는 둘이 되면서(이중성) 셋이 됩니다. 이 셋은 다시 돌아가 하나가 된다는 것이 바로 집합의 내적 성질이 되기도 합니다.
집합이 되는 구성요소는 이렇듯 연기론으로 설명되고, 집합 그 자체의 존재는 어느 한쪽으로도 치우치지 않는 실체론적 중도가 됩니다.
이 실체론적 중도론을 인정하면서 드디어 의미가 존재하는 문법적 구성요소, 곧 통사론이 됩니다. 그래서 의미론과 통사론은 서로 배척하지 않고 상부상조하는 것입니다.
무릇, 말은 많이 하지만 모든 것이 하나에서 시작되고, 하나로 돌아가는 것 같습니다. 우리는 여기서 그 사람의 말이 의미하는 메시지를 읽습니다.
물리학에서 질량과 에너지의 등가를 이야기하지만 출발하는 용어는 엄격히 질량이 아니라 에너지로부터 출발합니다. 그래서 물리학은 처음에 질량이 있었다고 하지 않고 에너지가 있었다고 이야기 합니다.
절대온도 0K에서 조차 아무것도 없는 상태가 아니라 무엇인가 요동치는 에너지가 있었다고 양자역학에서 가정합니다. 이 에너지에서 물질의 근원이 되는 질량으로서 입자가 생겨났다고 이야기합니다.
그런데 그 입자의 근원을 살펴보면 눈으로 감지할 수 없는 파동적 성격을 발견합니다. 그래서 물질세계의 근원을 살펴보는 용어를 만들어낸 것이 '양자'라고 합니다.
물리학은 이러한 양자들의 변환을 연구하는 분야를 양자역학이라고 합니다. 곧, 양자역학은 양자라는 아이디어, 곧 양자론으로부터 시작합니다. 이것이 양자역학의 가설이됩니다.
양자역하의 가설을 깊이 따져보면 공, 중도론, 연기론의 개념이 분리할 수 없이 서로 거미줄 같이 얽혀 있습니다. 이 거미줄 같은 개념에서 서구 물리학자들이 만들어낸 개념이 zero point energy 입니다. 각각의 미세 입자들마다 고유한 zero point energy를 염두에 두는 것입니다.
블랙홀 자체도 그 중앙에 고밀도 고온의 하나의 점으로서 특이점을 상정하고 양자역학의 기본 가설에 따라 호킹과 펜로즈는 블랙홀에 특이점이 존재한다는 것을 증명한 것입니다.
여기서 증명이란 말을 쓰니까 제법 그럴듯 한 것 같이 보이지만 제로존이 계속 이야기한 바와 같이 이런 증명은 출발의 명제가 완전하지 않는 조건부 증명이라는 점에 유의해야 할 것입니다.
문제는 이러한 조건부 증명에서 특이점의 존재를 수학적으로 증명했다고 하나 그 특이점은 무한대를 포함하고 있어서 물리학에서 용도폐기해야 된다는 것을 특이점을 증명한 호킹을 괴롭힌 것입니다.
물리학에서는 계산이 불가능한 무한대라는 개념의 악마를 제거하기 위해서 규격화(normalization) 개념을 사용합니다. 규격화라고 하면 무엇인가 거창한 이야기 같아도 이를 다른 말로하면 계산할 수 있는 무엇인가의 기준을 제시하는 것을 말합니다.
동양에서는 이런 규격화를 다른 말로 '금척'이라고 합니다.
우리가 플랑크 단위 등의 자연단위계는 이런 규격화에서부터 무엇인가 계산을 가능하게 하기 위해서 그야말로 편의적으로 이론을 게시 합니다. 그런데 이러한 규격화에서도 수학을 사용하면 물리량들이 아까 말한대로 무한대 개념이 나와서 계산이 불가능하게 됩니다.
규격화 개념에서 조금 업그레이드 된 개념이 바로 무한의 양을 유한 한 양으로 계산하기 위한 술책, 바로 재규격화(renormalization)라는 개념이 생긴 것입니다.
양자역학은 그 내부에 다른 실체가 없는 점입자를 묘사합니다. 가령 전하같은 물리량은 양자역학으로 분석하면 무한대 같은 계산이 나옵니다. 그래서 무한대가 나오는 전하량을 유한 한 양으로 계산하기 위해서 재규격화라는 소위 '숫자로 짜맞추기' 작업을 시작합니다.
여기서 숫자 짜맞추기란 일단 규격화 개념을 사용하여 실험실에서 얻어낸 데이터를 이용하여 어떻게 하면 일련의 실험 데이터를 모조리 만족하면서 유한 한 계산이 될 수 있는 이론을 인위적으로 만들어 내는 것입니다. 그런데 실험 데이터를 모조리 만족 시키면서 유한 한 이론을 만들어 내는 것이 말같이 쉽지 않습니다.
그런데 일군 물리학자들 파인만, 슈윙거, 도모나가 같은 물리학자들은 전하량을 재규격화 하는데 성공했습니다. 이들은 재규격화 이론을 만들어 낸 것에 대해서 노벨 물리학상을 수상했습니다.
옛날에 제로존이 이런 말을 했습니다.
파인만은 숫자 꿰맞추기 같은 재규격화 이론은 소위 사기꾼과 같은 짓이라고 자신의 업적에 대해서 겸손하게 이야기 했습니다.
파인만은 누군가가 나서서 소위 출발이론으로서 규격화, 금척으로서 자연스럽게 실험데이터를 만족시키는 그야말로 심플한 이론이 나올 것으로 예측했습니다.
수학에서 불완전성 정리와 물리학에서 불확정성 원리는 서로 이 세계가 언어로 표현하는데 불완전함을 전제하고 있습니다. 그래서 대우주와 자연에서 관찰자와 함께 현상론적으로 설명할 것이 아니라 최초의 출발이론부터 자연-관찰자-측정의 삼자가 일치하는 이론이 필요했습니다.
<제로존 이론>의 가정이 바로 규격화이면서 재규격화의 개념을 함께 포함하고 있습니다. 이것이 바로 대우주와 자연, 그리고 관찰자가 의식하는 행위까지 측정 그 순간에 이 셋을 한꺼번에 전제하는 계산의 기술이 바로 다음과 같은 공준의 개념입니다.
s=1 이 바로 그것입니다 !
<제로존 이론>은 시간 그 자체가 공과 중도론과 연기론을 함께 포함하고 있습니다. 그러나 s=1로서는 필요하지만 이 세상을 표현하는데 충분하지 않습니다. 그래서 <제로존 이론>의 공준은 상대성이론에서 불변으로 생각하고 있는 광속도와 양자역학에서 출발 개념이 되는 플랑크 상수를 함께 고려해야 했습니다. 이것으로 충분한가요? 그렇지 않습니다.
우리가 살고 있는 측정의 세계는 소위 규격화 개념, 금척의 개념에서 출발하기 때문에 화살표가 필요한 비가역적 세계이기 때문에 엔트로피 개념을 <제로존 이론>의 공준에 포함 시켜야할 것입니다.
그래서 엔트로피 개념을 그대로 이용한 것이 바로 열역학이고, 이 열역학에서 통계역학과 관련하여 공준의 물리량에 볼츠만 상수를 포함시킨 것입니다. 그래서 s=c=h=k=1을 둔 것입니다. 그러나 양자개념을 잘 해석하기 위해서 또 공준에 포함 시킨 것이 아까말한 재규격화 개념에서 나온 파동적 성격을 가진 전하량과 입자적 성격을 가진 전자의 질량을 하나로 대비시킨 것입니다.
그래서 전자질량=1, 전자전하=1이 아니라 이들의 비를 1로 둔 것입니다. 공준의 마지막에 칸델라 항을 둔 것은 소위 쓰잘데 없는 것입니다. 단순히 미터법에서 기본량으로 칸델라 항을 두고 있으니까 사족으로 둔 것입니다.
왜 사족이라고 하냐하면 칸델라 항이 중복되는 에너지(W) 항을 두고 있기 때문입니다. 이 에너지는 바로 질량 항과 중복되기 때문입니다.
블랙홀님이 올려주신 공, 중도론, 연기론을 다시 읽으면서 <제로존 이론>의 공준이 수많은 사색에서 나올 수 있음을 이야기 하고 싶었습니다. 그런데 이를 두고 단순히 숫자 놀음이라고 하다니요. 숫자 놀음 이라고 하더라도 틀린말은 아닙니다. 파인만과 같이 실험 데이터들 간의 모순없고, 불확도 내에서 조합을 해낸다는 것은 과학사를 공부하지 않으면 결코 쉽지않습니다.
그래서 결론은 결국 '하나'에 귀착되는 것입니다.
...
제로존 이론에서 전자질량과 전자전하가 등가라는 사실은 전자질량과 전자전하가 정지해 있느냐 운동하고 있느냐에 따라 상대적으로 달라진다는 견해가 있는 것 같다.
즉 광속에 가까운 속도로 운동하는 전자는 특수 상대성 이론에 의하면 질량이 증가하므로 등가원리에 의해 전하량도 증가해야 되지 않느냐는 견해이다.
그러나 이것은 많은 일급 물리학자들도 오해하고 있는 것처럼, 외력이 작용하지 않는 관성계에서는 전자가 설령 광속으로 운동을 한다고 하더라도 질량이 증가되는 법이 없다는 것을 기억해 두어야 한다.
전자의 질량이 증가하는 것은 싱크로트론과 같은 입자가속기에서 전하를 띠고 있는 입자가 외부에너지(전자기장)를 흡수해서 질량이 증가하는 것이지,외력이 0(영) 인 관성계에서나 외부에너지를 흡수하지 않게 되면 전자질량이 증가되는 법은 없는 것이다.
즉 정지하고 있거나 일정한 속도로 등속운동을 하고 있거나 외부에서 작용이 없다면 전자질량과 전자전하량도 변함이 없다.
이것은 오해의 소지가 많은 것이지만 ,아무튼 제로존 이론에서 우리가 관심을 가져야할 것은 운동여부에 관계없이 < 전기에너지를 물질로 볼 수 있는가 > 라는 것이다.
열에너지는 물질로 볼 수 있지만 전기에너지는 물질로 볼 수 없다는 것은 이것은 아인슈타인이 주장한 것이다.
이피리
블랙혹님의 댓글을 읽고 의문이 생겨 의견을 올립니다.
특정 속도로 달리고 있는 전자에 대해 외부에서 외력이 작용하지 않으면 전자의 속도가 일정하게 유지되기 때문에 질량의 증가는 없다고 생각할 수 있습니다
그러나 정지했을 때의 전자질량(m)과 어떤 속도로 달리고 있는 전자질량(m')은 상대성이론에 의하면 서로 다른 값으로 측정될 수 있지 않을까요?
혹자가 지적하는 의견은 m 과 m' 가 다른 값이기 때문에, 제로존이론에서 정지속도에서의 전자전하량과 전자질량의 비 e/m = 1 로 두었지만 특정 속도에서의 전자전하량과 전자질량의 비 e/m' -> 은 '1'과 다른 값이 된다는 것이지요.
아울부루
제로존이론을 설명할 때 <무게>와 <길이>를 더할 수 있다는 이야기를 하면 사람들은 이해하기 어려워 합니다. 더해서 뭣에 쓰느냐고 질문하는 사람은 양반이고 더하기 자체가 말이 안된다고 반박합니다.
그러면 저는 이렇게 질문합니다.
<선>과 <면>을 더할 수 있는가??
사람들은 좀 헷갈려합니다. 더할 수 있는 것 같기도 하고 없는 것 같기도 하고...#$%^&
저는 이렇게 설명해 봅니다.
<선>은 정의상 넓이가 없고 길이만 있는 1차원이고, <면>은 부피가 없는 넓이 뿐인 2차원이므로 서로 더할 수 없다.
그러나 수학의 세계는 추상의 세계로서 현실세계와 다르다. 점선면을 정의로만 받아들이면 현실을 설명할 수 없다.
현실을 설명하기 위해서는 <0>이 아닌 최소한의 단위를 전제하지 않을 수 없다. 그것을 점이라고 가정하고 그것이 모여서 선, 면, 부피가 되어야 한다.
둘레와 면적의 합이 32인 정방형 밭의 한변의 길이를 구하는 문제가 현실인가? 비현실인가?
매우 익숙하고 필요한 현실 문제 속에 우리 스스로 정의한 추상적인(비현실적인) 다른 차원의 합이 들어 있다.
무게나 길이, 온도의 합은 아직 우리의 현실에 익숙하지 않을 뿐이다. 아니면 아직 우리의 과학기술 발전에 필요하지 않았기 때문일 수 있다.
우리의 현실에서 무게나 온도, 길이 등의 속성 중에서 독립적으로 하나의 속성만 가진 실체가 존재할 수는 없다.
그럼에도 불구하고 우리는 무게, 온도, 길이를 독립적으로 정의하고 있다.
이들 각 속성의 최소단위를 전제하지 않으면 점선면과 마찬가지로 현실을 설명할 수 없다.
자연의 모든 속성은 독립적일 수 없으므로 그 최소 단위는 자연의 모든 속성을 공통으로 가진 최소단위여야 한다.
그것은 <점>의 정의와 같은 것일 수 밖에 없다.
그러므로 세상의 모든 존재의 구성요소는 동일하다고 할 수 있을 것이며 모든 존재는 더하고 뺄 수 있다.
그러나 우리가 정한 그 상징으로서의 최소단위는 영원히 실체를 측정할 수 없는 허구의 존재로 남아 있게 된다.
그 <점>이 제로존(零域)이라고 할 수 있다.^^.
블랙홀
이피리님 // 반갑습니다.
m과 m'. 즉, 질량의 변화를 좀더 알기 쉬운 운동량의 개념으로 바꾸어 놓고 기술하면 F= d(mv/t) 입니다. 이것은 시간에 따른 운동량의 변화는 힘과 같다는 뜻으로 알고 있습니다.
그러므로 운동량이나 또는 질량의 변화에는 반드시 어떤 외력이 전제되어 있어야 하는데, 상대성 동역학과 달리 특수 상대성 이론은 이것이 없습니다.그러므로 외력이 고려되지 않은 등속운동 상태의 질량의 증가는 아무런 근거가 없기 때문에 이것은 무효라는 뜻입니다.
그리고 매우 빠른 속도로 운동하는 전자는 특수 상대성 이론에 의하면 질량이 증가하므로 등가원리에 의해 전하량도 증가해야 되지 않느냐는 논란도, 이것을 뒤집어서 거꾸로 해석하면 다음과 같은 결론이 나타나게 됩니다.
그것은 제로존 이론의 전자질량과 전자전하가 등가라는 것이 사실이고, 또한 전하량이 운동여부에 관계없이 불변이라고 한다면, 제로존 이론의 등가원리에 의해 전자질량도 상대론적으로 불변이 되어야 하는 것은 아닌가...
말하자면 특수 상대성 이론은 제 견해로는 아직 완전히 정립된 것이 아니고, 해석의 모순성도 너무나 많기 때문에 좀더 논의 되어야 한다는 것입니다.
그러나 < 전기에너지를 물질로 볼 수 있는가 ? > 이것은 논의의 대상이 아니라 실험의 대상이기 때문에 이 수수께끼는 금방 해결될 수 있을 것으로 보여 집니다.
이피리
속도가 다른 두개의 전자가 있다고 생각을 했을 때, 한개는 정지하고 있어서 이때의 질량을 m이라고 하고, 다른 한개의 전자는 속도가 zero가 아닌 경우로 이때의 전자 질량은 속도에 따라 변하는 상대질량 m'로 표현할 수 있을 것입니다.
그런데 지금까지 배운 바로 전자전하량은 속도에 관계 없이 e로 동일하다는 것을 생각하면, 제로존이론에서는 정지 시의 전자전하량/전자질량 비 e/m = 1 이 되겠지만 e/m' 는 1과 다른 값이 된다는 것이지요.
이렇게 속도에 따라 전자전하량/전자질량 비의 값이 달라지는 문제에 대해 지적하고 있는데, 전자의 운동여부에 관계없이 전자전하량/전자질량 비가 '1'로 불변이라는 주장은 위의 설명과 비교해 보면 적절하지 않아 보이고, 생각하는 관점이 약간 다른 것 같군요
제로존
아울부루님// 님의 글을 읽어 보니 새삼 제로존이 10여 년 전에 고대 서양철학자들(당시에는 이들이 수학자이며 물리학자입니다)이 사색하며 고민하고, 그 사색의 결과를 수학사상에 연결시키는 고리를 연상합니다.
그 대표적인 수학자가 <유클리드>입니다. 유클리드의 점, 선, 면 등에 대한 자명한 이치라고 생각 하던 기하학적 정의와 그 정의에 따라 정리가 나왔습니다. 여기서 아무도 이의를 걸지 않고 자명하리라고 느꼈던 평행선 공리가 문제가 되어 비유클리드 기하학이 나온 것은 잘 알고 있을 것입니다.
대수학자 <리만>이 3차원 구에 대한 비유클리드 기하학을 발견하고 이에 관련된 공간의 기하학은 오랜 시간 도서관에서 먼지를 덮어 쓴 채 방치되었습니다.
아인슈타인이 그야말로 특수한 상태의 원리, 특수 상대성이론을 발견한 후 약 10년 뒤에 일반상대성이론을 머릿속에 그릴 때 도움을 받은 사람이 친구인 수학자 <그라스만>입니다. <그라스만>이 비유클리드 기하학에 관한 새로운 공간의 개념을 기술한 <리만>의 논문을 소개한 것입니다.
<아인슈타인>의 일반 상대성이론은 다른 말로 ‘중력의 이론’으로 중력은 단순히 ‘힘’이 아니라 공간이 휘어진 상태라고 묘사한 것입니다. 이 휘어진 상태의 양에 대해서 좌변과 우변에 에너지 항과 물질의 분포에 관한 항의 수학이론을 개발한 것입니다.
아래첨자를 써서 드러난 수학적 표현이 바로 ‘텐서’에 대한 개념입니다.
수학적 표현은 주어진 정의에 의해서 어려운 추상 수학같이 보이지만 요지는 쉽게 표현해서 물질이 모여 질량이 무거우면 그 질량에 의해서 공간이 찌그러지는 상태를 묘사한 것이고, 물질은 곧 에너지 분포상태에 따라서 의존한다는 것입니다. 거의 한 줄 밖에 되지 않는 중력 방정식(아인슈타인 방정식이라고 함)에 대한 해석은 너무나 다양해서 이 방정식에서 얻어낸 결론이 바로 ‘블랙홀’입니다.
여러 번 블랙홀과 그 블랙홀 내에 존재하는 특이점을 언급했지만 후대의 물리학자들은 수학적 상상으로만 간주했던 블랙홀에 대해서 우주론과 천문학이 발전하여 그 존재를 더 이상 의심하지 않게 되었습니다. 그러고 특이점에 대한 해석을 가하고져 비유클리드 기하학에 대한 개념을 분석하게 되었고, 마찬가지로 제로존 또한 비유클리드 기하학과 유클리드 기하학에 대한 개념을 새로이 추적하게 되었습니다.
<아인슈타인>의 일반 상대성이론은 다른 말로 ‘중력의 이론’으로 중력은 단순히 ‘힘’이 아니라 공간이 휘어진 상태라고 묘사한 것입니다. 이 휘어진 상태의 양에 대해서 좌변과 우변에 에너지 항과 물질의 분포에 관한 항의 수학이론을 개발한 것입니다.
아래첨자를 써서 드러난 수학적 표현이 바로 ‘텐서’에 대한 개념입니다.
수학적 표현은 주어진 정의에 의해서 어려운 추상 수학같이 보이지만 요지는 쉽게 표현해서 물질이 모여 질량이 무거우면 그 질량에 의해서 공간이 찌그러지는 상태를 묘사한 것이고, 물질은 곧 에너지 분포상태에 따라서 의존한다는 것입니다. 거의 한 줄 밖에 되지 않는 중력 방정식(아인슈타인 방정식이라고 함)에 대한 해석은 너무나 다양해서 이 방정식에서 얻어낸 결론이 바로 ‘블랙홀’입니다.
여러 번 블랙홀과 그 블랙홀 내에 존재하는 특이점을 언급했지만 후대의 물리학자들은 수학적 상상으로만 간주했던 블랙홀에 대해서 우주론과 천문학이 발전하여 그 존재를 더 이상 의심하지 않게 되었습니다. 그러고 특이점에 대한 해석을 가하고져 비유클리드 기하학에 대한 개념을 분석하게 되었고, 마찬가지로 제로존 또한 비유클리드 기하학과 유클리드 기하학에 대한 개념을 새로이 추적하게 되었습니다.
이런 과정에 제로존은 손에 잡힐 듯 잡히지 않는 단서를 쫓아 수많은 우회를 하게 되었습니다. 전하가 어디서 유래한지 아무도 모릅니다. 자연현상에서 전기현상을 발견한 후 전하의 존재를 인정해야만 했습니다. 전자의 질량과 전하의 비가 일정하다는 것을 많은 음극선이나 베타선 등 실험적 현상을 통해서 발견한 것입니다. 여기서 유의 할 점은 기본 전하량이란 <전자 한 개>가 띠는 전기량을 말합니다.
또 여기서 전자 한 개는 당연히 물질의 ‘기본입자’로서 고려할 때의 이야깁니다. 외부적 힘에 의해서 전자의 속도가 증가하면 엄격히 전자의 질량이 증가한다는 뜻이 아니라 전체적으로 에너지가 증가한다는 것입니다. 로렌츠가 발견한 것은 속도가 증가할수록 물질입자로서 전자가 찌그러진다는 현상론입니다.(로렌츠 수축) 전자 한 개에 대한 기본 전하량이 불변이라는 뜻이지 전자의 속도가 증가해서 질량이 증가하는 듯한 현상에서 차지하는 기본 전하량은 어디까지나 전자가 입자, 즉 질량이라는 고전적 입장에서 고려된 것임에 유의해야 합니다. 이 이야기는 추후 논문에 쓸 이야기라 대단히 예민하므로 여기서는 생략합니다.
아울부루님이 이번 댓글에 쓴 수학적 추상에 대한 내용과 똑 같은 생각을 하게 된 때가 있었습니다. 단위를 배우는 첫 장에서부터 고전역학, 그리고 현대물리학을 공부하면서 마지막으로 귀착한 것이 소립자 분야입니다. 이 소립자 분야에서 실험 데이터를 분석해보니 일군 물리학자들이 한계에 도달했던 특이점에 똑 같이 도달하게 되었던 것입니다.
그래서 제로존은 첫 단추를 꿰는 출발이론이 매우 중요하다는 것을 깨닫고 또 깨달았습니다. 시리즈로 나오는 두꺼운 수학사와 물리학사를 시대별로 공부하면서 아직까지 양자역학자들이 사용하고 있는 점입자에 대해서 분석에 분석을 기한 것입니다. 문제는 ‘점’에 대한 새로운 해석이 떠올랐습니다. 과학자들이 생각하듯 철학과 수학 그리고 자연과학의 해석상에 점에 대한 새로운 패러다임을 연출하지 않는다면 첫 단추에서부터 계속 한 칸씩 밀려나간다는 것을 알게 되었습니다.
우리가 사는 측정의 세계라는 말을 제로존은 자주합니다. 그래서 추상적인 ‘점’에 대한 묘사를 동역학적 표현과 아울러 통계역학적 해석을 가미하여 단순한 점이 아니라 진동하는 점으로 생각하게 된 것입니다.
이 진동하는 점을 물리학적 현상론에 접근하여 그 말썽 많은 빛에 대한 정체성을 기술한 것입니다. 진동하는 점은 어떻게 보면 상대성이론과 양자역학을 접합하기 위해서 우여곡절 속에 드러난 초끈이론과 거의 비스무리한 듯 합니다. 초끈이론 등은 다양한 차원을 가집니다.
<제로존 이론>과 차이가 있다면 <제로존 이론>은 차원을 해체한 것입니다. 추상수학에서 증명한 것을 보면 면적이나 부피 속에 들어있는 점의 수는 ‘똑 같다’는 것입니다. 일반인들이 머릿속으로 그리는 상식과 거리가 있습니다.
그런데 <제로존 이론>에서 말하는 빛 하나는 점 입자를 묘사하는 듯 하면서 동역학적인 운동개념을 가지고 진동수 개념을 가집니다. 그러면 빛 알갱이 하나는 그 내부 구성이 점입자처럼 없는 것인가요? 모든 것의 출발이론으로서 기본개념을 고려할 때 그 기본개념은 ‘모든 것’을 구성하는 오리지날 mat.라고 해석합니다.
그런데 그 오리지날 mat.이 내부 구성이 있다면 모순에 걸려듭니다. 소위 기본입자를 표현하면서 내부구성의 존재를 모순 없이 표현하려면 그 표현방식이 웅덩이에서 빠져 나오기 위해 자기의 머리 칼을 스스로 잡아당기는 상황을 표현하는 방식이 바로 ‘메타언어(metalanguage)’가 나오게 된 이유가 됩니다. 사전적 정의를 살펴보면 ‘대상을 직접 서술하는 언어 그 자체를 다시 언급하는 한 차원 높은 언어’라고 설명하고 있습니다. 스스로에 의지하여 등불을 밝혀서 길을 비추며 나아가는 것입니다. 메타언어가 갑자기 나오게 된 이유는 언어학에서 그렇듯이 이 표현이 모든 것의 출발이론에 매우 중요하기 때문입니다.
빛이 있으라 하시매, 빛이 태어났는데, 하느님이 보시기에 보기 좋았더라 ~!
그러므로 최초의 탄생물인 빛은 스스로가 스스로의 불을 밝히고 그 빛이 나아가는 길도 제공하는 것입니다. 우리는 여기서 빛의 매개물이 그 스스로가 되고 있음을 이해하는 것입니다. 이러한 이해는 종교에서 믿음이 되는 것이고, 수학에서는 공리가 되고, 자연과학에서는 측정의 근간을 이루어 주는 바탕으로서 기본정보가 될 것입니다.
이러한 이해는 그 자체로써 증명이 불가능하다는 것이 수학의 불완전성 정리에 대한 우리가 사는 세계상에 대한 해석이 될 것입니다. 이를 언어로 표현하지 않고 부처의 몸짓으로 진리상을 표현한 것도 바로 메타언어가 될 것입니다.
우리는 언어가 나오기 전에 다양한 몸짓을 사용했습니다. 몸짓 그 자체는 의사소통을 가능하게 하기 위한 수단으로 언어와 다를 바 없을 것입니다. 이 최초의 메타언어가 바로 ‘제로존(zerozone)’이 됩니다. 제로존의 의미를 깊이 고찰하면 시간은 화살이 있는 것이 아니라 시간 중립이 됩니다. 시간은 화살이 있는가?에 대한 답변은 중립입니다. 곧, ‘제로존’입니다. 시간이 미래를 향해서 간다고요? 지금 이 시간이란 사실 과거도 아니고, 미래도 아닌 그렇다고 하여 현재도 아닙니다. 바로 그야말로 제로존(zerozone)입니다 ! 과거, 현재, 미래라는 용어는 우리가 일상적으로 편리하기 위해서 사용되는 용어일 뿐입니다. 이에 대한 이야기도 다음으로 미루겠습니다.
여하튼 제로존은 바로 아울부루님이 묘사한 그러한 영역이고, 정성적 성격과 정량적인 의미를 동시에 만족하는 상징, 메타언어로서의 표현이 바로 숫자 1에서 찾을 수 있습니다. 숫자의 세계에서는 숫자 1이 그러한 영역이 됩니다. 숫자 1이 가진 상징은 모든 수를 만들어 주면서 모든 물질의 기본입자가 되고, 이 기본입자의 내부 상태는 그 스스로 유한한 양이 되면서도 동시에 무한을 표시하는 상징, 곧 허수가 가진 상징이 될 것입니다.
이런 해석을 받아들인다면 불교에서 이야기하는 ‘진공묘유(眞空妙有)’의 화두가 가슴에 다가올 것입니다. 참된 공간은 묘하게도 있다? 이런 진공묘유를 측정의 세계에서 어떻게 표현하고 오늘날 과학자들이 받아들이는 수학적 수단과 함께 다양한 실험데이터로서 증거해 낼 것인가가 현실적인 문제가 될 것입니다.
최초에 태어난 빛은 그야말로 제 1종 영구기관이 될 것입니다. 빛이 가진 동력은 그 빛 자체가 스스로 영구적으로 얻는 것입니다. 이렇게 믿거나 계산의 근거로 삼기만 하면 그 다음부터는 제 1종 영구기관은 측정의 세계에서 결코 얻어낼 수 없습니다. 그래서 자연의 비가역법칙인 엔트로피 개념은 열린 계가 아니라 닫힌 계에서 설명하는 순전히 자연 경험적인 법칙의 자리에 올라선 것입니다. 소립자 세계에서 외부에너지의 주입 없이 영구히 날아다니는 전자라는 입자는 제 1종 영구기관인 셈입니다 ! 전자가 가지는 외부 에너지는 그야말로 무한한 공간에 존재하는 요동치는 에너지에서 얻은 것입니다.
만약 어떤 학생에게 이 세상에 영구기관이 존재하느냐고 질문하면 그 학생이 얕은 과학지식으로 존재하지 않는다고 한다면 다시 공부해야 할 것입니다. 우리가 알고 있는 비가역법칙은 소립자 세계에서 이야기하는 것이 아니라 소립자세계 이상, 곧 대규모 물질 세계에서나 관통되는 법칙이라는 것에 특히 유의해야 합니다.
제로존이 <제로존 이론>의 초입에서 출발이론을 만든 다음 측정의 세계에서 납득할 만한 실험적 데이터와 만족할 만한 신뢰를 얻기 위해서는 최초의 표현이 어떻게 구성되어야 할 것인가에 이 세상에 대한 해석문제와 함께 상당히 오랫동안 준비해왔습니다.
양을 취급하는 합리적인 서구 물질문명과 양은 대충 고려하고 전체적인 관점에서 질을 중시하는 동양의 사상을 하나로 묶고 싶었습니다. 이러한 융합이 서구에서 피타고라스 사상과 동양의 불이문(不二門)이라는 화두입니다.
구체적으로 숫자로서 실수 1과 허수가 가지는 해석을 물리학에 접근시키는 전략입니다. 바로 가장 문제가 되고 있는 블랙홀 내의 특이점에 대한 정성적이고 정량적인 처리입니다. 곧, 플랑크 길이와 시간, 온도, 질량에 관한 새로운 해석이고 이에 대한 논문은 측정의 근원, one parameter에 대한 논문입니다.
이제 다음 논문에 대한 전략은 하나와 아무것도 없음의 0에 대해서 어떻게 실험적 데이터를 이용하여 새로운 해석을 제공하는가에 대한 것입니다.
제로존은 매일 아침 양양에서 속초로 출근합니다. 양양과 속초의 경계지점은 바로 교량입니다. 제로존은 이 교량을 지나칠 때마다 묘~한 분위기를 가집니다. 이 다리(일명 쌍다리)는 양양 지역도 아니고, 속초 지역도 아닙니다. 해석을 달리하면 양양 지역이기도 하고, 속초 지역이기도 합니다. 우리나라가 처한 현실에 가장 알맞은 상징물이 있다면 바로 비무장지대(DMZ)입니다. 이 지역을 원활히 관리하기 위해서 중립국 위원이 판문점에 근무합니다.
경상도, 전라도, 충청도 등의 지역 경계는 순전히 편의적이고 효율적인 행정관리를 하기 위해서 만든 것입니다. 그런데 엄격히 어디까지를 경상도, 전라도, 충청도 등으로 ‘정확하게’ 여기까지가 경상도, 전라도, 충청도 땅이라고 할 수 없을 것입니다. 그 경계점을 설정한 것이 바로 ‘제로존’입니다. 한 때 길이를 재는 표준자가 있었습니다. 레이져가 발명되자 엄격히 어디서 어디까지를 정확히 재야 되는지 문제가 되어 표준자가 역사의 고물이 되고 사라졌습니다.
이런 사색을 하게 되면 <제로존 이론>의 공준이 무엇을 뜻하는가에 대한 이해에 많은 도움이 될 것입니다. 거칠게 말하면 공준(가정, 가설)을 이렇게 정해 놓으면 이 세계를 측정하는 정확한 표준을 얻어낼 수 있다는 것입니다. 현존하는 자연단위계를 사용하게 되면 물리학의 각 분야에서 싸움질을 합니다. 비싼 돈을 들여서 얻어낸 실험데이터가 국소적으로 맞게 되나, 전분야에 적용하게 되면 엄청난 부조화를 초래합니다.
한번 <제로존 이론>의 가정을 사용하여 앞에서 지금까지 이야기한 대자연의 효율성 제고 측면에서 살펴보겠습니다.(실수와 허수를 함께 고려)
소위 <제로존 이론>의 영역(domain)에서 아울부루님이 제시한 “둘레와 면적의 합이 32인 정방형 밭의 한 변의 길이를 구하는 문제가 현실인가? 비현실인가?’라는 질문에서 둘레와 면적이라는 차원을 무시한 채 한 변을 x라고 한다면 하나의 양수 실근과 하나의 음수 실근이 나옵니다.
우선 제로존 이론의 공준에서 1미터(m)=1/2.99792458x10^8이 됩니다. 이 점을 고려하여 다시 길이 단위와 면적단위로 바꾸어줍니다.
첫째, 양수 실근을 고려하면 한 변은 ‘4’가 되어 둘레와 면적은 각각 16이 됩니다.
둘레를 길이단위 m로 바꾸면 정확히 16= 4.796679328x10^9 m이 되고,
면적단위를 길이 단위의 유도 물리량인 m^2으로 바꾸면 정확히 16=1.438008285978908224x10^18 m^2이 됩니다.
똑 같은 숫자 16이라도 아까 전에 이야기한 길이 단위와 면적단위로 표현하면 당연히 단위 앞의 숫자가 달라질 것입니다. 또 둘레와 면적의 합이 32인 정방형의 밭은 다음과 같이 다른 차원의 단위의 합으로도 표현될 수 있습니다.
32=16(길이)+16(면적)=4.796679328x10^9 m(길이단위)+1.438008285978908224x10^18 m^2(면적단위)
우변을 보면 둘레를 표현하는 길이단위와 면적을 표현하는 단위가 달라서 현재 과학의 패러다임으로 수학이나 물리학에서는 직접 비교계산이 불가능하여 덧셈 등의 연산이 원천적으로 배제되고 있습니다.
그러나 진동하는 점, 또는 모든 것의 오리지날 mat. 로서 빛 알갱이(광자)인 양자를 기준으로 제로존 도메인에서 해석하면 길이나 면적은 똑같이 <제로존 이론>에서 빛 알갱이 16개에 해당됩니다. 다른 말로 이 모두 진동수가 16Hz가 될 것입니다. 똑 같은 16Hz라도 길이단위로 표시하나 또는 면적단위로 표시하면 위와 같이 서로 다른 값을 가질 것은 당연한 듯합니다.
둘째, 음수 실근을 고려하면 한 변은 -8이 되어 둘레는 -32가 되고, 면적은 -64가 될 것입니다. 이를 음수의 길이단위나 음수의 면적단위로 표현할 수 있을 것입니다. 그러나 이 답은 주어진 질문에 해당되지 않아 제외될 것입니다. 단, 이 음수실근이 나오기 위해서는 둘레나 면적에서 방향이 같은 허수 쌍이 개입됨을 알 수 있습니다. 한 변이 8(i^2)이 될 것입니다.
이제 정리하면 지금까지 수학의 기초에서 문제가 되고 있는 점, 선, 면 등의 정의 문제와 함께 이러한 기하학적 개념이 물리학에서 이론적 근거가 되고 있는 해석문제(시간과 공간을 위시하여 빅뱅, 특이점 등)와 측정문제(정확하거나 정밀한 계산) 등이 시종일관해야 된다는 것입니다.
<제로존 이론>에서 나오는 빛이란 참으로 어려운 해석문제와 함께 이러한 빛이 동역학적 운동론과 함께 진동하는 빛 알갱이 문제를 철학과 수학 그리고 자연과학에 일관하게 적용할 수 있으리라 봅니다. 그리고 처음에는 지수와 함께 엄청난 크기를 가진 숫자에 대해서 상당히 부담을 가질 수 있습니다. 이는 마치 현대식 고층빌딩에서 은행원들이 엄청난 숫자를 다룰 때와 아프리카 원시인들이 손가락으로 숫자의 양으로 현실에 안주할 때 원주민들이 느끼는 엄청난 크기의 숫자에 대한 부담을 느끼는 것과 마찬가지일 것입니다.
그리고 차츰 제로존 이론에서 해석하는 빛이란 알갱이나, 입자와 파동을 아우르는 새로운 양자개념에 익숙하게 되면 다양한 자연현상을 설명하고 기술하는데, 또는 이론을 검증할 때 매우 심플하다는 것을 깨닫게 될 것입니다. 제로존은 2002년 세상에 처음 펴낸 책의 제목을 ‘새로운 양자 이론을 찾아서’라고 했습니다. (이 책은 중앙도서관에서 열람만 가능하고 서점에서는 현재 구할 수 없습니다)
블랙홀
이피리님과 생각하는 관점이 서로 달랐던 것 같습니다 .
저는 질문에서 m과 m'을 m은 정지한 관찰자가 보는 질량, m'은 정지한 관찰자가 "일정한 속도"로 운동할 때 보는 질량으로 생각했는데, 상대론적 관점을 말하는 것이 아니라 그냥 정지하고 있을 때와, 매우 빠른 속력으로 운동하고 있을 때의 e/m의 비를 말하는 것이었군요.
그리고 운동여부에 관계없이 e/m의 비가 불변이라는 해석도,
저는 운동여부에 관계없이 전자의 질량이 변한다면 거기에는 반드시 질량증가의 원인이 되는 어떤 외부에너지(또는 외력)가 전제되어야 하고, 그렇지 않으면 그것은 아무리 훌륭한 이론이라 하더라도 그것은 무효라는 것을 말하고 싶었는데,
이피리님은 e/m의 비가 운동여부에 관계없다는 것으로 오해한 것이기도 합니다.
각설하고, c=h=s=k=e/m='1'을 공준으로 둔다는 말은 이것은 현대 논리학적으로 이 공준은 학문적 원리로는 인정하지만 인간의 사유에 의한 증명이 불가능하다는 점을 인정하고 들어간다는 뜻으로 볼 수도 있습니다.즉 공준의 인정은 사유의 정지를 의미하기도 합니다.
제로존 공준도 이와같은 의미로 사유의 정지를 전제하고 있다면 제로존 이론의 공준과 불교에서 말하는 공(空)의 사유는 별로 차이가 없는 것으로 볼 수 있습니다. 물리학적으로 말하면 등가원리라는 것도 사실은 우리의 사유로 알 수 있는 것은 아니라는 뜻도 됩니다. 그러므로 e/m의 비가 '1'이 되어야 한다는 것도 엄격히 말하면 이것도 우리의 사유로 말할 수 있는 성질의 것은 아니라고 봅니다.
그리고 빠른 전자에 대한 e/m 값은 느린 전자에 대한 e/m 값 보다 '작다'는 것은 이것은 부커(Bucher)가 1908년에 이미 실험적으로 검증한 것입니다.
그래서 저는 전하량/질량(e/m)이 등가라고 하면 기존의 해석과는 달리 전하량도 질량을 가진다는 것으로 해석될 수 있는데, 이것을 실험적으로 증명해 볼 수 있는 방법은 없는가? 라는 의견을 충전된 물체로 제시한 것입니다.
그리고 이것은 어찌보면 제로존 이론이 추구하고자 하는 단위의 통합보다도 더 중요한 것인지도 모릅니다. 왜냐하면 원자핵과 마찬가지로 미래에는 몇 개의 하전입자를 가지고서도 엄청난 전기에너지를 뽑아낼 수 있다는 것이 제로존 이론에 암시되어져 있기 때문입니다. 즉, 제로존 이론에 의하면 전하를 띠고 있는 전자의 질량 하나에 천문학적인 광자알갱이나 혹은 전기에너지가 잠재해 있다고 말하고 있지 않습니까. 그리고 이것은 제가 보기에는 어느정도 진실이라고 보여집니다.
이피리
블랙홀님의 댓글 중에서 '빠른 전자에 대한 e/m 값은 느린 전자의 e/m 값보다 작다는 것은 부커가 실험적으로 검증한 것'이란 의미를 되새겨 보면, 전자의 속도에 관계없이 전하량 e가 일정하다는 점을 고려하면 전자의 속도가 빠를수록 상대적인 전자질량이 커진다는 점과 일치하기 때문에 의의가 없읍니다.
위의 사실을 비추어 볼 때 전자의 속도에 따라 m의 값이 달라질 수 있다는 것을 의미하므로 e/m = 1 이 되는 조건(정지 시)이 있고, 전자의 속도에 따라 상대 질량이 커짐에 따라 e/m' 는 때로는 1이 아닌 2가 될 수도 있고 얼마든지 다른 값이 될 수 있다는 것으로 이해할 수 있습니다.
또한, 제로존이론에서 설정한 공준(가정) 중 e/m = 1 이 우리의 사유로 말할 수 있는 성질의 것이 아니라는 블랙홀님의 생각에는 동의하기 어렵습니다. 이는 제로존 이론을 전개하는 과정에서 이러한 가정이 가장 적절하다는 판단으로 설정할 수 있는 사안이기 때문이지요.
블랙홀
가상적인 빛(Virtual Photon)과 실제적인 빛(Real Photon)에 대한 가설이 흥미를 끕니다.
우리가 알고 있는 광속 c = 299792458 m/s 은 가상적인 광자가 달리는 속도를 의미하는데, 이 때의 가상적인 광자의 소위 정지(?) 질량(m)은 '0'이어야 한다고 생각됩니다. 왜냐하면 달리고 있는 광자의 상대질량(m')을 계산하는 공식이 m'= m/SQRT[1-(v/c)^2] 에서 v=c와 같으므로 정지질량(m)이 아무리 작아도 상대질량(m')가 무한대가 되어 너무 무거워 이론적으로 광속으로 달릴 수가 없을 것이기 때문입니다.
반면에 실제적인 빛을 나타내는 광자(Real Photon)는 질량이 작지만 '0'이 아닌 값을 가지는 것으로 이해됩니다. 이 때 정지질량(m)이 '0'이 아니기 때문에 달리는 속도 역시 가상적인 광속보다 작을 것으로 예상됩니다. 더구나 각 광자의 달리는 속도는 광자의 질량에 따라 조금씩 달라질 것으로 가정해 봅니다. 실제 측정은 어렵겠만.......
우리가 알고있는 전자파(Electromagnetic Wave)는 고유 진동수(주파수) 및 파장에 따라 다른 이름을 붙여 구분합니다.
진동수가 낮은 것에서 부터 예로 들면, 적외선, 가시광선, 자외선, X선(X-ray), 감마선(Gamma Ray), 우주선(Cosmic Ray) 등이 있습니다.
이들이 모두 불변의 가상적인 광속으로 달리는 것으로 알고 있지만, 앞서 설명한 바와 같이 전자파의 입자 질량이 존재하는 한 이론적으로 성립되지 않는다는 점을 고려해야 합니다
실제로는 가상적인 광속보다는 쬐끔씩 낮은 속도로 달릴 것으로 가정을 해 봅니다....
이 글은 이피리님의 블로그에서 가져온 것입니다.
그래서 c=1로 먼저 말씀드리겠습니다.
우리가 일반적으로 이해하고 있는 진공 속의 광속도 불변의 원리는 제로존 이론에 의하면 이것은 현실세계에서 결코 관찰될 수 없는 가상적인 것이다. 그런데 이 사실을 논리학적인 관점으로 바꾸어 말하면, 광속도 c 는 현실세계에서는 결코 관찰될 수 없다는 것을 관찰하고 있다는 뜻도 된다.
<관찰할 수 없는 것을 관찰하고 있다>. 이것은 비유적으로
이 논리는 인간이 태어나기 전의 세계를 인간이 관찰할 수 있다는 논리와 내용적으로 동등한 것으로 볼 수 있다. 그러나 이것은 모순이다.
그래서 c=1 도 엄격히 말하면 모순이다. 논리적으로 모순이기 때문에 c=1은 우리의 사유로 말할 수 있는 성질의 것이 아니라고 말한 것입니다.
그리고 (e/m)의 비가 '1'이라는 것은 편의상 사용하고도 있지만 불확도가 0 이라는 것을 의미하지는 않는다. 물리학적으로 증명할려면 전하량과 전자의 정지질량을 동시에 측정해야 한다. 양자역학에 의하면 측정하지 않은 물리량은 그것은 물리적으로 아무런 의미가 없는 것으로 보고 있다. 그런데 측정을 하게 되면 전자의 질량값이나 전자의 전하량이 실험도구와 상호작용하여 변하게 된다. 그러므로 우리는 그 변화된 값을 안다는 것이 되므로 (e/m)의 비가 정확히 '1'이 된다는 것은 결코 관찰할 수 없다.
그러나 제로존 이론에서는 양자역학의 불확정성의 원리를 고려하지 않고, (e/m)=1이라는 공준을 제시하고 있다. 즉 <관찰하지도 않고도 알 수 있다>는 아인슈타인의 객관적인 고전과학사상을 암묵적으로 지지하고 있는 것으로 보여진다. 그리고 공준이란 수학적으로 증명없이 바르다고 하는 무증명 명제이기 이것은 수학적으로는 아무런 결함이 없다.
그러나 물리학은 수학이 아니다. 물리학의 양자역학에 의하면 관찰하지 않으면 아무것도 말할 수 없다고 한다. 따라서 이것은 양자역학적으로 <관찰하지 않고서도 관찰한다>는 논리적인 모순을 가지고 있다. 논리적으로 모순이기 때문에 (e/m)의 비도 우리의 사유로 말할 수 있는 성질의 것은 아니다.
그리고 제로존 이론에서는 실제로 이것을 제로(0)라고 표현하고 있다. 즉, 제로(0)란 우리가 관찰하기 전의 세계라는 것이다. 그러므로 제로존 역시 <관찰하기 전의 세계를 관찰한다>는 논리적인 모순을 가지고 있다. 논리적으로 모순이기 때문에 제로존 이론도 우리의 사유로 말할 수 있는 성질의 것은 아니다.
그러나 제로존 공준도 사유의 정지를 전제하고 있다면 제로존 이론의 공준과 불교에서 말하는 공(空)의 사유는 별로 차이가 없다고 말한 것입니다.
이피리
광속은 299 792 458 m/s 로 일정한 속도로 정해 두고 사용하고 있고, SI 길이 단위 미터(m)를 정의할 때 '진공에서 빛이 1/299 792 458 초 동안 달리는 거리'라고 빛이 달리는 시간으로 정의하고 있습니다
그러나 실험적으로 미터(m)를 측정할 때는 헬륨-네온 레이저 빛을 기준으로 속도를 측정하는 대신 해당 레이저 빛의 파장을 기준으로 거리를 측정을 합니다. 이는 광속을 측정하는 것이나 등가의 의미를 갖게 됩니다. 따라서 <관찰할 수 없는 것을 관찰하고 있다>는 관점으로 c=1 이 모순이라는 지적과 이 모순 때문에 사유할 수 있는 성질의 것이 아니라는 의견은 그 의미를 헤아리기가 쉽지 않군요
또한 e/m = 1 의 경우에도 전자전하량과 전자질량을 따로 측정을 해야 하는 것이 아니라 전자전하량/질량비 그 자체가 또 하나의 물리상수이기 때문에 비를 측정해도 무방하다는 생각을 합니다.
제로존이론의 공준(또는 가정)은 사유할 수 없는 성질의 것이라기 보다는 이미 실험적으로 측정을 하고 이미 잘 알려진 물리량들을 기반으로 기호로 표시된 단위를 무차원수로 변환하기 위한 '가장 최적의 변환 조건'을 의도적으로 설계하여 설정한 것이기 때문에 '인간이 사유할 수 있는 성질의 것'으로 보는 것이 적절할 것입니다.
참고로 가장 최적 조건이냐 아니냐 하는 관점은 있을 수 있지만, 누군가 원한다면 SI 단위를 현재의 제로존 이론에서 제시한 무차원수와 값이 다른 무차원수로 변환하기 위해 또 다른 제로존 공준을 설계할 수도 있다는 점을 고려해 보면 자명해 보입니다.
제로존
블랙홀님// 점심 시간을 이용하여 조금씩 써 놓았던 글을 여기에 올립니다.
블랙홀님과 이피리님의 주고 받는 대화를 통해서 드러난 흥미로운 이슈는 물리학에 깊은 관심을 가진 일반인들을 비롯하여 전문적인 학자들에게까지도 흥미로운 관심을 가질만한 문제라고 생각됩니다.
특히 전하비 e/m 이나 가상적인 광자, 실제적인 광자에 대한 개념은 물리학 교양학부에서 기초물리를 가르치고 있는 교수나 상대성이론이나 중력을 연구하고 있는 학자들에게도 지금까지 여전히 관심의 표적이 되고 있습니다.
이런 흥미로운 관점을 이 블로그에서 새삼스럽게 환기시켜주는 것만 보더라도 블랙홀님은 제로존이 생각하기에 현대 물리학분야뿐만 아니라 인식론 분야에서도 상당히 일가견을 가진 분으로 생각합니다.
가상적인 광자나 실제적인 광자에 대한 개념에 대해서 제로존은 이미 블로그에서 언급한 적이 있습니다. 우리가 보고 있는 빛은 ‘참된 빛(true photon)의 흔적(trace)’이라 보는 것입니다. 이 경우 참된 빛을 표현할 때 c=1 등은 사유할 수 없는 단순히, ‘공’이라는 표현으로 기술한 것인가? 그렇지도 않습니다. 이피리님과 같은 의견입니다.
천지창조가 있을 때 빛이 있으라 하시매,… 그 빛이 보기에도 좋았더라 할 때의 그 빛은 참된 빛으로 실제 우리가 보고 있는 그러한 빛은(눈에 보이는 가시광선이나 간접적 측정으로 드러난 진동수가 높은 비 가시광선으로서의 빛) 창조 때의 그러한 참된 빛이 달려가면서 주위를 데워서 관측에 걸릴 수 있는 빛이라고 하여 실제적인 빛이라 해석할 수도 있습니다.
그러므로 여기서 실제적인 빛이라 할 때 블랙홀님이 말하는 것처럼 순수하게 진공 속을 달리는 속도의 빛은 아닐 것입니다. 광활한 우주공간, 성간을 관통하는 빛이라 하더라도 결코 진공 속이 아니므로 거의 광속에 가까워지는 것이지 결코 광속은 아닙니다.
그러나 계산에서는 어마어마한 광활한 우주의 거리를 측정할 때 ‘광년’이라는 단위를 사용하는데 이 경우 진공 속을 달리는 속도로 간주하더라도 우주론을 연구하는 학자들의 계산에서 거의 문제가 없다는 것입니다. 극한 상황의 경우는 수학적으로 극한을 사용하기 때문에 광속으로 수렴한다는 것입니다. 광속과 광속의 수렴 사이에는 측정세계 이전과 측정세계 간의 미묘한 간극과 같을 것입니다.
이 간극이 바야흐로 현대물리학에서는 극한적인 상태의 표현으로 어떤 전문적인 용어가 어울릴까요? 이 문제는 이 블로그에서 다 함께 생각해보는 숙제로 남겨보겠습니다.
이런 점을 감안하여 이론물리학자들은 블랙홀님이 다시 언급한 것과 같이 가상적인 광자나(광속에 거의 가까운) 실제적인 광자라는 말을 사용하기도 하는데 전자에서 이야기하는 가상적인 광자는 양자역학에서 말하는 가상입자로서 가상광자와 그 개념이 조금 다릅니다.
가상광자와 실제광자에 대한 개념은 ‘모든 것이 빛 아닌 것이 없다’는 <제로존 이론>과 그 출발 개념이 거의 비슷하다고 생각합니다. 그러나 양자역학자들이 말하는 가상광자는 입자(물질세계)를 만들어 주는 광자(입자, 반입자)로서 그 용어가 의미하는 바가 전자기력의 매개물인 보존으로써 광자의 뜻이 제한적으로 사용되고 있는 것입니다.
양자역학자들에게 가상광자가 무슨 뜻이냐고 물으면서 그러면 ‘진짜 광자’가 존재하느냐고 물으면 사실 어물쩡 넘어갑니다. 진짜 광자의 의미를 표현하기가 매우 애매하기 때문입니다. 양자역학자들에게 있어서 ‘가상’이라는 말은 자연에 존재하는 힘의 매개체로서 상호작용하는 입자들이 도대체 어디서 오리진하는가에 대해서만 고려하기 때문입니다.
따라서 우리 마음속, 우리 의식 속에 존재한다는 측면에서 가상광자를 이야기하고, 이 가상광자가 진공 속을 달리는 주체로서 그러한 빛과 같다고 해석하는 경우가 더러 있을 것입니다. 이것은 순전히 해석의 문제입니다.
실제로 일선의 물리학자들은 이런 해석을 가지고 거의 논쟁을 하지 않습니다. 이런 해석문제에 논쟁을 일삼는 물리학자들은 이 세계가 무엇으로부터 출발하는가를 따지기 좋아하는 일부 물리학자 무리들입니다.
우주의 기원(우주론)과 물질의 근원을 찾고 그 물리법칙을 아주 우아하고 단순하게 설명해서(소립자 물리학) 티셔츠에 담을만한 내용에 관심 있는 사람들의 머리에서 나온 것으로 출발이론의 측면에서 크게 분류하여 가상광자와 실제광자로 이름 붙인듯합니다.
그래서 전자를 블랙홀님이 이야기하는 ‘공(空)’이나 중도, 연기론 등과 관련하여 이야기할 수도 있을 것입니다. 그런데 모순이라는 말은 순전히 수학적 모순으로서 이런 모순을 나오게 한 언어학적 사유를 공준으로 두어 <제로존 이론>은 출발이론의 제 1선에 두게 된 것입니다. 그렇다고 하여 단순히 사유할 수 없는 공이나 중도, 연기론 등으로 치부하는 것이 아닙니다.
왜냐하면 측정의 세계에서 드러난 다양한 실험데이터들의 조각을 하나하나씩 맞추어 보니까 귀납적으로 자연의 법칙이라는 표현으로 단순히 발견하게 된 것이고, <제로존 이론>은 이 세계의 물리학자들이 이에 대응하는 메시지나 속성의 용어를 그대로 빌려 쓴 것에 불과한 것입니다.
한국에서 말하는 배가 고프다는 언어와 미국에서 말하는 배가 고프다는 언어의 의미는 그 메시지가 일치하는 것과 마찬가지로 공준의 용어에 우리가 사는 측정의 세계에서 물리학자들이 공약적으로 사용하고 있는 언어의 용어로 대체한 것입니다.
그러므로 <제로존 이론>은 사실 따지고 보면 아무것도 한 것이 없습니다.
느그들이 자연의 다양한 성질을 이러 저러한 용어들을 정의하여 사용하고 있는 모양인데, 굳이 제로존더러 대우주와 자연이 가진 성질 있는 그대로를 표현해 보라고 한다면 느그들이 사용하고 있는 용어들을 이용하여 요리조리 선택하고 조합하여 사용한 것뿐입니다 !
이런 사정에서(굳이 껍데기 언어로 표현한다고 하여) 이것을 억지로 ‘공’이나 중도, 연기론 등으로 치부할 수 없는 이유는… 출발이론으로 사유할 수 없다고 하여, 또는 수학적 증명이 불가능하다는 이유로 아무것이나 임의적으로 지 맘 내키는 대로 출발이론의 공준 내지 제 1선으로 내어 놓을 수 없기 때문입니다.
또 비전하 이슈가 되고 있는 e/m의 문제를 역사적인 시대적 배경을 고려하면서 간단히 살펴봅니다.
퀴리부부가 강한 방사선을 표출하는 폴로늄과 라듐원소를 발견한바 있습니다. 이 방사선에는 3종류가 있다는 사실이 밝혀졌고 각각 알파선, 베타선, 감마선이라고 합니다. 이 중에서 베타선은 속도가 매우 빠른 전자라는 사실이 밝혀졌습니다. 그 측정방법은 역시 비전하 e/m을 측정하는 것이었습니다. 이를 처음 측정한 사람은 1900년도의 베크렐입니다.
그 원리는 지금까지 비전하 측정과 마찬가지로 전기장과 자기장 속에서 굴곡을 측정하는 것입니다. 베타선은 그 에너지가 크기 때문에 대기중에서 실험을 해도 공기의 영향을 충분히 무시할 수 있습니다. 베타선의 공급원으로서는 라듐을 사용했는데 베크렐이 얻은 값은 CGS전자기 단위계로 e/m=10^emu/g 정도였다고 알려져 있습니다.
이는 다른 측정값과 일치하며 그 속도는 v=1.6x10^5km/s인데 이것은 광속의 절반 정도나 된다는 사실이 밝혀진 것입니다. 다음해인 1901년에 카우프만은 더 정밀한 측정실험을 한바 라듐에서 나온 베타선에는 속도 v가 다른 여러 가지 선이 섞여 있었기 때문에 전기장과 자기장에 의해서 생기는 굴곡이 다양함을 발견한 것입니다.
각각의 속도 v를 갖는 베타선에 대하여 e/m을 측정해보면 그 값이 속도 v와 함께 달라졌습니다 ! 속도 v와 베타선의 비전하 측정결과입니다.
다음 표를 참조해 보십시오.
속도(x10^5km/s) : 비전하(x10^7emu/g)
2.83 : 0.63
2.72 : 0.77
2.59 : 0.975
2.48 : 1.17
2.36 : 1.31
일정한 상수로 여겼던 e/m의 값이 속도 v에 따라 변한다는 것은 놀랍게? 받아들여 진 것입니다. 단순히 속도가 증가함에 따라 비전하 값이 작아진다는 해석? 또는 증명?했다는 말에 대한 분석은 다음과 같은 전제조건을 고려한 것입니다.
“여기에서 전하 e는 속도 v에 따라 변하지 않는다고 생각하면…”
질량 m이 속도 v와 함께 커진다는 해석이 나옵니다. 이런 해석을 이상히 여긴 로렌츠는 이것을 정량적으로 계산하여 m=m(0)/root(v/c)^2) 의 관계가 있음을 보여준 것입니다.
질량이라고 한다면 그 물체의 운동상태에 관계없이 일정하다고 생각한 것이 그 시대의 상식이었는데 속도가 커짐에 따라서 무한대로 발산한 것입니다. 드디어 아인슈타인이 등장하여 1905년에 이 식을 특수상대성이론에서 일반적으로 유도하게 되었습니다. 이 식은 특수상대성이론의 <실험적 기초>를 제공하게 된 역사적 사건이 된 것입니다.
여기에서 다시 위에 쓴 글을 함 읽어보십시오.
->“여기에서 전하 e는 속도 v에 따라 변하지 않는다고 생각하면…”
이런 조건을 달 때는 질량과 에너지의 등가원리도 밝혀지지 않았을 때입니다.
전하량 보존법칙이라고 할 때 전하량은 기본 전하량을 말하는 것입니다. 1e, 2e, 3e… 전자의 개수가 많아지면 당연히 전하량도 많아집니다. 문제는 물질의 기본 구성원리가 되는 전자라는 입자의 실체에서 전하량 보존법칙이 성립하는 것입니다.
전하비 개념과 관련하여 파인만은 그의 파인만 강의라는 저서에서 에너지 보존법칙, 전하량 보존법칙, 운동량 보존법칙, 렙톤 보존법칙, 바리온 수 보존법칙 등이 자연세계에서 영구 불변하는 보존 법칙이 될 것인가에 대해서 의문을 표시한적이 있습니다.
자연에는 몇 가지 보존법칙이 있지만 이러한 보존법칙을 포괄하는 아주 단순한 보존법칙이 무엇인가에 대해서 의문을 표시한 것입니다. 당연히 <제로존 이론>은 에너지 보존법칙이라는 단 하나의 보존법칙만이 모든 보존법칙을 포괄한다고 이야기할 것입니다.
속도가 증가하여 전자의 질량이 증가한다는 말은 에너지가 증가한다는 이야기입니다. 다른 말로 에너지적으로 증가한다는 것은 전자의 개수가 증가하는듯한 내용과 마찬가지입니다. 따라서 전자 한 개가 가진 기본 전하량은 옛날이나 지금이나 불변입니다.
이와 비슷한 비유로 오토바이가 속력을 증가한다고 하여 오토바이의 자체 질량이 증가하는 것이 아닙니다. 외부 에너지의 제공에 의해서 전체적인 에너지가 증가하는 것입니다. 대규모 가속기의 경우에도 마찬가지입니다. 어떤 입자가 생성되는가를 실험적으로 알아보기 위해서 이론물리에서 추측한 대로 에너지의 규모를 설계하는 것입니다.
교양과학 저서에는 이해하기 쉽게 단순히 ‘질량이 증가한다’는 이야기를 하고, 이를 특수상대성이론의 해석인양 기술하고 있지만 상대성이론을 연구하는 사람들은 이런 이야기를 하지 않습니다. 사실 한마디로 촌스러운? 표현입니다.
일반인들에게 잘 알려진 E=mc^2이라는 표현도 계산에 거의 이용하지 않습니다. 마찬가지로 특수한 경우가 아니면 정지질량(rest mass)이라는 용어도 사용하지 않는다는 것도 알아 두셔야 합니다. 굳이 사용한다면 운동량과 에너지에 관한 상대론적인 방정식을 이용합니다.
사족을 떼어서 전하량 e와 질량 m을 따로 분리하여 기술하지 않는 한 전하비 e/m 은 속도에 따라서 관측자와 관계없이 일정하여 불변인 것입니다 ! 그렇다고 하여 특수상대성이론과 모순되는 것은 더더욱 아닙니다. 단순히 그 당시 ‘증명’이라는 말에 현혹되지 않기를 바랍니다. 여기서 제로존은 한가지 사실을 구태여 이 블로그에서 이야기하는 것을 생략합니다.
이런 해석을 전자질량이 증가하니까 단순하게 전하량이 증가한다는 말로 해석하기 십상입니다. 우리가 기본 전하량을 표현할 때 전하량 C 와 물질입자로서의 질량 단위 kg을 사용하고 있습니다. 이러한 표현은 옛날이나 지금이나 변함이 없지만 달라진 사실은 그 당시에 비해서 입자와 파동에 대한 ‘양자’라는 개념이 새로이 생긴 것입니다.
그런데 속도가 증가하면 전자를 비롯하여 소립자들은 입자 상태가 아니라 파동상태로 뀝니다. 이에 대한 이야기는 슈뢰딩거가 발견한 물질파입니다. 자, 여기서 대학에서 기본 물리학을 가르치는 교수나 상대성이론이나 양자역학을 연구하는 학자들은 속도 v에 따른 e/m에 대해서 어떻게 해석할 수 있을까요?
제로존은 여기에서 더 깊은 이야기를 생략하고 싶습니다. 전문적인 이론과 관계식이 필요해지기 때문입니다. 게다가 지금까지 기본 전하량으로 알고 있던 1e, 2e, 3e 등이 물질의 기본입자를 파헤치면서 기본 전하량이 정수가 아닌 1/3, 2/3(+,-) 분수 전하량이 발견된 것입니다.
기본 전하량에 대한 개념도 많이 발전하게 되었습니다. 그런데 기본 전하량이라고 할 때 반드시 파동이 아니라 물질입자인 전자의 ‘실체’와 비교하는 것이라는 사실에 유의해야 합니다.
덧붙여서 로렌츠가 발견한 속도가 증가할 때 실체로서의 전자가 찌그러지는 듯한 현상으로서의 로렌츠 수축에 대한 개념과 함께 해석도 지금 현대 물리학자들은 정확히 파악하지 못하고 있습니다. 전하비 e/m에 대한 해석은 맥스웰 방정식을 다시 언급해야 하는 등 이 블로그에서 더 이상 언급할 성질이 못 되는 듯 합니다.
블랙홀
먼저 제로존 님에게 말씀드리고 싶은 것은, 저는 제로존 이론을 부정하는 것이 아니라 이 이론은 지금까지 그 누구도 생각하지 못한 사고의 혁명이라고 생각하고 있습니다. 그럼에도 불구하고 여기에는 '모든 크레타인은 거짓말쟁이 이다' 는 괴델의 불완정성의 정리와 같은 자기 모순적인 내용이 들어있다는 것을 지적하고 싶은 것입니다.
그리고 이피리님의 답변에 말씀드리겠습니다.
제로존 공준의 문제점은
<관찰하기 전의 세계를 관찰하고 있다>
<관찰할 수 없는 것을 관찰하고 있다>는 것이다.
저는 이것을 하나의 명제로 나타냈으므로, 여기에 대해서는 이피리님의 몫으로 남겨 놓겠습니다.
그리고 제로존 공준의 핵심은 상수를 주장한 것인데, 물리상수(비례상수)라는 개념에 생각의 차이가 있는 것 같아, 제가 알고 있는 상수라는 개념부터 먼저 말씀드려 보겠습니다.
물리상수란, 이것은 시간이나 공간에 관계없이 누가 관찰하더라도 똑같은 값이어야 하고 또한 이 값은 절대로 변하지 않는 것이어야 한다.
철학적으로 상수는 우리의 육체는 생멸하는 존재이지만 영혼은 죽지않고 영원히 변하지 않는다는 플라톤의 이데아나 혹은 실체 개념으로도 볼 수 있습니다.
그런데 절대 변하지 않는 물리상수와 실체라는 것이 존재하는 것일까 ? 저는 없다고 봅니다. 그래서 제로존 공준(가정)인 c=h=k=s=e/m=1과 같은 상수라는 것도 없으며, 있다면 그것은 단지 이상적으로만 존재한다는 것입니다. 심지어 우리가 교과서에서 배우고 있는 물리상수라는 것도 이상적인 것으로 보입니다.
예를 들면, 광속 c는 가상적인 것이고 관찰되는 것은 항상 광속 c보다 ‘작다’라는 것은 이피리님이 이야기 한 것이고, 또한 플랑크 상수 h로 관찰되는 것은 항상 플랑크 상수보다 큰 값이라는 것은 하이젠베르크가 이야기 했으며 , 그리고 볼츠만 상수 k는 E=kT라는 공식에서, 에너지와 온도는 동시에 관찰될 수 없다는 것으로 보고, 양자열역학의 이론을 여기에 적용시키면 볼츠만 상수보다 항상 큰 값으로 나타날 것이고 (이것은 본인의 주장임), e/m의 비전하 값도 관찰할 때는 정지질량의 비전하 값과 항상 다르게 관찰될 것이다.
그러므로 이 사실에 따르면 물리상수라는 것은 편의를 위해 우리가 가상적으로 만들어 놓은 것이지, 현실적으로는 절대로 관찰되는 법이 없다는 것을 은연중으로 제시하고 있는 것으로 볼 수 있다. 그러므로 이 사실에 근거하면 제로존 공준의 상수나, 우리가 일반적으로 알고 있는 물리상수나 그것도 현실세계에서는 결코 관찰될 수 없는 것이라는 것을 알 수 있다. 다시 말하면 그것은 단지 이상적으로만 존재한다는 것이다.
그리고 하나 더 말씀드리고 싶은 것은, 제로존 블로그에서는 염화미소의 뜻과 같은 불교의 空의 개념이 자주 등장하기에 언어나 사유로 표현될 수 없다는 불교의 空 사상을 가지고 물리학 그 자체의 모순성을 보고자 한 뜻도 있습니다. 위의 덧글을 보면 다른 과학 블로그에서는 언급 조차도 불가능한 空의 개념이 반복적으로 나타나고 있는 것을 볼 수 있습니다.
그렇다면 제로존 블로그에서 말하는 空의 개념은 무엇인가 ?
이피리님이 언어나 사유의 정지를 나타내는 空의 개념에 동의 할 수 없다고 했을 때, 어쩌면 空의 참뜻은 모르고 있는 것은 아닌가..라는 의구심을 숨길 수가 없었습니다.즉 제로존 공준과 空의 개념은 아무관계가 없는데 제로존 블로그에서는 두 개의 철학을 하나로 연결시키려고 하고 있었다는 것입니다.
그래서 空의 관점으로 제로존 공준에서 나타난 ‘관찰’의 문제점을 다시 한 번 더 말씀드리겠습니다.
제로존 공준(가정)의 c=h=k=s=e/m=1 은 말 그대로 공준(가정)이지 '관찰'의 물리량을 기술하는 것은 아닌 것으로 보여집니다. 그러나 물리학의 법칙은 관찰의 한계내에서만 옳고 이 한계를 넘어서서는 성립되지 않는다고 하는 기존의 개념도 무시할 수는 없다고 봅니다. 즉 제로존 공준에서 나타난 상수란 우리의 사유로 말할 수 있는 성질의 것이 아닌 空이라는 뜻입니다.
제로존
블랙홀님// 블로그를 열어둔 채 진료를 하고 오니까 글이 올라 와있네요. 내심 블랙홀님이 위와 같은 이야기를 할 것같은 생각이 들었습니다. 그리고 이미 핵심에 접근했다고 봅니다.
부처님이 꽃을 든 손을 허공에 올렸을 때 마하가섭이 빙그레 웃었습니다. 그러자 영문을 모르던 세존의 제자들이 느그들끼리 무슨 이야기를 했길래 빙그시 웃었냐고 물어보았을 듯합니다.
이 순간의 언어나 답변이 대단히 중요합니다.
그러나 마하가섭은 아무말도 하지 않았을 것입니다. 질문을 한 다른 제자가 씁쓸했을 것입니다. 존재하느냐 않하느냐 등의 질문에 무엇인가 답변을 했더라면 세존과 마하가섭 사이에 이심전심의 미소가 없었을 것입니다. 만약 질문을 한 그제자가 답답해서 세존에게 물어보았으면 세존은 어떻게 대답했을까요?
난 아무말 안했당께로~!
옆에서 마하가섭이 ㅋㅋㅋ 웃었습니당~!
역사 이래로 물리학 상수만을 파고들어 연구한 유명한 학자들이 더러 있었습니다. 이들의 공통 질문은 다음과 같습니다.(보통 서문과 말미)
광속이나 미세구조상수, 중력상수 등은 도대체 어디서 나온 것일까? 이 질문에 대한 답을 굳이 말하라면 제로존은 기냥 이 블로그를 읽으면 됩니다라고 이야기 할 것입니다.
그리고 제로존은 나도 아무말 안했당께로~!라고합니다.
그러면 아무말도 안했당께로도 말한 거 아닌강?
그래서 아무말도 안했당께로도 못하고 바보처럼 배시시 웃는 것입니다.
이걸 공이라고 해야되나...뭐라고 해야되나? 나도 몰라용~!
그러나 제로존은 입을 열어야 했습니다. 그래서 이야기한 것이 바로 존재-표상-표현의 3위를 이야기한 것입니다. 누군가 존재가 무엇이냐, 표상이 무엇이냐, 표현이 무엇이냐고 묻는다면 이 모두가 하나이고, 서로 분리할 수 없는 관계에 있다고 이야기합니다.
존재=표상=표현=1 로 두면 무엇인가 얻을 것이 있을 것이라고 하는 것입니다. 이중에서 어떤 것은 도저히 눈으로도, 손으로도, 의식으로도, 아니 어떤 표현으로도 얻을 수 없는 것이고 또 어떤 것은 소위 실체(실험실 데이터)로서 확인할 수 있는 것들입니다.
얻을 수 없는 것, 얻을 수 있는 것이 서로 기묘하게 조합되어 실제로 얻을 수 있는 것들을 표현한 것이 <제로존 이론>의 공준이 될 것입니다.
그런데 누군가가 하나하나씩 그 존재의 실체를 설명하라고 한다면 제로존은 그냥 침묵하거나 웃기만 해야 합니다.
재미난 것은 실체를 집을 수 없고 사유할 수 없는 공이라고 해도 제로존이 블로그에 이야기 한 것처럼 문 밖을 보니 어머니가 있었습니다. 그 어머니가 바로 '공'이었습니다. 이를 두고 제로존은 색즉시공 공즉시색이라 한 것입니다.
이피리
제로존이론으로 물리량으로부터 변환된 무차원수, 큐닛(Qunit)에 대해 많은 분들이 쉽게 수긍하지 못하는 점이 몇 가지 있지요
(1) 각각의 물리량으로 부터 변환된 큐닛의 의미는 동일한가?
(2) 서로 다른 물리량, 즉 kg 과 m 를 더한 다는 것이 무슨 물리적인 의미가 있는가?
첫 번째 질문에 대한 답은 'YES' 입니다. 마치 서로 다른 물건을 사고 팔 때 화폐와 같은 역할을 하는 것이 무차원수, 큐닛(Qunit) 으로 이해할 수 있고, 또 다른 용어로 쩐(ZZUN, Zero Zone Unitless Number)로 명명하기도 합니다.
또한 두 번째 질문에 대한 해석은 제로존 무차원수를 이용한 계산에만 적용이 가능하다는 점을 분명히 하여 기존의 SI 단위로 표시되는 물리량에 마구잡이로 적용하면 안된다는 것이 중요합니다. 또한 아래와 같이 두 단계로 나누어서 설명을 하는 것이 효과적이란 생각이 듭니다
우선, 물리적인 의미를 부여하기 이전에 수학적인 수단을 제시한다는 점입니다. 기존의 과학에서 단위 차원이 같은 물리량끼리는 1kg = 1000g 처럼 치환이 가능하듯이, 차원이 다른 단위의 물리량간에도 치환해서 대입해도 수식이 모순점 없이 완벽하게 성립한다는 것이 핵심입니다.
또한 무차원수를 이용한 더하기나 빼기를 통해 얻은 계산결과는 화폐처럼 공통된 가치로 변환한 값을 더하거나 뺀 것이고, 물리적으로 의미 있는 단위의 물리량으로 역변환이 가능하므로 물리적으로 의미가 있다는 것입니다
아울부루
이피리님께서 설명하시는 무차원수의 개념을 확장해서 이해하고자 합니다.
제로존 무차원수는 그 자체로는 물리적 의미를 갖지 않으며 SI단위로 표시되는 물리량의 환산을 위한 수학적 수단으로 의미를 가지는 것으로 설명하고 있습니다.
즉, Q(kg) + Q(m)의 계산 결과는 아무런 물리적 의미가 없으며 우리가 인식가능한 물리량으로 환산 측정될 수 있는 무차원숫자만 의미가 있다는 설명으로 이해합니다. 현재의 물리세계에서 당연하다고 생각합니다.
하지만 개인적으로는 모든 무차원 숫자가 화폐금액처럼 그 자체로서 의미를 가질 수 있다고 생각합니다. 비록 그 숫자가 현행의 측정가능한 물리량으로 환산되지 않더라도 말입니다.
임의의 어떤 숫자는 그것이 우리의 인식세계에 구체화 되든 안되든 독립된 순수 존재로서의 정체성을 가지고 있다고 봅니다.
예를 들어 1원짜리 물건이나 서비스의 조합이 존재하지 않더라도 1원의 가치는 우리의 의식에 구체적으로 존재하듯이, 임의의 숫자에 대응되는 구체적 물리량의 조합이 없다고 하여 그 숫자가 의미 없다고 보기에는 곤란하다는 것입니다.
현재의 물리적 세계관이 무차원수라는 공통가치에 훈련이 되어있지 않아서 생소할 뿐, 머지 않은 장래에 화폐가치처럼 익숙한 개념으로 자리잡을 것으로 생각합니다.
아직도 우리의 우주에는 측정세계에 들어오기를 기다리는 암흑물질과 암흑에너지가 96%에 달하고 있다고 합니다. 이것들 속에 우리가 알지 못하는 어떤 물리적 속성이 있을지 모를 일이며, 이 또한 무차원수로 표현가능할지 모를 일입니다^^.
이피리
아울부루님의 생각에 전적으로 동의합니다
모든 무차원수는 원하는 임의의 단위를 갖는 물리량으로 변환이 가능하므로 결과적으로 모든 무차원수는 수학적인 수단을 제공할 뿐 아니라 물리적인 의미를 내장하고 있다고 볼 수 있습니다
다만, 현재 지닌 과학적 지식으로 이해하기 위해 단위를 갖는 물리량으로 변환하는 것이 필요하다는 뜻으로 한 얘기입니다.
제로존
물질은 에너지와 동등하다는 사실, 다른 사람들은 어리둥절해 하고 있거나 아, 그럴 수도 있겠구나 하고 단순히 머리 속에만 생각하고 있을 때 이런 내용을 기가 막히게 응용하여 아주 단순한 식으로 노벨물리학상을 받은 사람이 있습니다.
양자역학 시대를 연 플랑크의 공식에 따르면 에너지는 플랑크 상수 x 진동수이므로 에너지와 마찬가지로 물질도 그 자체와 관계되는 ‘진동수’를 지니며, 따라서 파동과 같은 성질을 갖는다고 생각한 사람이 있었습니다. 이분이 바로 그 유명한 드 브로이입니다.
드 브로이는 한 입자의 운동량(질량x속도)은 플랑크 상수를 입자의 파장으로 나눈 것과 같다는 혁명적인 가설을 제안한 것입니다. 다르게 표현하면 입자의 파장은 플랑크 상수를 입자의 운동량으로 나눈 것과 같습니다. 따라서 입자가 더 빨리 움직이면 그 입자의 파장은 짧아진다는 것입니다. 식을 보면 너무나 간단합니다.
mv=h/λ, λ=h/mv
드 브로이의 추론은 너무나 대담하고 물리적이지 못하며 그의 입자-파동개념은 너무나 기괴해서 3년쯤 후에 미국의 실험 물리학자들인 데이비슨과 거머가 행한 관찰로부터 전자의 파장에 대한 드 브로이의 공식이 옳을지도 모른다는 증거가 얻어질 때까지 그의 논문은 아무런 흥미도 불러일으키지 못했습니다. 딱딱한 물질입자가 파동?과 같이 행동한다? 그 당시 드 브로이의 논문을 본 사람들은 말도 안되는 소리라고 딱 자르고 관심조차 갖지 않았습니다.
1929년 데이비슨과 거머는 니켈에 전자를 충돌시켜서 니켈의 표면에서 전자들이 튕겨나가는 모양이 파동인 x선이 튕겨나가는 것과 같음을 발견한 것입니다. 그들은 전자들이 니켈 결정의 원자들과 마치 파동인 것처럼 상호작용 한다고 결론을 내렸던 것입니다.
드디어 드 브로이의 입자-파동이론은(그 당시 사람들이 생각하기에) 새롭고 괴상한 물리학인 양자역학의 기반이 되었습니다 !
1929년에 드 브로이는 노벨물리학상을 수상하기에 이르렀으며, 그가 스톡홀롬의 수상식에서 “전자의 파동적 측면”을 논의한 것은 신기한 일이 아니었습니다. 그야말로 드 브로이는 새로운 물리학의 창안자가 되었습니다.
그 이후 파동역학을 발견하여 노벨물리학상을 수상한 슈뢰딩거는 드 브로이의 이론을 매우 쉽사리 받아들인 것은 당연한 듯 보입니다.
위에 쓴 식(mv=h/ λ, λ=h/mv)을 <제로존 이론>을 이용하여 전자가 어떤 일정한 속도로 달릴 때 이 전자의 파장을 계산하는 방법은 <제로존 이론>의 공준에서 h=1이고, 전자의 질량은 잘 알려진 데이터를 이용하고 속도 등의 단위를 <제로존 이론>의 변환표를 이용하면 바로 파장을 구할 수 있을 것입니다.
만약 질량이 무차원수로 1이고 광속으로 달리면 파장은 바로 h가 1이기 때문에 1이 될 것입니다. 1을 파장(길이 단위)으로 표현하면 299792458m가 될 것입니다.
질량이 무겁고 속도가 빠를수록 파장은 매우 짧게 나타날 것입니다. 양성자는 전자보다 더 무겁기 때문에 같은 속도라면 파장은 더 짧게 나타날 것입니다. 이런 계산은 물리학적 의미는 물리학자들에게 맡겨 두더라도 초등학생들도 신속 정확하게 계산해 낼 것입니다. 주어진 입자의 질량은 실험데이터를 이용하기만 하고 임의의 속도만 계산식에 넣는다면 마찬가지로 동네 아주머니도 계산할 수 있을 것입니다.
실험 데이터에 나타나는 다양한 입자들의 질량(kg이나 eV단위)은 <제로존 이론>의 변환표를 이용하기만 하면 무차원수로 나타낼 수 있기 때문에 드 브로이의 파장을 계산할 수 있을 것입니다. 야구 선수가 던진 야구공의 질량과 속도(스피드 건을 통한 정보)를 알 수 있기 때문에 야구 선수가 던진 야구공의 운동량(mv)을 알수 있으므로 일반인도 시시각각 야구공의 운동량에 따른 드 브로이의 파장을 계산할 수 있을 것입니다.
자기가 운전하고 있는 자동차인 경우 속도계를 통하여 이 무거운 물체의 순간순간 드 브로이의 파장을 계산할 수 있는 것은 당연합니다. 곧, 딱딱한 고체물질의 움직임을 파동적 현상으로 표현할 수 있다는 것입니다 !(운전대에 붙어있는 제로존 이론의 단위 변환표를 참조하여 5천원짜리 전자계산기를 두드려서…)
제로존 이론의 단위 변환표를 이용하면 드 브로이의 파장뿐만 아니라 자기가 운전하고 있는 자동차 운행(운동량)의 시시각각에 따른 상태를 바로 순간 온도, 길이, 면적, 시간, 전류의 단위 등으로도 표현할 수 있을 것입니다. 이 때가 바로 그야말로 영화 같은 ‘메트릭스의 시대’가 될 것입니다.
이는 역으로 응용하여 외부의 다양한 물리량(온도, 압력, 밀도, 부피 등)이 시시각각으로 움직이는 물체(미사일 등)에 어떤 영향을 미칠 수 있는가를 계산하고 얻고자 하는 다양한 정보를 얻고 예측하는데 도움이 될 것입니다.
<제로존 이론>에서 숫자 그 자체는 진동하는 진동자(Hz)가 될 수도 있고, 그 각각은 광자를 묘사할 수 있습니다. 양자역학의 아버지라고 할 수 있는 디랙은 전자기장을 진동자들의 모임으로 다룬바 있어 디랙은 고전적 맥스웰의 전자기장을 양자역학적 진동자로 바꾸어 놓기도 했습니다.
에~잉~ 위에 쓴 말이 당췌 무신 말인고?
댓글 처음에 올린 이야기와 관련하여 다음 이야기를 두서없이 소개해주고 싶습니다.
장자는 그의 저서에서 책을 읽는 것은 옛사람의 찌꺼기와 같다고 했습니다.
이야기인즉,
춘추시대에 제 나라에 환공이라는 임금이 있었습니다. 이 사람은 다섯 패자 중에서 으뜸가는 인물인데, 그가 어느날 방안에서 책을 읽고 있으려니 수레바퀴 만드는 장인이 계단을 올라와서 하는 말,
“지금 공께서 읽고 계시는 책이 무슨 책이옵니까?” 하고 물었다. 그러자 환공은
“이건 성인의 말씀을 써놓은 아주 귀중한 책이다”라고 대답했다.
이 말을 들은 장인이, “도대체 성인이라는 것이 지금까지 살아있을까요?”
환공이 대답했다. “ 물론 죽었지”
“그렇다면 죽은 사람의 것을 공께서 읽고 계시니 그 책은 그 고인의 조박(찌꺼기)이 아니온지요. 옛 사람들이 먹다 남은 찌꺼기 같은 것이 아니옵니까?” 하면 껄걸 웃었다.
환공은 크게 화내며,
“무엄하구나 적어도 패자인 내가 책을 읽고 있는데 감히 네깐 놈이 어디라고 왈가왈부하느냐? 만약 적당한 변명이 있다면 모르되 그렇지 못하면 당장 물고를 내리라 !”하고 꾸짖었다.
그러나 장인은 태연하게 말했다.
“아니옵니다. 저 같은 것이 무얼 알겠사옵니까만은 소인이 직업상 생각해보면 공께서 책을 읽으시는 것이 아무래도 부질없는 것 같기에 말씀 드린 것 뿐이옵니다. 소인도 직업에 있어서 약간은 깨달은 바가 있사옵니다.
우선 수레바퀴를 만들기 위해서는 한쪽 나무를 깎은 다음에 한쪽 구멍에 끼워야만 합니다. 이때 구멍이 너무 크다든가 깎은 나무가 크면 제대로 끼울 수가 없습니다. 또 깎은 나무가 작다든가 구멍이 작아도 마찬가지지요. 여기를 제대로 맞추기란 여간 어려운 일이 아니옵니다. 그러나 이럴 경우 소인의 솜씨가 꼬옥 맞게 가르쳐 주지요. 즉 손 끝과 소인의 마음이 일치하면 굳이 치수를 재지 않아도 되지요. 그 요령은 도저히 말로 할 수 없습니다.
그 요령이나 방법을 소인의 자식놈에게 가르치려 했사오나 전혀 불가능합니다. 그래서 제 나이 금년으로 일흔이옵니다만 아직까지 이 일을 하고 있사옵지요. 생각해보면 책에 쓰여져 있는 것이 비록 훌륭하다 해도 그 좋은 점을 실행하느냐 않느냐 하는 것은 그 경우의 요령이나 방법을 익힌 사람이 아니고서는 그저 그림 속의 떡에 지나지 않사옵니다. 그래서 공께서 읽고 계신 것을 가리켜 고인의 찌꺼기와 같다고 말씀 드렸을 뿐이옵니다.”
그가 이렇게 예를 들면서까지 변명하므로 화가 났던 환공도 느낀 바가 있어 일개 장인에게 굴복하고 말았다는 이야기입니다.
좋은 대학을 나오고, 유학까지 하며 훌륭한 교수님 밑에서 공부해서 뭣합니까? 세상은 먹고 살기 힘들어서 시쳇말로 돈 없으면 사람행세를 하지 못한다고 합니다.
고리타분한 물리학이야기 듣느라고 애써 블로그 찾는 것도 힘들고, 또 세상의 현실과 동떨어진 이야기인 것 같기도 합니다. 요즘 신문도 TV도 참 재미없습니다.
제로존이 언젠가 블로그 게시 글에 콩나물 철학이야기를 쓴 적이 있습니다. 바쁜 생활 중에서도 여러 사람의 귀동냥을 들으면 자신도 모르게 서로 무엇인가 배울 점이 있는 것 같습니다.
여기에 등장하는 이피리님과 아울부루님도 일분 일초가 바쁜 생활을 하고 있는 걸로 알고 있습니다. 그런데도 불구하고 우리 이피리님과 아울부루님은 전혀 그러한 내색을 하지 않습니다. 제로존은 그래서 이런 분들을 너무너무 좋아합니다. 바쁜 시간 중에 블로그를 찾는 사람들을 위해서 귀중한 시간을 내고 있기 때문입니다.
제로존도 이러한 분위기의 콩나물 철학에서 시공을 뛰어넘는 고마운 마음을 배워갑니다.
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제로존
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우리가 사는 세상에 진실이 있다는 것은 곧 우리가 사는 세상에 진실이 없는 것, 거짓이 존재한다는 것을 방증하고 있습니다.
그러고 보면 무엇무엇이 그러하다와 무엇무엇이 그러하지 않다는 것의 기준은 어디에서 유래하는 것일까요?
달걀그릇님은 어릴 때 '죽음'이 두려웠다고 했는데 그래서 사는 것을 선택할 수 밖에 없었던 것 같습니다. 그런데 막상 사는 것을 선택하다 보니 사는 것조차도 쉽지않아 두렵다는 표현을 쓴 것 같습니다. 왜 두렵다는 표현을 쓴 것일까요?
마음이 가는데로 행동으로 옮기는데 무엇인가 저항이 있고, 껄끄럽기 때문일 것입니다. 그런데 왜 마음에 저항이 있고, 껄끄러운 것을 느낄까요?
사람들은 마음가짐을 순리에 맞게 가지라고합니다. 자연 그대로 내버려 두라고합니다. 또 그러면 무엇을 순리라고 하고, 또 무엇을 자연 그대로라고 할 수 있을까요?
달걀그릇님의 명언과 같은 표현은 혼자만의 표현이 아니라 이 세상의 대지에 발을 딛고 있는 모든 사람들의 마음과 한가지 일 것입니다.
달걀그릇님이 후반에 쓴 댓글은 다음 이야기와 비슷무리한 듯 합니다.
사람들은 죽음이 무서워서 종교를 만들고, 사는 것이 무서워서 모여사는 사회를 만들고(스펜스), 양심대로 못사는 게 두려워서 대자연의 순리를 따르는 것 같습니다. 이름만 들어도 알 수 있는 국내의 어떤 유명한 철학자는 순리라는 것이 노래가사 그대로
Let it be ! Let it be ! 하고 외칩니다. 있는 그대로 두라는 것은 말이 쉽지 어떻게 두는 것이 있는 그대로 두라는 것이지 참 어렵습니다.
이 문제는 철학자의 문제이면서도 사실 물리학자들의 문제이기도 합니다. 동양철학을 다른 말로하면 바로 '물리학'을 공부하는 것입니다. 우주를 논하고 사물의 이치를 논하는 것이기 때문일 것입니다.
당구공이나 용수철 역학을 공부해서 탄성계수 어쩌구 저쩌구 하는 것은 사실 자연의 순리가 도대체 무엇을 의미하는지 구체적인 논리로 접근하는데 필요한 초기과정일 것입니다. 그야말로 물리학은 자기 혼자만의 입안에 든 철학이 아니라 대다수 모든 사람들이 알아듣고 설득하기 좋은 논리를 개발하는 과정일 것입니다. 그래서 물리학은 풍부한 경험 데이터들의 조각을 어긋나지 않게 서로 이를 맞추기를 연구하는 것입니다.
제로존은 나름대로 원형성, 원칙성, 동인성, 방향성 등 자연의 7가지 원리가 바로 순리가 무엇인지를 이해하는데 길잡이 역할을 해주었다고 생각합니다.
사람들들은 가끔씩 세월의 흐름을 무상히 여기면서 과연 시간이란 무엇인가를 스스로 물어 봅니다.
사람들은 시간의 의미가 무엇인지를 생각할 때 팔목에 찬 '시계'를 생각하고 길이는 '줄자', 무게는 '천칭'을 온도는 '온도계'를 전류는 '검침계'를 떠올립니다.
이 모든 연상작용은 순전히 사람사는 사회에서 경험을 통해 이루어지는 것 같습니다. 이런 연상작용은 사실 시간이 도대체 무엇을 의미하는지 분석하는데 한계를 느끼게 합니다. 서로 연상하는 대상이 관계없다고 생각하고 있기 때문입니다.
소위 이런 선입관은 우리가 학교에서 배운 주입식 교육의 영향 아래서 피하지 못하고 있다는 방증입니다.
아인슈타인은 특수상대성이론을 발견하면서 세상을 놀라게 했습니다. 그러나 정작 본인은 이 이론이 특수한 자연상태만을 기술한 것이라 불완전한 이론이라고 하여 일반적이고, 포괄적인 이론을 얻고 싶어 했습니다.
10년이 지나 드디어 일반상대성이론을 세상 사람들에게 발표했습니다. 이 이론의 핵심은 일정한 속도, 곧 등속이 아닌 변화율을 가진 속도, 가속도에 관한 이론이라고 할 수 있습니다.
특수상대성이론은 자연을 기술하는데 필요한 중력의 개념이 제외되어 소위 불완전한 이론이었는데 아인슈타인이 사고 실험을 하여 중력이 곧 가속도와 같다는 것을 이해한 것입니다.
소위 말하자면 특수상대성이론은 대자연과 우주의 통합적 원리를 펴기 위해서 일종의 기본적인 잣대가 되고 분석 틀로서 제시한 것입니다. 그러므로 일반상대성이론은 특수상대성이론과 분리할 수 없는 관계에 있으면서도 일반적인 사건의 상태를 기술하기 위해서 마련된 것이라 할 수 있습니다.
블랙홀
양자역학적인 관점으로 이피리님이나 제로존 이론에서 말한 <모순점이 없다>는 것을 한 번 더 설명 해 보겠습니다. 물론 저의 설명이 제로존 이론과 잘 맞는지 그것은 확신할 수 없지만 어쨌든 한 번 해 보겠습니다.
제로존 이론에 의하면 광자알갱이(E)한 개는 진동수(v)하나이며,진동수는 시간과 반비례 관계에 있다.
그런데 제로존 이론에서는 수학적인 등가원리(E=v)와 공준 (h=1)을 이용하여 양자역학의 에너지와 시간의 불확정성 원리를 제거해 버렸다.즉, 광자알갱이 100개면 빛의 진동수도 동시에 100으로 나타난다는 것이다. 그러나 '관찰하기 전'의 수학의 세계에서는 광자알갱이 100개와 진동수 100을 숫자로 교환할 수도 있고 또한 동시에 기술할 수도 있지만, '관찰'을 하는 물리학의 세계에서는 그렇게 될 수가 없다는 것이다.
이 사실은 1930년 브뤼쎌에서 열린 쏠베이 회의에서, 닐스 보어아 아인슈타인의 <에너지와 시간의 불확정 관계의 사고실험>에서 아인슈타인이 판정패 한 것으로도 잘 알려져 있다.
그런데 제로존 이론에서는 수학적인 등가원리와 공준이라는 것을 들고 나와 불확정성 원리가 결점이 있는 것처럼 기술하고 있다. 실제로 제로존 이론은 불확정 관계를 극복했다고 한다. 그러나 '관찰하기 전'의 수학의 세계에서는 에너지와 시간을 동시에 알 수 있고,또한 등가원리 (E=V)와 제로존 공준(h=1)도 동시에 성립될 수 있지만, '관찰'을 하게 되면 에너지와 시간을 동시에 알 수 있는 방법은 없고, 그것은 보어가 지적한 것처럼 불확정성 원리는 여전히 작동한다는 것이다. 그러므로 제로존 이론은 수학적으로 불확정의 원리를 극복한 것이지 물리학적으로 극복한 것은 아니다.
그리고 이 개념을 더욱 확장시키면 아인슈타인의 질량-에너지의 등가원리(E=mc^2)도 수학적으로 등가(E=m)(c=1)인 것이며,'관찰'을 하게 되면 에너지와 질량 값을 동시에 알 수 없다는 뜻이 된다.그리고 제로존 공준처럼 이것을 계속 확장시키면, 제로존 공준에서 기술되고 있는 (E=T)(k=1)과, (e=m)(e/m=1)도 수학적으로 등가가 될 수 있지만, '관찰'을 하게 되면 c=h=k=s=e/m=1과 같이 등가로 '관찰'되지 않는다는 것을 의미하기도 한다. 제로존 이론에서 나타나는 오차율과 불확도가 그것이다.
그리고 하나 덧붙여서 말하자면, 제로존 이론이 설령 불확정성의 원리를 제거하지 못했다 하더라도, 기존의 이론보다 불확도를 더 줄인 것이 사실이라면, 제로존 이론도 분명 높은 가치가 있는 것으로 보여 진다는 사실이다. 특히 전하량과 전자질량이 등가라는 것은 이것은 아인슈타인도 생각하지 못한 것이다. 그럼에도 불구하고 제로존 공준은 수학의 세계를 기술한 것이지, 결코 '관찰'의 의미를 중요시하는 물리학의 세계를 기술하고 있는 것은 아니라는 것입니다.
자연은 수학언어로 쓰여져 있다. 이것은 수학자나 일부 물리학자들의 '신앙'일 뿐입니다.
그리고 수학이 아닌 불확도가 0 인 것이 있다거나 불확정성의 원리를 극복한 것이 있다면 이것은 전적으로 저의 오류가 분명합니다.
제로존
자, 그러면 달걀그릇님이 이야기하신 핵심에 대해서 살펴봅니다. 소위 순리론입니다. <제로존 이론>의 공준에 의하면 그 순리를 다음과 같이 해석할 수 있습니다.
숫자 1은 시간의 기본단위이면서 시간의 개념에 대해서 무엇인가 정보를 알려줍니다. 그래서 <제로존 이론>의 가정 그대로 해석하면 시간은 중력이요 ! 시간은 에너지이며 ! 시간은 양자이며 ! 시간은 온도 ! 그 자체라 선언합니다.
물리학에서 기호 c 는 빛의 속도인 광속을 이야기합니다. 빛의 속도는 가속이 있을리가 만무합니다. 그래서 빛의 속도에 있어서만 광속과 가속이 같은 의미입니다. 일반적인 의미로서의 가속개념과 다르게 해석합니다.
물리학에서는 '정지'가 '운동'의 특별한 경우로 다루는 것과 마찬가지입니다.
이는 또 입자에 반입자(입자와 크기가 같으나 방향이 다른)가 있을 때 광자는 유별나게 그 반입자가 광자 그 자체입니다. 전자의 경우 반입자는 양전자이고, 이 양전자는 전자와 만나지 않으면 홀로 존재하여 전자와 다른 또 하나의 실체입니다. 그런데 광자의 경우 반입자는 별도로 존재하지 않습니다. 그 자체가 반입자이기 때문입니다.
위 댓글에서 <제로존 이론>의 가정이 의미하는 바가 시간을 중심으로 해석한 것입니다. 곧, s=1인 기본 시간을 기준으로 시간은 중력이요, 시간은 에너지의 분출이며, 시간은 양자이며, 시간은 온도라고 선언 한 사정의 이유는 다음과 같습니다.
일반상대성이론에서 말하듯이 중력은 가속과 동등합니다. 그래서 c=1 의 해석은 광속=가속(빛에서의)=중력=시간이라고 해석한 것입니다. 또 h=1 은 에너지=시간이라 해석하고 e/m=1은 입자와 파동, 곧 양자=시간이라 해석하고 k=1에서 볼츠만 상수는 온도와 관련 있는 상수이므로 온도=시간이라 해석한 것입니다. 또 이 경우에 열은 온도차이가 없으면 흐르지 않고, 그 방향이 비가역성을 드러내므로 시간은 엔트로피의 개념을 살려 시간의 화살이 존재함을 보여주고 있습니다.
여기서 시간의 화살이 존재한다고 하여 시간 그 자체가 방향을 가진다는 것이 아니라 순서를 설명한 것입니다. 그러나 순서는 다시 돌아오는 회귀성을 갖습니다. 곧, <제로존 이론>의 7가지 자연의 원리에서 이야기하고 있는 회귀성과 통일성이 그것입니다.
전자와 양전자는 별도의 실체이나 이들이 만나면 또 다시 하나로 돌아가는 이치가 그것입니다.(쌍생성, 쌍소멸)
양자역학을 연 플랑크는 에너지가 띄엄띄엄 불연속으로 분출하는 양자가설을 발표한바 있습니다. 플랑크는 자신의 이론을 실험데이터를 기반으로 발표했지만 양자가설이 실제로 무엇을 뜻하는지 정확히 모른다고 솔직히 인정했습니다.
하지만 양자가설은 당면한 문제에 간단한 해결책을 제시해 주었습니다. 즉, 양자가설을 사용함으로써 플랑크는 뜨거운 물체가 방출하는 스펙트럼들을 실험데이터와 모순없이 정확하게 설명할 수 있었던 것입니다.
<제로존 이론>도 마찬가지입니다. 여러 가지 해석이 있지만 서로 무관한 듯한 상수들의 관계를 설명해 줌으로써 이 세상 어떤 이론들 보다도 측정의 정밀성을 담보해주는 분석자료를 제공해주고 있는 것입니다.
자연과학에서 무엇을 기준으로 측정에 임해야 하는가를 <제로존 이론>이 분명하고 정확하게 제시하고 있습니다.
예나 지금이나 양자론이 갖는 실제의 의미를 자신있게 말해줄 물리학자는 없는 것 같습니다. <제로존 이론>이 해석하는 틀로서 숫자 1이 가진 의미를 살펴보면 참으로 이해가 쉬워질 것입니다.
이 세상 모든 자연현상을 설명하는 물리량을 이른바 '큐닛'으로 표현합니다. 큐닛은 단위를 내장한 숫자입니다. 숫자는 숫자이되 단순한 숫자가 아닌 물리적 의미를 가진 단위 개념을 가진 것입니다. 그리하여 모든 자연현상을 설명하는 언어로서 물리량들은 숫자 1 크기 만큼의 배수를 가집니다.
이 경우 숫자 1은 양자의 의미를 보다 명확히 설명합니다. 그러나 숫자 1은 결코 분리할 수 없는 허수 쌍으로서 결합되어 아날로그적인 면도 보여줍니다.
숫자 1 그 자체가 물리적 개념을 가지면서 디지아날로그의 이중성을 가집니다. 파동입자의 이중성을 가진 양자의 개념을 설명하기에 <제로존 이론>은 해석적인 측면에서도 세상의 그 어떤 이론보다 결코 뒤지지 않을 것입니다.
거듭된 이야기지만 <제로존 이론>의 가정에 사용된 숫자 1은 단순히 계산을 편리하게 하기 위한 수단으로서만 사용된 것이 아닙니다.
기억이 잘 나지는 않지만 어떤 유명한 학자가 그의 저서에서 말하기를 언젠가 인류는 시간이 에너지의 분출이라고 설명하는 이론이 나타날 것이라고 예언한 바 있습니다.
우리가 사는 측정의 세계는 시간의 개념이 가장 중요한 듯 합니다. 그래서 <제로존 이론>은 시간 그 자체는 중립성을 의미하지만, 관계론적으로 설명할 때 시간은 화살을 가진다고 해석합니다. 그 화살은 어느 방향으로 무한정 나아가는 것이 아니라 어떤 일정 시점에서 제자리로 회귀합니다. 그래서 처음과 끝이 결국 '하나'라고 <제로존 이론>은 이야기 하는 것입니다.
우리의 육체적인 몸은 <제로존 이론>에 의하면 시간의 다발이라고 할 수 있습니다. 이 시간의 다발이 일정한 양의 태엽으로 감겨있어 우리가 태어나는 순간 그 태엽이 풀려지는 것입니다. 이 풀려지는 현상이 바로 에너지의 분출이고, 우리는 시간 개념을 가지는듯 인식합니다.
하루를 재는 시간이 동이 틀 때부터 일몰이 되는 간격이라고 한다면 어떤 때는 빨리 시간이 지나가서 빨리 늙는 것같이 생각합니다. 그러나 또 어떤 때는 그 과정이 길어서 상대적으로 시간이 느리게 가고, 상대적으로 젊어지는 착각을 합니다. 그러나 1년 12달은 거의 초시계 단위로 측정할 때 일정합니다.
산 봉우리에서보다 산 기슭에 사는 사람이 시간이 느리게 간다고요? 산 기슭에 사는 사람은 중력의 영향을 더 받아서 시간이 느리게 간다고 상대성이론은 설명합니다.
자, 이쯤에서 시간은 미래로 흘러간다고 해석하고, 시간은 화살을 가진 것일까요? 이 의문은 천재 물리학자 호킹이 한 이야기입니다.
언젠가 제로존이 호킹을 만나다면 그 질문에 이렇게 답할 것입니다.
시간 그 자체는 중립입니다 !
시간 개념을 인식하는 우리의 마음이 모든 것을 만들어 내는 것입니다. 다음 장자의 이야기를 소개하겠습니다.
<기(虁)는 현을 부러워한다>
장자는 인간의 욕망은 끝이 없다고 말한다. 아니 오직 인간만이 아니라 모든 것들은 자기 스스로에게 만족하지 못한다. 그는 항상 자기 이외의 다른 것을 부러워하게 마련이라면서 다음과 같이 말하고 있다. 즉
“기는 현을 부러워한다. 또 현은 뱀을 부러워한다. 뱀은 바람을 부러워하고, 또한 바람은 눈(目)을, 눈은 마음을 부러워한다. ”
여기서 기라 함은 전설에 나오는 외발짐승을 가리킨다. 모양이 소같고 뿔이 없으며 푸른 빛깔을 띠며 우는 소리는 우뢰소리와 같다.
옛날 황제가 ‘치우’라는 악인을 징벌할 때 이 동물의 가죽으로 북을 만드는 일이 있었다고 한다. 그 북소리가 천리 밖까지 들렸다. 이 짐승이 외발인데 비해 현은 발이 백 개 이상이나 된다. 그런데 이 글이 뜻하는 것은 외발뿐인 기는 발이 많은 노래기를 부러워한다.
이 노래기는 또 발이 한 개도 없는 뱀이 마음대로 돌아다니는 것을 보고 이를 부러워한다. 그런데 이 뱀은 또 자기는 발이 없어도 돌아다닐 수 있는데, 저 바람은 아무런 모습도 나타내지 않으면서 멀리까지 갈 수 있다. 그래서 바람을 부러워한다.
또 바람은 자기가 행동하려면 어딘가로 옮겨가야 하는데 눈은 움직이지 않고도 멀리를 볼 수 있다 하여 눈을 부러워한다. 그리고 그 눈은 다시 자기로 하여금 먼 데까지 이르게 하려면 감각 때문이므로 그 감각을 즉, 마음을 부러워한다는 것이다.
오, 그렇군요. 맨 마지막에 마음에 귀착 하는군요. 마음은 또 어떤 의미입니까? '일체유심조' 바로 그것입니다.
제로존
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영국 물리학자 디랙이라는 사람이 에너지가 '음수'가 되는 이론을 펼친 것입니다. 이런 이론을 펼치자 그 당시 유명한 물리학자들이 콧방귀를 뀌며 냉소했습니다.
에너지가 하나도 없다는 것도 이상한데 에너지가 마이너스 곧, 음수라는 소리에 디랙의 논문을 내 팽게친 것입니다. 그런데 재미난 것은 이런 냉소를 한 물리학자들도 아인슈타인의 특수상대성이론은 그 이름이 유명해서 그런지 잘 받아들이고 있을 때입니다.
아인슈타인의 상대성이론에는 에너지의 제곱항이 운동량과 질량 제곱항이 있어서 에너지에 대해서 풀어보면 엄연히 음수가 나오고 있습니다.
이 에너지가 음수라는 것이 바로 그 유명한 '디랙의 바다'라는 이야기에서 나온 것입니다. 전자의 질량이 두배가 될 때 디랙의 바다에 있는 소위 전자가 이것을 흡수하여 하나는 실지 입자인 전자가 되고, 하나는 디랙의 바다에 빠져있어서 관찰이 어렵다는 것입니다.
디랙의 방정식은 4개로 되어 있는데 이 4개의 방정식을 낸 것에 대해서 당시 물리학자들이 음의 에너지가 있다는 이야기를 듣고 한쪽 귀로 흘린것입니다.
하나는 음의 전자이고, 하나는 양의 전자의 항이 있고 또 하나는 오른쪽으로 도는 전자이고 다른 하나는 왼쪽으로 도는 전자입니다. 실험적으로 전자의 스핀이 발견되어 마지못해서 물리학자들은 디랙의 이론을 수용하게 되었습니다.
디랙의 방정식에서 입자들이 소위 스핀이 있다는 것을 증명해 낸 것입니다. 소위 음, 마이너스 에너지를 가진 입자는 나중에 양전자라고 하여 운좋은 물리학자가 실험 데이터를 분석하는 가운데서 발견하여 노벨 물리학상을 수상한 것입니다.
이제는 입자마다 좌우 스핀이 있고, 입자에 대응하는 반입자가 있다는 것을 물리학자들이면 자연스럽게 받아들이고 있습니다. 이런 물리이야기는 처음 들었을 때 생소하거나 참으로 웃기는 이론이라는 냉소와 조소 속에서 과학이론은 차츰차츰 익숙한 경험속으로 나오게 된 것입니다.
이피리님이 올린 사이트를 보고 차들의 운행에 일종의 스핀을 이용하여 주차하는 장면을 보면서 세상에 이런 일이란 재미 속에서 디랙의 마이너스 에너지에 대한 생각이 났습니다.
1m 와 1kg, 1A, 1s 등 차원이 다른 단위끼리도 비교할 수 있다? 우리가 비교할 수 있다는 것은 연산 측면에서 더하기, 빼기 작용을 할 수 있다는 것입니다.
더하기, 빼기의 연산은 이를 기초로 하여 곱셈 나눗셈의 연산도 나온 것입니다. 3을 10번 더하나 3곱하기 10을 하나 똑 같은 결과가 나옵니다.
그런데 어떤 영문인지 현재의 연산은 차원이 다른 단위끼리 곱셈과 나눗셈이 가능하다고 하여 서로 다른 단위사이에 곱셈과 나눗셈이 들어있는 표현을 쓰고 있습니다.
그러면 이러한 단위들 끼리 곱셈이나 나눗셈의 연산은 덧셈과 뺄셈에서 나온 것인데 덧셈과 뺄셈은 불가능하다는 이야기가 왜 왔는지 의문을 제기한 사람들은 눈을 씻고 봐도 없습니다.
에~잉~ 가령 무게를 재는 단위인 kg 과 길이를 재는 단위인 m를 어떻게 더하고 빼고 하느냐고? 정신이 돌은 사람이 아니면 도저히 생각할 수 없다고 생각할 것입니다. 그런데 물리 교과서에는 서로 다른 차원을 가진 단위들이 곱셈, 나눗셈 기호가 생략된 채로 무지하게 나옵니다. 가령 중력상수를 표현하는 단위에는 그러한 직접 비교할 수 없는 단위들 뭉치들이 나오고 있습니다.
아니 일백 번 양보하여 서로 다른 단위끼리 직접 더하고 빼기가 가능하다면 도대체 무슨일이 일어나는데...라고 질문하는 사람들이 있을 것입니다.
우선 서로 다른 단위끼리 직접 더하고 빼기를 할 수 없다는 과학 교과서의 내용이 바뀌어야 할뿐만 아니라 서로 다른 단위를 가진 개체들(사물들)에 대한 새로운 정체성을 논의 해야할 것입니다.
가령 지우개나 사람, 금, 은, 동, 휘발유, 고무풍선, 먼지, 바람 등등의 관계입니다. 이러한 관계를 확장하면 우리가 보고 듣고 또는 지각하는 모든 사물에 대한 정체성을 새로이 보는 시각이 열린다는 것입니다.
현실적으로 계산을 빨리한다는 슈퍼 컴퓨터조차도 이러한 서로 다른 속성을 가진 사물들에 대한 알고리즘이 존재해 있지 않습니다. 그렇기 때문에 컴퓨터를 사용한 계산문제는 항시 정밀도 문제에 커다란 구멍이 생기고 있는 것입니다.
그러므로 컴퓨터는 항시 경험적으로 드러난 데이터만을 믿을 수 밖에 없는 것입니다. 이러한 한계는 과학이론에서 가장 중요한 요소가 되는 예측성에 문제가 생기는 것입니다.
학자들은 서로 다른 단위끼리 더하고 빼서 어떤 유용성이 있는가를 제로존 가족들에게 빠짐없이 물어 봅니다. 원리적으로 불가능하다는 것과 유용성은 또 다른 문제입니다.
유용성의 문제는 원리적으로 가능하다는 이론적 바탕위에서 고려할 문제이기 때문입니다. 처음부터 원천적으로 불가능하다는 이야기와 가능하다는 이유부터 따져들고 분석하는 것이 측정의 세계에서 매우 중요합니다. 이런 이야기는 과학철학에서 가장 중요한 변수가 되는'반증'의 문제입니다.
과학이론은 칼 포퍼가 이야기 했듯이 '반증가능한 이론'만이 사이비라는 틀에서 벗어나는 것입니다.
혹 블로그를 찾는 분들 중에서 반증 가능하다는 말이 무슨 뜻인가를 잘 모르시는 분들에게 알기 쉽게 설명하고자 합니다.
문제가 되고 있는 서로 다른 차원에서 덧셈, 뺄셈이 불가능하다는 이야기는 덧셈, 뺄셈이 가능하다는 증거를 들이 댈 수 있는 여지가 있기 때문에 소위 이 명제는 과학이론이라고 할 수 있습니다. 그렇다면 반증가능하지 않은 이야기는 어떤 것이 있을까요? 이 세상을 만든 원인자는 창조주 하느님이다 라는 명제는 칼 포퍼에 의하면 과학이론의 명제가 될 수 없습니다. 왜냐하면 이 세상을 만든 원인자가 창조주 하느님이 아니다 라는 명제에 대해서 증명을 할 수 없기 때문입니다.
이런 문제에 대해서 간혹 이 세상을 만든 것이 하느님이라는 증명문제는 믿음이라는 무엇인가 있어서 도저히 사람들로서 인식할 수 있는 차원을 초월했다고 합니다. 그래서 하느님이 이 세상을 만든 것이 아니라는 것을 거꾸로 증명해 보라고 합니다.
과학 철학자 칼 포퍼는 이런 논쟁을 감안하여 소위 과학이론이라는 것이 더욱 좁게 해석하여 '반증'이라는 용어를 만들어 낸 것입니다. 이런 기준에서 세속의 의견과 관계없이 사이비 과학이 어떤 것이라는 것을 설명하게 된 것입니다.
따라서 세계의 대다수 과학자들이 과학이라는 용어을 쓸 때 거의 무의식적이거나 의식적이거나 간에 '반증'이라는 개념을 과학의 정의 개념에 사용하고 있는 것입니다.
제일 많이 사용되는 비유로써 '백조는 희다'라는 명제는 반증가능한 명제이므로 과학적이론에 사용되는 명제가 될 수 있습니다. 왜냐하면 언제 어디서라도 백조 중에서 검은 색을 띤 백조가 있으면 백조는 희다는 명제는 반증이되어 옳은 명제가 아님을 확인 증명할 수 있기 때문입니다.
따라서 지금까지 우리가 알고 있는 서로 다른 차원을 가진 단위들은 덧셈, 뺄셈 등의 연산을 할 수 없다는 명제는 반증가능하여 연산을 할 수 있다는 것으로 새로운 패러다임이 탄생할 수 있다는 것입니다. 반증 가능하다는 수단은 현재까지 잘 알려진 실험데이터를 모순없이 정합성을 제공하는 것입니다.
더 나아가서 측정의 표준에 있어서 지금까지 <제로존 이론>이 지금까지 발표된 세상의 어떤 이론보다도 소위 CODATA에서 권고하는 데이터의 정합성을 만족시킨다는 것에 대해서 제출된 논문의 우수성이 바야흐로 입증된 것입니다.
CODATA에 제츨 된 논문 심사 전에 전문지의 심사관들은 <제로존 이론>과 유사한 단위계들보다도 어떠한 점이 우수하고 유용성있는지 설명해 달라고 요구한바 있습니다.
참고로 2007년 이전에 제출된 논문은 '입자물리학'에 관한 논문으로 단위계에 대한 논문 제출이 아니어서 2009년에 제출한 논문이 측정의 표준에 관해서 처음으로 제출된 논문이라는 사실을 알려드립니다.
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