[스크랩] 제로존의 연구실은 오늘도 불이 꺼지지 않고 있습니다.

 

언제부터인가 유래는 알 수 없지만 이름도 위치도 모르는 깊고 깊은 산속에 제로존 성이 있었습니다.

 

이 성 안에 제로존이라는 이름을 가진 사람이 살고 있었습니다.

 

 

제로존은  그리스 아테네의 아크로폴리스의 기운을 받아서 밤이면 밤마다 성 안에서 불을 밝히고 이상한 숫자계산을 열심히 하고 있었습니다.

 

사람들은 그가 도대체 무슨 연구를 하고 있는지 아무도 몰랐을 뿐만 아니라 숫제 알려고도 하지 않았습니다.

 

 

 

말없이 서 있는 모아이 석상은 이미 제로존의 의도를 알고 있는지 모릅니다.

 

그도 그럴것이 모아이 석상 또한 천체의 특정한 방향을 바라보며 정확한 어떤 시각을 암호처럼 표현해내기에 서로 무언의 교신을 하고 있는지 모릅니다.

 

 

 

아래 사진의 수많은 사람들은 누구를 향해 경배하는 것일까요?

 

이 세상을 창조한 알라신과 그의 사자 무함마드에게 향하는 것일까요? 

 

 

 

 

그러나 생존해 있는 한 유명한 천체 물리학자는 그것이 너무나 어리석다고 외쳤습니다.

 

우리가 믿을 수 있는 것은 논리적 체계를 가지고 있는 수학적 질서와 관측 사실에 모순되지 않는 물리학적 진실을 믿는 것뿐이라고 했습니다.

 

아래 펜로즈와 함께 우리는 대자연과 우주에 대해서 우주검열 가정을 만들어 냈습니다.

 

여러분들은 제가 누군지 잘 아시겠지요?

 

제가 바로 호킹입니다.

 

 

 

호킹, 이친구 이야기 듣다가는 괜히 종교 싸움에 휘말린다구...

 

우린 사실, 진실 진실 하면서도 진실이라는 게 무엇인가 모르지요 

 

단지 우리는 그 진실이라는 도깨비의 실체 규명에 가까운 노력을 할 뿐이지요.

 

20세기 물리학에는 그런 실체 규명에 대한 두 가지 본질적인 혁명이 일어났다고 생각합니다.

 

첫번째가 시간과 공간의 본질에 관련된 상대성 이론이고, 두번째는 물질의 본질에 관련된 양자 이론이 그것입니다.

 

특히 일반 상대성 이론과 양자이론의 통합은 지금까지 제안되었던 전통적인 연구들을 통합하는 것인만큼 여전히 어려운 일입니다.

 

 

 

호킹과 펜로즈가 말하는 우주 검열 가정이라는 게 도대체 무슨 김밥 옆구리 터지는 소리를 하는거야?

 

이 게시글과 무슨 상관 있다고...?

 

아, 그거!

 

중력 붕괴로 만들어지는 특이점은 알몸으로 노출 될 수 없다는 알몸 특이점(naked singularity)을 말하는 것이지.

 

말하자면 특이점은 바깥에서 볼 수 없다는 뜻이지.

 

따라서 그 결과는 블랙홀이어야한다고!

 

알몸이라~?

 

거참 매력적인 소리구먼...

 

 

 

 

알몸 하니까 나도 슬쩍 끼고 싶네요...

 

그동안 학자들이 자연과 우주에 대해서 표현한 형식기호들이란 옷들을 너무 껴입어서 자유롭기는 커녕 오히려 거동이 불편하고 질식할 지경이지요.   

 

제가 알몸 표현들을 소개해 볼까요?

 

 

 

 

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다음은 주요 물리상수를 모든 SI 단위계(현재 인류가 공통으로 사용하고 있는 미터법 단위계)를 무차원화 한다는 목적 아래에서 수학의 형식적 함수로 표현하여 방정식 형태로 표현한 수식입니다.

여기서 실험실에서 측정한 데이터와 불확도 내에서 정합할 수 있도록 변수 x, y, z, a, b, c, d, e, f, g, h, ｉ, j 등 13가지 값과 y₁ 에서 y₃₀ 까지 해를 구하는 문제입니다.

여기서 변수화 된 x부터 j까지 13가지 '해(solution)'의 '값(numerical value)'이 적절하지 않으면 이미 잘 구축되어 모든 물리 이론적 과정과 공학적 기술에 응용되는 물리상수 값이 모순에 이르게 됩니다.

이 값을 불확도 내에서 정확하게 찾아내는 수단으로서 수학적 방법이나 물리적 방법이 현재 인류의 과학 범위 내에 있지 않습니다.

 

 

 

이기뭐꼬?

 

변수가 왜이리 많노?

 

 

 

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다음은 최신 물리 실험실에서 찾아낸 주요한 물리 상수 데이터들입니다.

 

어렵게 생각하시는 분은 이 부분을 건너 뛰어도 좋습니다.

 

 

 

 

위의 물리 상수들을 정리하면 물리 교과서에서 우선적으로 서로 다르게 표현되고 있는 전자질량과 전자전하를 똑같은 값으로 대입해도 수식 전후가 모순이 없음을 확인하게 됩니다.

 

이 의미는 전자질량이나 (전자)전하는 본질적으로 서로 등가라는 것을 입증하는 것입니다.

 

 

 

  ref0. c 아래의 일련의 첨자 표시는 특정 물리상수의 개별 수치 모델을 이용한

        이론적 값이다.

  ref1. 10 위의 *표시는 10의 지수표현이다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

제로존, 당신이 보여주고 있는 일련의 이상한 함수들은 물리학자들이 즐겨 사용하고 있는 전자질량과 전자전하가 등가라는 것은 하나의 사족이고, 진실된 의도는 서로 다르다고 인식하고 있는 모든 물리량들이 제로존 연산자의 작용에 의한 단위변환에 불변, 대칭성(symmetry)임을 이야기하고자 하는 것이 아니요?

 

나 또한 단위변환에 불변인 수식을 표현하려다가 좌절한 바 있소.

 

내가 쓴 것은 단위변환에 불변이 아니라 위상(phase)에 불변인 것을 뒤늦게 알았소.

 

 

헤르만 바일 [Hermann Weyl, 1885.11.9~1955.12.8] 

독일의 수학자. 수학·이론물리학의 기본적 연구에서부터 과학전반에 이르는 공헌이 있는데, 특히 유리형함수(有理型函數)와 해석곡선(解析曲線)과의 관계를 밝힌 선구적 업적을 발표하여 학계의 비상한 관심을 모았다.

 

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자연의 무차원에 대한 관심이 어느 물리학자나 수학자에게 뒤지지 않는 학자입니다.

 

저의 얼굴을 잘 기억해두십시오.

 

제로존 이론을 전폭적으로 지원하고 소위 제로존학에 대한 심오함을 밝혀내는데 누구보다도 앞장서기에 제로존은 아마 나에게 큰 빚을 질 것입니다.

 

이제 21세기는 모든 자연과학자들의 학문적 여정에 큰 이정표를 던질 것으로 확신하는 바입니다.

 

그건 그렇고...

 

모든 물리량에 등가 원리를 보여주기 위해서 불변 개념이 필요하다는 것을 알고 있으리라 믿습니다.

 

이 필요조건에 해당되는 좀 더 화끈하게 다가오는 일반 공변성 원리(principle of general covariance) 같은 것을 보여줄 수 없을까요?

 

 

존 배로 [John D. Barrow 1952 ~ ]

 

1952년 영국 런던에서 태어난 존 배로는 더럼 대학 수학과를 거쳐 옥스퍼드 대학에서 천체물리학 박사학위를 받았다.

 

1999년까지 서식스 대학 천문학 교수로 재직했으며, 현재 케임브리지 대학 수리과학 교수로 재직 중이다.

 

밀레니엄 수학 프로젝트의 책임자로 활동했다. 우주론과 천체물리학에 관한 400여 편의 논문을 썼으며, 영국 왕립 글래스고 철학회 켈빈 메달(1999), 영국 왕립 협회 마이클 패러데이 상(2008)을 수상했다.

 

물리학, 천문학, 수학의 발전 과정을 역사적·철학적·문학적으로 광범위하게 탐구해온 저자는 17권의 대중 교양도서를 펴냈다.

 

주요 저서로는『우주의 기원The Origin of Universe』『무영진공The Book of Nothing』『자기 자신을 발견한 우주The Universe that Discovered Itself』『자연의 상수들The Constants of Nature』『교묘한 우주의 팽창The Artful Universe Expanded』『새로운 만물의 이론들New Theories of Everything』『우주의 광경 : 과학사의 핵심 이미지들Cosmic Imagery : Key Images in the History of Science』등이 있다.

 

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제로존학을 파면 팔수록 한도 끝도 없음을 절감하게 될 것입니다.

 

제로존을 대신하여 위에 소개된 물리 상수들의 계수들을 결코 쉽진 않겠지만, 적절히 조합하면 참으로 놀랄만한 사건을 목격하게 될 것입니다. 

 

 

 

 

지구에 있는 모든 슈퍼컴퓨터를 동원하더라도 찾아내기 힘들걸...

 

 

 

이제 양자개념이 분명하게 드러나는구먼...

 

실험실에서 물리학자들이 비싼 실험에만 의존해왔던 데이터들, 특히 물리 상수들의 숫자들- 자유매개변수,  free parameter-에 대한 윤곽이 드러나서 1,000년 동안 할 그 수고스러움이 덜어지게 되겠군요.

 

 

다비트 힐베르트 [David Hilbert, 1862.1.23~1943.2.14] 

 

독일의 수학자. 그의 업적은 수학의 거의 모든 부문에 미치고 있으나, 특히 대수적 정수론(代數的整數論)의 연구, 불변식론(不變式論)의 연구, 기하학의 기초확립, 수학의 과제로서의 몇몇 문제의 제시, 적분방정식론의 연구와 힐베르트공간론의 창설, 공리주의수학기초론(公理主義數學基礎論)의 전개 등을 들 수 있다.

 

 

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피라미드를 만든 고대 이집트인들의 지혜,

 

그들은 현대 추상 수학의 계산 기초가 되는 벡터, 행렬, 텐서를 배우지 않았지만 그들만이 가진 고유한 계산 기술이 있었을 것입니다.

 

 

  

우리가 현재 알고 있는 지식은 광활한 대지를 보존하고 있는 자연의 지혜에 비하면 참으로 너무나 미미합니다. 

 

 

 

모스크바 크램린의 붉은 광장이 밤에 그 빛을 더욱 발하듯이 제로존의 연구실은 밤이면 더욱 더 빛을 발합니다.

 

 

 

우~와! 제로존 이론에서 숫자 에너지가 튀어나오는 구나!

 

 

 

위에 올린 함수의 해를 푸는 과정을 수학적 표현과 물리적 의미는 다음과 같습니다.

입력정보(차원이 있는 물리량)를 a라 하고, 그 제로존 변환을 Z(Qunit)라 하고, 변환된 출력정보(차원이 없는 순수한 숫자) b로 둔다면, 다음과 같은 간단한 수학적 관계식이 성립합니다.

 
b = Z(a)

즉, Z는 정보 a에서 정보 b를 생성한다고 합니다.

구체적으로 이야기하면 두 개의 정보 a 와 b가 같다고 말할 수 있으려면 a에서 b가 나오고 b에서 a가 나와야 합니다.

즉, b = Z(a) 와 a = Z^-1(b)가 모두 유효해야한다는 것입니다.

 

 

 

다른 말로 특정한 Z에 대해서 a와 b는 동일하다고 해석합니다.

또다른 해석으로 Z가 가역적으로 a를 b로 번역할 수 있다고 말하며, 이것은 Z가 정보를 보존한다는 것을 의미합니다.

따라서 정보는 가역적인 Z에 의해 보존됩니다.

 

 

 

어떤 변환이 정보 a를 b로 바꾸면 즉, b = Z(a), Z의 역을 통해 정보 a가 다시 생긴다면 a = Z^-1(b)

따라서 두 정보 a와 b는 동일하다. 동시에 두 정보의 정보량은 같고 Z는 정보를 보존한다.

 

고로 변환 Z에 의존하는 물리적 특성은 무엇인가?

 

 

모든 물리량의 기초 언어인 물리량들은

 

제로존 연산이란 조작에 대하여

 

단위 변환에 불변이다!

 

 

그러므로 제로존 단위계를 구성하고 있는 제로존 이론은 지구에서뿐만 아니라 은하계를 포함한 자연과 대우주에 사용될 수 있는 유일한 척도이다.

 

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그 다음 단위 변환에 대해서 제로존 연산이 '하나의 유일한 척도류'라는 것을 입증할 수 있는 필요충분 조건으로서 관련된 불변식을 보여줄 날을 기다리겠습니다!  

 

 

[출처] 제로존의 연구실은 오늘도 불이 꺼지지 않고 있습니다. (제로존 이론 공식 카페) |작성자 제로존

제로존;

오늘은 2011년 6월 18일 토요일입니다.

모든 사람이 잠든 시각, 오늘 새벽에 제로존 연구실에서 제로존 이론에서 제 2 전기를 이룩할 수 있는 정말 입을 다물지 못할 불가사의한 일을 발견하게 되었습니다.

 

전혀 제로존 이론의 가정이라는 전제조건 없이도 이미 발표된 제로존 이론의 가정과 한 치도 다를 바 없는, 결국 제로존 이론의 가정으로 나올 수밖에 없다는 것을 확인하고 또 확인하기에 이르렀습니다.

 

결국 지붕 위에 올라가기 위해서는 사다리가 필요했는데 올라와보니까 그야말로 사다리가 필요 없게 된 것입니다.

이제는 사다리가 없어도 지붕 위에 올라오고 내려오는 방법을 발견했기 때문입니다.

 

잠 못 이룬 토요일 새벽, 이런 결과는 제로존에게 말할 수 없는 희열을 안겨주었습니다.

 

단위가 없는 순수한 무차원수로서 이론 물리학자들에게 잘 알려진 미세구조 상수 이외에 아주 놀랄만한 자연의 상수를 발견하게 된 것입니다.

 

이렇게 되면 아인슈타인의 자연의 상수(constant of nature)에 대한 예언이 정확하게 들어맞았다는 것을 전 세계 이론 물리학자들에게 입증할 수 있는 길을 터놓게 된 것입니다.

 

제로존은 지금으로부터 약 20년 전, 물리학 공부를 시작할 때 미세구조 상수를 접하고 이 미세구조 상수를 유도할 수 있는 방법이 분명히 있을 것이라고 생각한 바 있습니다.

그러나 연구를 하면 할수록 미세구조 상수는 결코 유도할 수 없다는 것을 굳건히 믿고 있었습니다.

그런데 최근 잠 못 이룬 밤에 얻어낸 일련의 실마리가 미세구조 상수를 유도할 수 있다는 믿음이 물밀 듯이 밀려왔습니다.

 

이제 미세구조 상수가 자의적이고 술술 냄새풍기는 인위적인 방법이 아닌 자연이 우리 인류에게 보여준 비밀 암호코드를 풀게 되면 미세구조 상수 값에 대한 유도뿐만 아니라 왜 하필 이러한 상수인가에 대한 의미도 밝혀질 시간이 얼마 남지 않았다는 것을 발견하게 된 것입니다.

 

그뿐만 아닙니다.

 

상대성 이론을 발견하게 된 핵심 열쇠로서 광속 c 와 양자론을 꽃 피우게 된 플랑크 상수 h 사이에는 아름다운 관계식이 존재한다는 사실도 알게 되었습니다.

 

그리고 더 한발자국 나가 광속 c, 플랑크 상수 h, 시간의 기본단위 s 사이에서도 아름다운 관계식이 존재한다는 것도 알게 되었습니다.

이제 제로존 이론에 사용된 출발 공준은 가정으로서의 자격이 아니라 자연의 제1원리로 교과서에 소개될 날이 머지않았다는 것만 오늘 감히 이야기하고자 한 것입니다.

 

제로존 이론의 기본 개념과 기초 개념이 결코 부러지지 않는 금강석과 다를 바 없다는 것을 언젠가 눈에 보여줄 수 있는 날이 머지않아 다가올 것입니다.

 

언젠가 지식iN에서 중학생이 제로존 이론의 공준이 되는 s = 1을 어떻게 유도하는냐고 물어왔을 때 제로존은 사실 비겁하게 웃었습니다.

매번 이야기하지만 제로존조차 학문에 있어서 겸손하지 않았다는 사실에 대해서 얼굴이 붉어져옵니다.

 

그리고 참말이지 비겁한 마음으로 고개를 숙이지 않고 스스로 자립할 수 있는 시간도 다가오는 것 같습니다.

 

우리 제로존 이론 공식 카페 가족 여러분들만 있으면 됩니다.

 

제로존 이론의 요즘 분위기가 예사롭지 않습니다.