[스크랩] 첫 단추를 잘못 끼우면 마지막 단추를 끼울 구멍은 실존하지 않는다.

 

여기 단추가 있습니다.

 

보기만해도 예쁜 단추지요. 

단추는 옷에 달리기 위해서 만들어졌는데, 단추 갯수에 맞춰 꼭 1 : 1로 구멍 수가 존재합니다.

 

장식이 결코 조건이 아닌 이상, 누가 심술궂게 구멍 수를 일부로 늘리거나 줄이지 않을 것입니다.

 

자연의 순리가 아마 그러하지 않나 생각합니다.

 

 

 

단추의 존재 이유가 초기 조건으로 주어진다면, 일상적으로 자주 겪는 문제로 하나의 문제가 발생합니다.

 

단추 구멍의 크기나 개수의 문제가 아니라 항시 위치나 순서가 말썽의 소지가 될 수 있다는 점입니다.

 

 

 

처음 단추를 잘못 꿴다는 소리는 대응하는 구멍의 위치나 순서에 문제가 있다는 의미입니다.

 

A뿔 세 개에서 겨우 하나 떨어져나가 A뿔 두 개가 되었는데도 불구하고 이 소식이 전해지자마자 저 먼 곳, 한국에서 개미투자자들은 E = mc² 수소폭탄의 충격이상으로 패닉에 빠지고 말았습니다.

 

나비효과가 괜한 이야기가 아니라는 것을 뼈저리게 체험한 순간입니다.

 

 

어, 이 마크가 여기에 있을 순서가 아닌데...?

 

자연현상은 누구에게나 공평하게 와서 감성을 가진 사람들로 하여금 '오해'라는 단어를 만들어내기에 이르렀습니다.

 

오해는 이해와 달라서 자연현상을 잘못 판단하는 뜻일 것입니다.   

 

 

 

물리학의 일반상대성 이론에서 아인슈타인 방정식이 경악스러운 최소한의 특이점을 도저히 피할 수 없다는 <호킹>과 <하틀>의 합작 증명도 그렇습니다.

 

그 방정식이 지시한대로 초기우주로 거슬러 올라가보니 우리가 살아 숨쉬는 시간과 공간이라는 단추의 세계가 들어갈 구멍이 깜쪽 같이 없어져버린 기묘한 사태를 맞이하게 된 것입니다.

 

 

 

첫번째 단추를 잘못 끼웠을까요?

 

아니, 우리는 첫번째 단추를 잘못 끼웠다는 실마리조차도 지금 이 순간 찾을 수 없습니다.

 

창조자의 흔적인 빛의 스펙트럼과 함께 일부 물질입자에 대하여 기가 막히게 설명했다는 입자 물리학의 혁혁한 전공을 이어받은 소위 초끈 이론, 공유하는 목적은 같지만 믿음과 포부가 또 다른 루프 양자중력을 연구하는 지상의 천재 두뇌그룹 100여명이 잃어버린 구멍 찾기에 이 시각도 혈안이 되고 있습니다.

 

구멍은 구멍인데, 눈으로 확인할 수 있는 단추가 들어갈 수 없는 그런 구멍의 실체 해석에 대해서 소설보다 더 희한한 김밥 옆구리 터지는 이야기가 연일 터져나오고 있습니다.

 

전통적으로 혐오했던 철학 이야기가 이제는 수학적 원리의 기초 형식으로 반영된 믿음이 되어 제발 그 믿음을 받아들여 달라고 흐느낌으로 호소하는 판국이 되어버렸습니다.

 

시간과 공간을 낳은 진공에 합성물을 너무 많이 넣다보니 우리가 밤하늘에 떠 있는 아름다운 저 별들이 추한 노파의 얼굴로 우리를 쳐다보게 되었습니다. 

 

 

 

지상의 내노라 하는 천재 그룹들은 물질과 시공간 그 자체를 주도적으로 설명하고 있는 양자 이론과 일반 상대성 이론의 수학적 형식과 개념에 대한 이해에 대하여 다양한 방법의 조합 기술을 엮어내고 있습니다.

 

시련은 있으나 결코 실패는 있을 수 없다는 슬로건을 책상 앞 벽면에 붙여 놓고 말입니다.  

 

그러나 현재까지 그들은 어떤 유형의 결합이 이 세상을 설명하는데 유용한 것인지 알 수 없는 목 타는 갈증으로 아침이슬이라는 노래만을 부르고 있습니다.

 

긴 밤 지새우고 풀잎마다 맺힌 진주보다 더 고운아침 이슬처럼
내 맘에 설움이 알알이 맺힐때 아침 동산에 올라 작은 미소를 배운다
태양은 묘지 위에 붉게 떠오르고 한낮에 찌는 더위는 나의 시련일지라...

 

 

수학적 형식화와 실제 자연에 대한 관측을 통한 확인을 결합하는 물리학은 단순한 사고나 신화 이상으로 격상 된 바 있습니다. 그들은 필요한 수학을 충분히 통제할 수만 있다면 이론을 실험으로 시험하는데 필요한 것을 모두 계산 할 수 있다고 큰소리 칩니다.

 

그들이 애써 만든 방정식들에 대한 해는 우주에 존재하는 빛 알갱이 숫자보다도 훨씬 더 많은 수학의 복잡성을 보여주고 있습니다. 이런 다양한 해는 이 이론들이 수학적 관점에서 그들이 보기에 아름답고 유일하게 보일지라도 물리적인 설명을 하는데는 아무 쓸모가 없다는 것을 스스로 시인하게 되었습니다.

 

자연의 모든 현상을 하나의 추상적 대상물로 집약하여 4가지 힘들과 함께 물질을 구성하는 입자들을 하나로 통합할 수 있으리라라는 기대는 모든 것의 이론으로 들떠 있기는 하지만 알려지지 않은 현상을 적절히 제한할 수 있는 방법을 발견하기 힘들기 때문에 구체적인 예측에 필요한 근거가 전혀 없게 된다는 것도 잘 알고 있습니다.

 

첫단추가 참말로 잘못 끼워진 것일까요?

 

제대로 끼우기 위한 새로운 수학적 도구가 어떤 얼굴을 하고 있는지 알 수 없습니다.

 

 

 

자연의 현상을 제대로 밝히기 위한 수학적 기초가 옳지 않다면 그 기초는 원죄가 되어 그들이 지금까지 수고스럽게 땀을 흘린 노고와 무관하게 그들의 화려했던 경력은 사정없이 바닥으로 끌어내려질 것입니다.

 

자연은 사람들의 수고스러움에 인정을 베풀거나 비밀의 화원에 초대하는데 결코 뇌물을 받지 않습니다.

 

 

 

속도에 의존하는 특수 상대성 이론과 위치라는 고도에 의존하는 일반 상대성 이론의 결합은 속도와 위치와 같이 상보적인 관계를 가지는 개념에 대하여 불확정성 원리를 초석으로 하는 양자이론과 상호 호환성이 없다는 경제적 문제는 더나아가 수십 개의 독립된 상수가 관련된 복잡한 수학체계에서는 그야말로 물리학의 더블딥을 초래하고 있는 것입니다.

 

 

 

양자론의 사상을 낳은 산모로서 <플랑크>는 양자중력 연구자는 아니었지만 실제로 길이를 측정하지 않는데도 불구하고 간단한 수학적 모형으로 유일한 길이를 얻었다는 사실에 대해서 오늘날 최전선의 이론 물리학자들은 놀랍다고 합니다.

 

빛의 속도 c, 중력 상수 G, 플랑크 상수 h를 이용하여 플랑크 길이를 정의했다는 사실말입니다.

 

이 상수들을 다르게 조합하여 플랑크 시간과 플랑크 질량을 정의한 학자도 있습니다.

 

최첨단의 양자중력을 연구하는 이론 물리학자들은 플랑크 질량을 플랑크 길이로 표현할 수 있는 플랑크 부피로 나누어서 플랑크 밀도라는 개념을 설명하기도 합니다.

 

이 밀도는 1조 개의 태양이 양성자 안에 들어가 있는 것과 같은 밀도로서 그들이 빅뱅의 성질과 관련하여 추구하는 우주론에서 빅뱅 특이점 부근에서 플랑크 밀도로 압축될 때에는 양자 중력이 필요하여 때로는 이러한 차원 분석이 적어도 근사적으로는 매우 유용하다고 너스레를 떱니다.

 

 

 

그들은 그들 그룹의 연구자들마저도 이해하기 힘든 난해한 수학적 시스템을 가동하면서 그들이 철저하게 분석하고 싶었던 시공간의 개념을 낳는 언어와 관련하여 에너지와 힘 그리고 밀도, 압력 등의 재료들이 서로 하나의 재료에서 얻을 수 있다는 생각 자체는 상상하지도 못하고 있습니다.  

 

 

에너지는 CV,  힘은 CV/m, 질량은 CV/m² , 압력은 CV/m³, 밀도는 CV/m5?

 

 

이기 어데서 나왔는데?

 

우스꽝스럽게도 에너지, 힘과 질량과 압력, 밀도를 표현하는 문장은 전하 C, 전위 V, 길이 m이라는 하찮은 단위의 변환에 불과하다는 사실을...!

 

아니지요. 이마저 서로 다르게 보이는 재료 마저도 우리가 일상 생활의 영수증에서 볼 수 있는 낯익은 숫자 '1'의 변환에 불과하다는 것입니다.

 

 

 

위 식은 우주의 나이, 미세구조 상수, 리드베리 상수, 아보가드로 수, 전자의 질량과 전하, 우주배경복사 온도 등등의 독립된 상수라 부르는 그런 것, 기타 매일 친숙해 우습게 보이는 물리량 그리고 초월수 e, 원주율 π와 놀랍게도 자연수와 결합되어 우리가 살고 있는 대자연과 우주의 문장을 만들어냅니다.

 

※ 참고로 우주의 나이는 지금 우리가 알고 있는 나이 개념과 사뭇 다릅니다. 현재 관측하고 나서 100억년 지나면 또 변화되는 나이가 아니라 일정하다는 것이지요.

 

이 일정하다는 의미는 시작과 끝이 정해져 있다는 뜻이 아닙니다.

 

수식에서는 우주의 나이가 대략 181억광년으로 드러나고 있습니다.

 

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여기 등장하는 서로 다른 성격을 가졌다고 하는 다양한 물리량들은 관측 사실과 관련하여 불확도 시험이란 엄격한 테스트를 거쳐 나왔습니다.  

 

겉보기에 도저히 융화될 수 없을 것처럼 여겨졌던 미시세계와 거시세계를 설명하는데 필요한 물리량들이 제로존이 확인해보니 똑 같은 현상의 서로 다른 측면에 지나지 않았던 것입니다.

 

더욱 이것들의 근원을 파고들어가 보니 아니 글쎄, 숫자 '1'이 장난을 치고 있더라는 것입니다.

 

다만 모든 물리량들이 서로 크기가 다른 숫자들이라는 것이지요.

 

누가 이런 소설을 쓰고 있나요?

 

소설?

 

그 주인공이 슈퍼컴퓨터가 무색하게 하는 제로존 이론의 매트릭스입니다!

 

 

 

한국에서 나온 제로존 이론의 개념은 희한하게도 미 물리학자

 

<제프리 츄>가 주장한 구두끈 철학과 을 개념적으로 거의 완전히 일치 하는 것 같습니다.

 

함, 살펴볼까요?

 

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과학적 지식은 개념과 모델의 네트워크이며, 그 부분들 중 어느 하나가 다른 부분보다 더욱 근본적인 것은 아니라는 생각은 1970년대 Geoffrey Chew의 저서 "구두끈 철학(bootstrap philosophy)"에서 물리학적으로 정립되었다.

 

구두끈 철학은 물질의 근본 구성 요소라는 개념을 버렸을 뿐만 아니라, 어떠한 근본적 실체 - 기본(= 근본 - 역주) 상수, 기본 법칙, 기본 방정식 등 - 도 인정하지 않는다. 물질적 우주는 서로 관련되어진 사건들의 역동적인 망으로 나타난다. 이 망의 어떠한 부분의 특성들도 근본적인 것은 존재하지 않는다.

 

부분의 특성은 다른 부분들의 특성들로부터 나오는 것이고, 그들의 상호관계의 전체적 일관성이 그 전체 망의 구조를 결정하게 된다.

 

 

 

우리가 자주 듣고 있는 '초끈 이론(superstring theory)'은 오직 하나의 진동하는 끈으로 모든 것을 설명하려는 점에서 제로존 이론과 너무나 닮아 있습니다. 진동하는 끈은 제로존 이론에서 말하는 숫자가 진동수(Hz)를 가지고 있다는 것과 다를 바 없습니다.

 

그러나 초끈 이론이나 최전선의 양자 중력 이론 등은 서로 다른 유형이 나타나고 각 유형에서 무한한 해들이 나오는 그 이유가 왜 그러한지에 대해서 노심초사하고 그냥 손을 놓고 있는 상태입니다.

 

그들의 방정식에서 차원이라는 악마의 벽을 극복하지 못했기 때문입니다. 아니, 아니지요. 

 

문제를 푸는데 방해되는 악마의 벽이 도대체 무엇인지를 상상도 하지 못하고 있다는 방증이 되고 있습니다.

 

최근 미국의 미시건 대학에서 제로존 이론을 베껴 쓴 듯한 유사한 수학적 시스템이 이미 잘 구축된 실험데이터를 기반으로 무한한 방정식을 토해낸다고 전해오고 있는 실정입니다.

 

만약 지상에서 최전선의 물리학 이론을 구축하고 있는 그들이 제로존 이론의 수학적 도구를 사용하게 되면 어떤 일이 생길까요?

 

 

숫자 '1'이 만들어내는 매트릭스!

 

 

 

그들이 소리 없이 다가오고 있습니다.

 

1998년 7월 1일 새벽 3시, 그날은 개들도 짖지 않았습니다. 

 

[출처] 첫 단추를 잘못 끼우면 마지막 단추를 끼울 구멍은 실존하지 않는다. (제로존 이론 공식 카페) |작성자 제로존

제로존;

얼마 전 CERN에서 보도하여 물리학자나 일반인들에게 놀
라게 한 빛보다 빠른 입자로 뉴트리노(중성미자)가 소개된 적이 있습니다.

이 뉴트리노는 지구를 연속 7개를 겹쳐 놓아도 통과할 수 있다니 그 관통력이 대단하
기 보다도 일면 눈에 보이지 않지만 모든 존재들이 구멍 투성이라고 생각할 수도
있을 것 같습니다.

그리고 뉴트리노의 정체를 대략 알아보면 원자를 구성하고 있는 핵이 중성자를 과다하
게 보유할 경우 핵이 불안정한데 이럴 때 외부의 작은 자극이라 할지라도 중성자는
분열하여 양성자와 전자로 붕괴하면서 이 때 나오는 그야말로 겨우 존재하는 입자로 관
측된 것이 바로 중성미자 곧 뉴트리노 입니다.

소위 붕괴방식은 <베타반응>으로 알려져 있으며 다음과 같습니다.

n-> p+e+반전자 뉴트리노

여기서 전하 보존 법칙으로 볼 때 좌우변은 전하가 보존되어야 하므로

0= (+1)+(-1)+0 으로 뉴트리노가 전기적으로 중성임을 알 수 있습니다.

그다음 각운동량 보존 법칙으로 볼 때 좌우변은 각운동량(spin 양자수, 소립자의 성질
중 하나 )이 보존되어야 하므로

1/2= (+1/2) +(+1/2) +(-1/2)

역 베타반응에는 베타반응에서 전자의 반입자의 양전자와 오른쪽으로 회전하는 반전
자 뉴트리노와는 반대로 왼쪽으로 회전하는 전자 뉴트리노가 개입합니다.

p+e(양전자,반전자)+전자 뉴트리노-> n

(1/2) + (-1/2)+(1/2)= 1/2

그런데 소립자 이론의 양자장 이론에서 빛은 뉴트리노의 스핀 양자수 (1/2또는 -1/2)
와 다르게 스핀 양자수 값은 1입니다.

중력을 매개한다는 중력자는 스핀 양자수가 2가 되고 있는데 스핀양자수의 단위는
디랙 단위(ħ)로 플랑크 상수 h를 2π로 나눈 h/2π가 되고 있습니다.

스핀 1/2은 페르미온(fermion)이고 두번 돌아서 원래 자리로 돌아옵니다.
스핀 1과 스핀 2는 보손(boson) 으로 각각 한번 돌아서 원래 자리로,
반바퀴 돌아서 원래 자리로 되돌아 오는 성질을 가지고 있습니다.

    
위에서 디랙 단위는 <모든 에너지나 물질의 존재의 오리지날 머티리얼>이 되고 있는
빛 알갱이 하나 (제로존 이론에서는 그 이름을 '제론' 이라 칭하고 있습니다.)의 반경
과 같다고 언급한 바 있습니다.

현재 물리학에서 알려진 '광자(photon)'라는 용어는 전자기력을 매개하는 힘 입자로 빛
의 성격을 파동과 입자중에서 입자적으로 묘사한 양자적 묘상입니다. 아인슈타인은
빛이 압력도 가지고 있는 것으로 빛의 이러한 입자적 성격을 광양자로 부르기도 했습니다.

    
그러니까 제로존 이론에서 '빛 알갱이라고 하나하나'라고 하는 가장 기본적 입자인
<제론>이 모여서 '광자 하나'가 된다고 생각하면 좋을 것입니다. 그리고 물리학에서
말하는 광자 하나는 어떤 진동수의 모임인가에 따라서 광자 하나가 의미하는 양이 다
르다고 언급한 바 있습니다.

빛은 영어로 light이고 소립자에서 언급하고 있는 광자는 photon 이라는 것에 유의하
면 됩니다. 우리가 일반적으로 이야기하는 빛은 가시 광선을 말하는 것으로 전자기파
의 한 종류가 됩니다.

그래서 제로존 이론에서 모든 것이 '빛으로 되어 있다'고 이야기하는 것은 빛 알갱이
하나하나를 이야기하는 '제론'을 지칭하여 빛의 양자적 성격 (digital 묘상)을 설명함
과 동시에 파동적 성격(analog 묘상)을 한 눈에 파악하기 위해서 인위적으로 붙인
명칭 입니다.

어떤 때는 빛 알갱이 하나하나인 제론이 모여서 입자적 성격을 가지는 광자(photon)
가 되기도 하고 뉴트리노가 되기도 하고 전자를 위시한 다양한 소립자가 되기도 한다
는 뜻입니다.

위에서 언급한 대로 뉴트리노(중성미자)는 불완전한 핵자라는 확실한 입자적인 성질을
가진 소립자에서 나온 것이라고 설명한 바 있습니다. 특히, 초신성 폭발 때 어마어마
한 양의 뉴트리노가 힘차게 쏟아져 나오고 있다는 것을 관측한 바 있습니다.

광자로서의 빛은 같은 중성이지만 뉴트리노와 스핀 양자수가 다르고 당구공 같은 입자
적 성격을 가지거나 회절, 반사, 간섭 같은 파동적 성격을 가져 광파라고도 합니다.

단지 광자는 질량(mass)을 가지고 있지 않고 모두 운동 에너지로 표현되는
순수한 에너지로만 되어 있다는 점도 특이합니다.

그러니까 제론이 일정한 수가 모여서 전자, 양성자, 중성자 등의 소립자를 만드는데
뉴트리노는 이 세가지 소립자의 상호작용과 특별히 관련되어 있다는 것입니다.

아직까지 해명되어 있지 않은 점은 뉴트리노 라는 입자가 질량을 가지고 있으면서
광속으로 운동하고 있다는 해괴한 점입니다.

마요나라 입자는 뉴트리노의 입자와 입자가 같다는 것으로 아직까지
소립자 물리학의 수수께끼로 남아 있으며 위에서 이야기한 베타 반응이나
이중 베타 반응 등을 이용하여 그 규명에 심혈을 기울이고 있는 중입니다.

제로존 이론은 진동수나 주파수가 정확히 같으면서도 겉으로 드러나는 물리적 구조나
성격에 대해서 연구하는 이론입니다.