[스크랩] 플랑크 단위와 통일 물리이론의 문제점

플랑크 단위와 통일 물리이론의 문제점

 

2006년 마드리드에서 열린 국제 수학자 회의에 참석한 유리 마닌(우측의 남성)

 

유리 마닌( Yuri Ivanovich Manin, 1937년 2월 16일 )은 러시아의 수학자이다. 연구분야는 정수론, 대수기하학, 수리물리학이다.

 

모스크바 대학교에서 수학을 전공하였고 1960년에는 스테클로프 수학연구소에서 이고르 샤파레비치의 지도하에 학위를 취득하였다.

 

현재는 막스프랑크 수학연구소와 노스웨스턴 대학교의 수학과 교수로 재직하고 있다.

블라디미르 드린펠트(랑란드 예상, 양자군), 알렉산더 베일린슨(베일린슨 예상), 빅터 콜리바긴(오일러 시스템 en:Euler system), 바체슬라브 쇼쿠로프(극소모델 프로그램 en:Minimal model program) 등의 우수한 제자들을 길러냈다.

 

업적으로는 함수체상의 모델 예상의 해결, 가우스-마닌 연결, 인스턴튼에 있어서의 ADHM의 구성, 양자코호몰로지의 정립, 마닌-멈포드예상제기 등이 있으며 양자군, 미러 대칭성 등의 이론에서도 공헌하였다.

 

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나는 시간, 공간, 장소 그리고 운동을 정의하지 않는다.
왜냐하면 이들은 모든 사람들에게 잘 알려져 있기 때문이다.

 

 

-뉴턴

 

 

 

천만에......... 만만이에요 !

 

상식이란 18세까지 습득한 편견의 산물일 뿐이지.

 

Common sense is the collection of prejudices acquired by age eighteen.

 

추후 태어날 대한민국의 <제로존>이 다음말을 잘 알아들을 것이다.

 

.......... 고로

 

 

시간과 공간은 그들에 의해 우리가 사고하는 모형일 뿐 

 

그 안에 우리가 살고 있는 조건은 아니다.

 

 

 

물리학의 모든 목적은 <소수점>들이 있는 수를 발견하는 것이다.!

이것이 아니고는 아무것도 하지 않는 것과 마찬가지이다.

 

 

-파인만-

 

 

[출처] 플랑크 단위와 통일 물리이론의 문제점 (제로존 이론 공식 카페) |작성자 제로존

제로존;

학교로 불려 간 <아인슈타인>의 아버지는 교장으로부터 대단히 유감스러운 말을 듣습니다.

"아드님은 어느 쪽으로도 성공할 수가 없어요. 한마디로 미래가 없어 보여요."

미래가 없는 아이로 보였던 <아인슈타인>은 20년이 지난 후 상대성 이론의 창시자가 되었습니다.

<아인슈타인>은 한 기자와 가진 인터뷰에서 자신이 거둔 성공에 대해 다음과 같이 이야기했답니다.

 

"나는 한 번도 기자들처럼 공책을 들고 다닌 적이 없어요. 그저 평소에는 머리를 비워 두었다가 연구해야 할 문제가 생기면 온 힘으로 집중하지요.

당신이 소리의 속도가 몇이냐고 묻더라도 난 그 답을 몰라요. 물리학 사전을 찾아봐야 알 수 있지요.
나는 사전에서 찾을 수 있는 지식에는 별 관심이 없어요."

깜짝 놀란 기자가 물었습니다.

"그럼 당신 머flt속에는 뭐가 들어있지요?"

<아인슈타인>은 머뭇거리지 않고 대답했다.

"책에 아직 실리지 않은 내용이 들어 있죠.!"

 

<아인슈타인>은 주위 과학자들에게 자주 다음과 같은 이야기를 일러 주었습니다.

"보통 사람들은 공간과 시간의 문제에 대해서 절대로 고민하지 않지요.

그런 문제는 아이들이나 생각하는 유치한 문제라고 믿기 때문 아니겠습니까?

보통 아이들보다도 성장이 느렸던 나는 어른이 되어서야 시간과 공간에 대해서 궁금하게 여기기 시작했지요.

결과적으로 나는 그 문제에 대해서 더 깊이 생각할 수 있었던 것이지요."

 

제로존이 제로존 이론을 발견한 후 많은 사람들이 그 이론이 무엇인지 물어보았습니다.

단위를 통일하는 이론이라고 이야기해주면 거의 대부분의 사람들은 대학에서 처음 배울 때 2~3분 정도 이야기에 그치고 지나가는 그 단위 문제에 대해서 유치하게 생각하는 것 같았습니다.

S 대학의 한 이름 있는 이론 물리학 교수는 제로존에게 거꾸로 물어보았습니다.

"양 원장, 물리상수는 왜 연구하는 거요?"

그리고 거의 답변을 들을 틈도 없이 자신의 연구 분야에 관해서 입을 떼기 시작했습니다.

질문을 해 놓고 들을 가치가 없다는 뜻이었습니다.

 

모든 이론에서 그렇듯이 자기주장만 하는 소위 '독아론'을 벗어나기 위해서는 이질적 언어게임에 속하는 타자와의 커뮤니케이션이 가능해야만 합니다.

제로존이 단위나 물리상수를 공부하는 것은 공정한 거래 관계를 구축하기 위해서 <<언어 문제>>가 얼마나 중요한지 깨달았기 때문입니다.

단위나 물리상수의 겉으로 드러난 의미 이외에 그 속에 반영된 심오함을 사람들은 간과하는 것 같습니다.

세상에 모든 논쟁의 중심에는 바로 '커뮤니케이션'이라는 키워드가 들어 있다는 것을 ........

    

자연 과학의 기초 언어가 되는 단위(unit)나 수와 단위로 구성된 물리량들(quantities)은 다른 어떤 언어와는 달리 상대적으로 매우 엄격한 정의로 표현되어 있습니다.

그런 논리적인 언어나 문장을 단위가 없는 순수한 숫자로 변환시키는 암호코드를 찾아내는 것은 결코 쉽지 않지만 일단 그 규칙을 찾은 다음 숫자로 변환하는 과정에서 아무도 알 수 없었던 '환호와 희열로 충만한 놀라움'이 있었습니다.

첨단 가속기에서 쏟아 낸 극미소한 파편 덩어리들 중에서 그 덩어리의 이름이 붙여졌습니다.

그것 중의 하나 덩어리를 차원 없는 순수한 수와 수학적 상수 또는 물리적 상수로 바꾸어 놓고 이내 단순히 한편의 자연수만으로 표현해 놓고 보니 자연수 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,.......... 속에는 아주 아름다운 관계식이 놓여 있었습니다.

우아하고 아름다운 한편의 詩와 같은 언어 조각들을 컴퓨터로 계산하는 과정에서 분모, 분자 그리고 이리저리 약분해 놓고 보니까 아주 간결한 자연수 하나가 나왔습니다.

 

우리가 엄밀한 정의로 구축된 논리적 언어들의 모음들이 군더더기 하나 없는 하나의 청초한 자연수로 표현되고 있는 하얀 백지 위의 풍경을 쳐다보면서 제로존은 내면 깊숙이 울려나오는 환성이 터졌습니다.

그런데 그 차갑디차가운 물리량만으로 이루어진 그 물리량들 속에는 또 다른 물리량, 그 물리량 속에는 또 다른 물리량, 또 그 물리량에는 또 다른 물리량으로 이어져서 하나의 자연수 속에는 무한한 길이를 갖는 논리적 언어들이 숨어 있다는 것을 제로존은 두 눈을 뜨고 말없이 쳐다보고 있었습니다.!

물고 물리는 인연의 인드라망이 스스로 불을 켜고 그 주위를 밝혀서 빛나고 있는 것입니다.!

그 하나의 언어 조각에 있는 또 다른 언어 조각, 그리고 그 언어 조각에는 또 다른 언어 조각으로 이어져 있는 것입니다.

그리하여 임의적으로 어떤 조각 하나를 집어 들면 전체가 일어나서 출렁이는 대해의 물결을 거머잡는 것과 같았습니다.

그 물결의 마지막 연결 고리는 제로존의 따뜻한 손길이 연결되어 있었던 것입니다.!

 

나는 지혜를 배우지 못하였고 /

또 거룩하신 자를 아는 지식이 없거니와 /

하늘에 올라갔다가 내려오는 자가 누구인지 /

그 장중에 모은 자가 누구인지 /

물을 옷에 싼 자가 누구인지 /

땅의 모든 끝을 정한 자가 누구인지 /

그 이름이 무엇인지 /

그 아들의 이름이 무엇인지 /

너는 아느냐? /

----------------------------------------------------야게의 아들 아굴 (잠언 30장 34절)

    

만일 네가 미련하여 스스로 높은 체하였거나 혹 악한 일을 도모하였거든 네 손으로 입을 막아라.

--------------------------------------------------------------------잠언 30장 32절

 

입이 있어 시시각각으로 거짓말도 잘하고 미천한 제로존이 인드라망의 등불을 보았을 때 제로존은 너무 놀라서 고개를 들 수가 없었습니다.

그리고 시편 23장 1절의 노래가 들려오기 시작했습니다.

    

"야훼가 나의 목자시니 나는 부족함이 없습니다.

푸른 풀밭에 그가 나를 누이시며, 잔잔한 물가로 인도하십니다.

내 영혼을 그가 새롭게 하시고, 자기 이름을 위하여 의의 행로로 나를 인도하십니다.

비록 죽음의 그림자가 드리운 골짜기를 내가 걸어갈지라도 나는 어떤 위험도 두려워하지 않습니다.

당신이 나와 함께 계시기에, 당신의 지팡이와 당신의 막대기 그들이 내게 힘을 줍니다.

당신이 내 앞에 상을 차려 주십니다.

내 원수들이 보는 앞에서, 당신 내 머리에 기름을 부어 새 힘을 주십니다.

내 잔이 넘치도록,

정녕 선하심과 인자하심이 내가 사는 날 동안 나를 따를 것입니다.

그러니, 야훼의 집에서 나는 살으렵니다. 영원무궁토록."

    

[(t+b) /(t-b)]* [(c+s) / (c-s)] * [(d+u) / (d-u)] * A / B = 3

우리가 그렇게 깔보고 우습게 여기던 그 초라한 행색의 그 여인을 지나는 행인들은 아무도 눈길 하나 주지 않았습니다.

100년이 넘도록 수십조 원이 넘는 연구비를 베어 먹는 가속기에서 쏟아져 나오는 파편들의 조각들이 너무나 눈이 부셔서 볼 수 없었던 형형색색의 에메랄드 빛을 가진 보석이 된 것을 바로 그녀가 품고 있었습니다.

 

너는 어떻게 그것이 진리라고 장담할 수 있는가?

무슨 영문으로 그것이 진리라고 그렇게 장담할 수 있는가?

........

기계나 실험실 같은 도구의 힘을 빌리지 않더라도 인간 특유의 사고 실험이 가능하다는 것을 보여주는 사례가 있습니다.

그것은 "인간 컴퓨터"로 불리는 프랑스 남성이 200자리 숫자의 열세 제곱근을 불과 70.2초 만에 풀어 자신이 가지고 있던 세계 기록을 경신했다는 보도에서 알 수 있습니다.

(2007년 12월 12일 BBC 보도)

프랑스 출신으로 현재 램스 대학에서 인공지능 분야 박사과정을 밟고 있는 <알렉시스 르메르>(27세)는 최근 영국 런던에 위치한 과학박물관에서 열린 200자리 숫자 제곱근 계산에서 세계 최초로 기록을 경신했다고 전합니다.

 

<르메르>는 임의로 선정된 200자리 숫자의 13제곱근 값을 "두뇌만으로 70.2초 만에 계산 2407899893032210 이라는 정답을 내놓았던 것입니다.

이 기록은 지난 11월 자신이 세웠던 72.4 초를 2.2 초 단축한 기록이었습니다.

<르메르>는 70초 동안의 계산 시간 동안 의자에 차분한 자세로 앉아서 답을 생각해 낸 것입니다.

보통 사람이라면 엄두도 내지 못할 그런 비범한 곱셈 계산 능력을 보고 언론은 <르메르>를 '인간 계산기', '인간 컴퓨터'로 불렀습니다.

제곱근 계산 기록은 연거푸 경신하며 언론의 화제에 오르고 있는 <르메르>는 지난 달 '곱셈할 때 뇌가 너무 빨리 작동해 진정시키려 약을 먹어야 할 때도 있다.' 고 밝힌 바 있습니다.

그는 운동선수들이 근력 운동을 하는 것처럼 계산 능력을 증진하기 위해 매일 같이 훈련하고 있다고 밝혔습니다.

 

그 계산 문제를 풀 수 있는가에 대해서 처음 듣는 보통 사람들은 아예 손사래를 칩니다.

그다음 그것을 인정한다고 하더라도 그 답이 제대로 된 정답인가의 여부는 말하면 입이 아프지요.

제로존 이론의 계산도 마찬가지로 200여 개도 넘는 실험 조건을 모조리 만족시켜야 합니다.

200 개가 뭡니까? 대략 계산해도 1000개가 넘을 것 인디........

이건 보통 학자들이 들으면 틀림없이 손사래를 칠 겁니다.

무슨 수로 ?

"만일 네가 미련하여 스스로 높은 체하였거나 혹 악한 일을 도모하였거든 네 손으로 입을 막아라."

--------------------------------------------------------------------잠언 30장 32절

 

어떤 실험 데이터 값이 주어졌다고 합시다.

그러면 제로존은 그 데이터 값을 제로존 영역 값으로 변환합니다.

초기 데이터값은 대단히 불확도가 높아져 있습니다.

가령 그 값이 1.8976 으로 나왔는데 다른 실험 조건을 고려했더니 1.897627 로 잠정 계산되었습니다.

수많은 시행착오를 거쳐서 이 값은 1.89762709 까지 알게 되었습니다.

이후 이 값은 1.897627091289 까지 추정 되었습니다.

그러다가 다른 실험 데이터와의 정합을 위해서 1.897627091290441 까지 나오고 난 뒤에 뒷자리 수는......

 

1.897 627 091 290 441 427 994 821 386 478 2 .....로 나갈 수 있음이 틀림없다고 생각해 본 것입니다.

우찌해서 ?

자연은 씸풀한 것을 좋아하니까요.

이 숫자는 단순히 79 와 관련이 있다는 것을 컴퓨터의 데이터베이스로 알아차린 것입니다.

자연수 79 에 단순히 로그를 취하면 1.897 627 091 290 441 427 994 821 386 478 2 ..... 이기 때문입니다.

이건 어떻게 알아내지요?

이미 오래전에 데이터베이스화 해 논 것이기 때문입니다.

그렇다고 하더라도 확정해 버리면 안 됩니다.

일단 그렇게 해 놓고 또 정합성에 모순이 생기는가를 또다시 알아봐야 하기 때문 입니다.

바로 시간이 지나면서 컴퓨터가 똑똑해진다는 것은 사람이 일상생활에서 지치고 지치는 경험을 쌓는 것과 다를 바 없기 때문이지요.

이것이 바로 유전 알고리즘과 닮아 있습니다.

일단 가장 낮은 불확도(소수점 이하 13자리)를 만족시키면 가능한 한 자연수 또는 유리수체로 관계식을 마무리 합니다.

 

w.w.w를 개발한 CERN 의 컴퓨터 프로그래머 <팀 버너스리>는 가속기에서 쏟아져 나오는 엄청난 정보 데이터를 어떻게 하면 연구원들이 공유하여 연구할 수 있는가를 책상머리 앞에서 골똘히 생각해 본 끝에 오늘날 소위 인터넷이라는 거대한 유기체적 그물망을 구축하게 된 것입니다.

Web 힘의 원천은 바로 링크(link)인데 한 페이지에서 다른 페이지로 마우스 클릭을 통해 옮겨갈 수 있도록 해주는 장치가 바로 URL입니다.

우리들이 쉽게 클릭하는 행위 그 자체는 겉보기에 지극히 단순한 작업으로 비칠지 모르지만, 컴퓨터 내부에서는 엄청난 양의 계산 작업이 수반되는 복잡한 과정을 통해 이루어집니다.

강원도 속초에서 제로존의 카페로부터 서울의 신차 중개인 웹페이지로 옮겨가기 위해서는 몇 번의 클릭이 필요할까요?

만약에 웹페이지들이 서로 수천 클릭만큼 떨어져 있다면 검색 엔진에 의존하지 않고서는 어떤 정보를 찾는 것은 거의 불가능한 것입니다.

 

웹 지도 획득이 목표라는 것은 모든 웹 페이지와 이를 연결하는 목록을 확보하는 것입니다.

수학자 <폴 에르되스>는 평소 네트워크를 어떻게 형성되는가에 대해서 많은 생각을 해 보았던 모양입니다.

그 해답은 무작위 네트워크 이론의 기초가 되었습니다.

링크를 따라가다 보면 다른 노드에 도달하여 차츰 하나의 거대한 클러스터를 형성합니다.

컴퓨터 과학자들의 초점은 처음엔 형식적으로 웹 페이지들의 내용이 아니라 한 페이지에서 다른 페이지로 여행할 수 있도록 해 주는 링크에 맞추어져 있습니다.

네트워크는 수십억 개의 노드로 구성돼 있는데 어떻게 그렇게 일제히 짧은 경로 거리를 가지게 되었을까요?

그것은 바로 고도로 상호 연관돼 있는 네트워크의 속성에서 찾을 수 있을 것입니다.

네트워크의 속성은 아키텍쳐 인데 제로존 이론의 아키텍쳐는 바로 수가 되고 있다는 점입니다.

 

일반적으로 노드들에 더 많은 수의 링크가 추가되면 노드들 간의 거리는 급격하게 줄어드는 현상을 목격할 수 있습니다.

제로존 데이터베이스의 경우 (PC)노드에서 1회 클릭에 약 600개의 링크가 순식간에 발생합니다.

이 정도는 정말 원시적인 오더 수준이지요.

핵심은 노드와 링크가 서로의 역할을 바꾸어 가면서 경로 거리를 최단거리로 만든다는 것입니다.

가령, 문서당 링크 수가 평균 7개이면 한 번 클릭 거리에 7개의 문서, 두 번 클릭 거리에 49개의 문서, 세 번 클릭 거리에 344개의 문서를 두고 있는 셈입니다.

이런 식으로 가령 19단계의 거리에 있는 노드에 도달하면 논리상으로 10^16 개의 문서를 다 뒤져 본 셈 입니다.

이는 웹 상의 실제 존재하는 총 페이지보다도 천만 배나 많을 수 있는 것처럼 보여서 모순스럽게 보이지만 사실 클릭해 가는 도중에 이전에 이미 거쳐 온 페이지들로 되돌아가기 때문에 그것은 새로운 링크가 아닌 셈입니다.

 

네트워크의 복잡한 구조를 차츰차츰 이해하게 되면 우리의 주변에 복잡한 세계를 이해하기 위한 열쇠가 된다는 점을 어렴풋이 다가옵니다.

이 말은 제로존 이론의 첫 연구초기에는 무슨 상을 받는다는 것을 생각하거나 상업적인 용도의 의도를 미리 고려하여 생각하지 않았던 것입니다.

병원을 대전에서 속초로 옮길 때까지도 이런 생각은 유지되었습니다.

정말 평생에 하고 싶었던 일들을 해 보고 싶다는 생각이 전부였습니다.

그런데 거짓말같이 콘텐츠와 달리 이 내용을 왜 세상에 알려야 하는가에 대한 생각으로 상당한 세월이 흘렀습니다.

그런 와중에서도 아직까지 불충분하다는 생각이 간간이 미쳐서 링크와 노드를 제대로 구축해야 된다는 생각이 오늘 이 시각까지 전진해 온 것입니다.

형식과 콘텐츠, 수단과 목적, 링크와 노드가 아직 하나로 되어 있지 않다는 생각은 아마 제로존이 상당히 낙천적인 성격 때문이 아닌가 생각도 해 봅니다.

 

얼마 전에 논문을 제출하고 난 후 드디어 물질의 기본 조각에 대한 퍼즐이 풀리면서 링크와 노드가 어느 정도 일체화되었다는 확신 이후로 제로존은 드디어 한 방향으로의 행진에 대한 힘이 충전되었습니다.

이제 기본적인 경로?의 알고리즘에 대한 윤곽이 드러나기 시작했고 이에 맞추어서 제로존의 행보도 일련의 그러한 경로를 밟고 있는 중입니다.

시간이 오래 걸렸다고요? (속초에 온 후 3년, 5년, 10년 후의 제로존의 행보를 생각해 본 적이 있습니다.)

사건의 성격과 관련하여 천만에 제로존은 그렇게 생각하지 않습니다.

세상일이 그렇게 만만하지 않다는 것을 쬐금은 체험해 보았기 때문입니다.

별시런 이야기가 다 나오지만 그냥 제로존은 미소만 띄울 수 밖에 없습니다.

삼국지의 이야기를 들어보거나 지난 우리 역사의 단편적인 건국 이야기가 그렇습니다.

한 5년 만에 하고 한 10년만에 하고 ........ 이건 참말로 무수리들이나 하는 소리입니다.

 

카페 대문의 첫 숫자 425는 제로존 이론을 2007년 8월 신동아에 발표한 이후 첫 정식 논문(DSJ)이 게재될 때까지의 날짜 수를 표현하고 있습니다.

첫 논문이 게재된 날로부터 오늘 날짜까지 1497일이 소요되었습니다.

후속 논문이 미래학 저널에 특집으로 게재되고 하와이 그리고 NASA에 다녀왔던 일, 과총에서의 새로운 이론에 대한 토론회 등 적지 않은 사건들이 있었습니다.

물론 이 기간중에는 예상하지 못했던 관리 의사가 사망하여 속초로 다시 내려가서 거의 3년 가까이 병원 관리하는데 많은 시간을 보내야 했습니다.

오전, 오후에는 병원 생활, 퇴근 후 새벽까지 제로존 이론의 후속 논문을 준비하느라고 토, 일요일 없이 어떻게 해서 시간을 보냈는지 모릅니다.

2000년 초 본격적인 연구가 개시되고 계산에 필요한 기본 소프트웨어를 개발하고 처음으로 이 세상에 제로존 이론이 무엇인가를 발표하기까지에는 7년이 소요되었던 것입니다.

    

2011년 가을부터 본격적인 제로존 연구에 돌입한 후 2012년 5월 쯤에 가장 핵심적인 논문 테마가 나왔습니다.

그리고 지금으로부터 수개월 전에 제로존이 그렇게 보고 싶어 했던 기본 물질(neutrino & quark)의 알고리즘을 제대로? 구축하게 되었습니다.

그동안 필요한 관계식을 얻기 위해서 일일이 수작업으로 그럴듯한 데이터베이스를 구축하는데 한 10년 걸린 셈입니다.

이제 제로존 이론에 공헌했던 데이터베이스가 성년의 나이로 나아가고 있는 셈 입니다.

아주 똑똑하고 총명한 지혜를 가진 데이터베이스가 제로존을 추후 지원할 것이라고 믿어 의심치 않습니다.

하체가 허약하면 제대로 일어설 수 없습니다. 기초 지반이 허약하면 멀쩡한 건물도 어느 순간 붕괴되어 버립니다.

마찬가지로 강력한 콘텐츠에 대응하는 증거능력이 부실하면 말소리조차 기운을 잃습니다.

 

지난 9월 19일 조선호텔에서 3자 회동이 열렸습니다.

국내에서 자기 분야에 있어서는 부러울 것 없는 소위 무림의 1인자들이었는데 제로존이 셋 중에서 보잘 것 없어 보였습니다.

그래도 그런 위치에 있는 사람들과 마주 앉아서 공짜 밥을 얻어 묵은 것이 성과라고도 할까요?

대화 내용 중에 이런 이야기를 하더군요.

"연애의 법칙 중에서 마음에 드는 여자와 데이트 할 때, 첫 키스가 가장 어려운 관문입니다."

    

돌아오는 귀갓길에서 제로존이 그 말의 의미를 생각해 보니 글쎄요, 첫째 둘째 논문은 연애의 법칙 중에서 겨우 손끝을 스쳤다거나 어렵게 다음과 같은 말을 내뱉은 정도에 지나지 않을까 생각합니다.

"저....저....당신을....사.....사....랑 합니더......"

그리고 뒤도 돌아보지 않고 내뺀 거 있지요?

아~, 감미로운 첫 키스는 언제 올런지 지금도 가슴이 자꾸만 두근두근 거리기만 합니다.

    
[출처] 플랑크 단위와 통일 물리이론의 문제점 (제로존 이론 공식 카페) |작성자 제로존

 

제로존;

옛날 옛날 한 옛날, 호랭이 담배 피우고 자라가 토끼의 간이 필요해서 온갖 사탕발린 말로 꼬셨을 때의 시절이 있었습니다.

그 시절만큼 오래된 제로존이 어리석던 시절, 제로존이 이 세상에서 가장 어려운 세 문제를 생각해 냈습니다.

첫번째로 어려운 문제

사람들이 가장 어렵다고 생각하는 문제를 푸는 것

이 보다 더 어려운 두번째 문제

말하지 않고도 첫번째 문제를 풀었다고 생각하게 하는 문제

이 정도는 예수 석가 정도의 수준이 되어야 합니다.

그런데 이 보다도 더 어려운 문제가 있습니다.

바로 억쑤로 어려운 고난도의 문제 입니다. 바로 세번째 문제 입니다.

말이 안통하는 사람하고 대화하는 것,

눈도 없는 것도 아니고 귀도 없는 것도 아닌데 아예 안보고 안들을려고 하는 사람이 이 부류에 속합니다.

 

그래서 세상은 적어도 대화가 지렁이 간만큼이나 그 가능성이 있는 사람들과 대화가 시작되는 것 입니다.

그것이 바로 첫번째로 어려운 문제가 있다는 것을 어느 정도 인지하고 있는 사람들 입니다.

여기서부터 세상에서 무엇이 진실인가를 궁금해 하는 사람들에게나 통하는 전략이 있습니다.

그것은 바로 무엇이 진실인가 하는 문제라기 보다도 무엇이 가장 효과적인 전략인가를 생각하는 것 입니다.

그 전략은 바로 다음과 같습니다.

 

그 전략이란 축구나 농구, 야구 같은 게임 경기를 치름에 있어서 게임의 룰을 정하는 것으로부터 시작되는 것 입니다.

게임의 룰에서 무엇보다 중요한 것은 경기에 임하는 모든 사람이 불평 불만없이 정하는 것 입니다.

이것은 어린아이가 태어나고 그 아이에게 이름 붙혀주는 정도에 해당합니다.

남자 아이면 철수라고 정해도 되고 여자 아이면 근혜라고 정해도 되고 낳았을 때부터 어지간히 애를 먹여서 문제인이라고 정해도 좋을 것 입니다.

여하튼 합의하면 되는 것 입니다.

이 합의를 쫌 세련되게 말해서 사물 그 자체나 사물의 현상에 그럴듯 하게 설명을 붙힌 '정의(definition)' 라고 합니다.

말하자면 합의나 정의는 게임의 기초로서 태클을 걸 성질이 못되는 것 입니다.

태클 금지 조항이지요.

 

경기에 임하기 전에 일단 태클 금지조항을 만들어서 관전자도 즐거움을 가지고 바라볼 수 있도록 게임의 룰을 하나 하나 정해 나가는 것 입니다.

골키퍼라는 이름이 붙혀진 사람이 자기 골대에 실수로 골을 넣어도 상대방이 골을 넣은것과 같은 효과를 인정해 주는 것도 게임에 룰에 해당됩니다.

사람들은 이를 두고 '자살골'이라는 이름으로 그 정의를 붙힌 것 입니다.

정의를 붙히는 것으로부터 시작해서 게임의 룰이 바로 누구나 불평 불만할 수 없는 내용으로 다른 이름을 붙힌 것이 바로 if ~ 라면의 성격을 가진 '가정(assumption)' 입니다.

가정을 영어로 '공리' 라기도 하고 '공준' 이라고도 합니다.

전자는 영어로 axiam 이라고 쓰고 후자는 postulat 이라고 자주 쓰는데 각각 수학과 물리학에서 가정의 관용적인 영어 표현이 되고 있습니다.

여기서 눈여겨서 주목해야 할 부분이 있는데 어떤 사건의 성격을 설명해 주는데 이름을 붙힌 정의와 그 정의등으로 문장을 만든 가정 부분 입니다.

 

태클 금지 조항등 게임의 룰을 만든다고 해서 이 작업이 그렇게 만만한 작업이 아닙니다.

일단 서로 합의를 해 놓는다고 지딴에 엄격히 정해 놓는다고 하더라도 승부를 판정함에 있어서 꼭 말썽이 일어나는데 그 말썽 부분이 바로 태클 금지 조항에 해당되는데 이 금지조항의 해석에 따라서 이렇게도 되기도 하고 또 저렇게도 되기 때문에 항시 골치 아픈 부분이 태클 금지조항이 되고 있는 것 입니다.

쉬운 예로 헌법을 맹글어 놓고 법률을 만드는데 막상 어떤 사건이 발생했을 때 그 법률 해석을 두고 치고 박고 난리가 납니다.

그래서 헌법을 찾아보는 것 입니다.

그런데 그 헌법 해석을 두고 또 싸우는 것 입니다.

그래서 이 헌법 자체의 해석에 대해서 사람들이 맹글어 놓은 것이 헌법재판소 입니다.

헌법 재판소에서도 말썽이 생기면 우짜지요?

할 수 없지 머........ 그눔들이 그렇게 판정하는데 우짜겠어요? 여기도 항거를 하면 전경이 끌고 나갑니다.

 

그러니까 소위 게임의 룰 보다도 상위에 있는 것이 바로 '무력(force)'이지요.

김정일, 김정은이 왜 핵을 만들라고 저 난리 입니까?

코쟁이들 하고 게임의 룰을 해석하는데 마음이 안맞으면 찾는 것이 바로 그런 무력 시위 아닙니까?

 

이런 경험을 지상의 사람들이 자주 겪어 보니까 게임의 룰 부분을 좀 더 완벽하게 맹글어 보자는 분위기가 있었는데 이 합의 게임룰에 참석한 사람들이 주로 굵은 안경테를 쓰고 꾀죄쨍하게 생겨 묵어가지고 보기에도 신경질적으로 보이는 소위 수학자들 입니다.

이들이 소위 '게임룰계(rule system)'를 맹근것이 이름하여 공리계 입니다.

쫌 쉽게 말하면 조건 1, 조건 2, 조건3, 조건 4 .......... 등의 조건문 집합을 만든것이 공리계란 이름으로 세상에 알려져 있습니다.

이런 공리계를 맹그는 것이 위에서 참 쉽지 않다고 했지요?

그래서 공리계 그 자체를 맹글어내는 기준을 또 만들었습니다.

이름하여 <공리계의 3가지 판정 기준> 입니다.

이건 머 게임룰을 만들다가 시간 다 보내게 생겼지요.

 

여담이지만 제로존이 오래 전에 국민 게임을 즐겼는데 이 때 게임의 룰을 정하자고 미리 이야기 하면 꼭 이런 사람이 있습니다.

"아따 머, 우리끼린데 ...... 치다보면 그때 그때 이야기 해줘요."

무슨 말 할려고 하는지 알지요?

천하에 돈 많은 이병철 아저씨도 어떤 승부 문제가 걸려서 돈 100원이 왔다 갔다 하면 항시 자기 유리한 식으로 해석 합니다.

이러다가 논쟁이 생기고 논쟁이 생기다 보면 말투가 이상해지고 말투가 이상해지다 보면 멱살을 잡습니다.

"내가 머, 돈 100원 땜시 그러는 줄 아나? ......"

명절날 며느리끼리 국민 게임 하다가 눈탱이 밤탱이가 생기고 급기야 경찰이 출동하는 사태가 뉴스에 보도된 적이 있습니다.

 

여하튼 이런 논쟁으로 인하여 그 수고스러움을 피하기 위해서 수학자들이 만든 공리계의 3가지 기준은 다음과 같습니다.

첫째가 완전성 입니다.

승부(진실) 를 판정함에 있어서 그 판정의 기준이 반드시 게임의 룰에서 나와야 할 것

당연한 야기 아닙니까?

자꾸 딴 지방 이야기 하면 안 됩니다. 미리 합의한 방식으로 이야기 하자는 것이지요.

둘째가 독립성 입니다.

승부(진실)를 판정함에 있어서 그 조건문들 중에서 하나의 항만 제외시키더라도 그 판정이 불가능하게 촘촘히 만들어야 한다는 것 입니다.

이 말은 또 다른 뜻으로 승부(진실)을 판정함에 있어서 그 조건문중에 있으나 마나 하는 중복되는 항이 있으면 안된다는 것 입니다.

중복되는 조건문이 있으면 빼라는 것이지요.

말하자면 조건문의 항이 넘쳐도 안되고 모자라도 안된다는 것 입니다.

 

마지막 세번째가 무모순성 입니다.

승부(진실)를 판정함에 있어서 싸움이 일어났는데 어떤 조건문은 갑에 해당되고 어떤 조건문은 을에 해당되는 것 등이 존재하면 안된다는 것 입니다.

말하자면 어떤 승부를 판정함에 있어서 똑같은 상황 논리에서 따지다보니까 서로 모순되는 논리가 발견되어서는 안된다는 것 입니다.

경기의 룰을 맹그는데 있어서 이러한 판정 기준을 만들때 마지막 세번째의 무모순성을 수학에서나 논리학에서는 가장 중요시 여긴다는 것을 함께 알아 보았습니다.

역사적으로 어떤 수학적 증명을 할 때 제딴에 엄격하게 규정한다고 조건문 등을 여러개 열거해 놓았는데 나중에 보니까 그중에 빼도 좋을만한 것이 발견된 적이 있습니다.

그러함에도 불구하고 그 공리계를 만든 사람의 위상에는 큰 무리가 없다는 것이 일반적으로 받아들이고 있는 경향 입니다.

그런데 승부 판정에 하나의 조건문이 빠지면 이것도 문제가 생깁니다.

보완해야 되겠지요?

그런데 세번째의 판정 기준이 잘못되면 게임의 룰로서 가치가 사라지고 그 룰은 자동 폐기되는 것 입니다.

 

이런 점에 깊히 유의하여 제로존 이론의 핵심이 되고 있는 가정 또는 공준을 면밀히 따져 볼 수 있습니다.

 

제로존이 처음 공리계를 만들 때 고심한 것은 바로 첫번째 완전성의 조건 문제였습니다.

제일 먼저 c=h=1 을 맹글어 놓고 주어진 실험 데이터를 적용해 본 결과 그 뒤의 공준항도 불확도에 정합하는 것을 알게 되었습니다.

그런데 이 부분을 여러 사람과 논의한 끝에 아예 공준으로 집어 넣어서 말썽이 없도록 하자는데 의견일치를 보았습니다.

진실 여부를 판정함에 있어서 그 공준 기준을 유도해 나가는데 태클을 거는 일들이 없어야 한다는 것 이지요.

이 문제는 바로 두번째의 독립성이라는 조건 문제와 긴밀히 관련되어 있습니다.

s=1 대신에 s=2, s=100, s=9999 라는 표현을 쓰면 독립성이라는 조건에 부적합한 '중복' 이라는 개념에 들어 갑니다.

(단지 이렇게 해도 가장 중요한 항목이 되고 있는 무모순성의 조건에는 결격 사유가 없습니다.)

이는 수학의 자연수를 만드는 정리에서 '다음' 이라는 개념에 해당되기 때문 입니다.

 

독립성이라는 표현은 어떤 측면에서 경제성의 의미를 반영한다고 할 수 있습니다.

바로 어떤 조건 항이 결여되면 또 태클이 들어올 수 있기 때문 입니다.

이렇게 첫째, 둘째의 완전성과 독립성의 조건을 탕탕 못박아 두고 실험실에서 이미 구축된 데이터를 대입해 본 결과 모순이 생기지 않더라는 것 입니다.

여기서 모순은 수학적 모순이 아니라 실험적 정합성을 그 기준에 두고 정합성이 맞지 않으면 모순에 걸리게 되는 것 입니다.

제로존 이론에서 나온 소위 제로존 단위계를 제외하고 이 세상에 소개된 다른 단위계들은 이 세번째의 조건 즉, 무모순성이라는 조건문에 모순이 생긴 것 입니다.

말하자면 실험 데이터의 불확도 내에 불일치를 본 것이지요.

그런데 이런 특정한 단위계(플랑크 단위계를 위시한 자연 단위계 등)를 맹근 사람이 시골 아저씨도 아니고 물리학에서 노벨상을 받는 등 역사적으로 물리학 분야에 혁혁한 공과를 이룬 학자들이라는 점 입니다.

 

이들이 그야말로 쎄(혀)가 빠지게 고생해서 맹글은 공리계이다 보니까 아까 제로존이 이야기 한 것처럼 정작 폐기되어야 마땅할 것인데 이게 쫌 섭섭했던 모양 입니다.

그래서 생각해 낸 것이 그들이 만든 공리계에 딱 들어 맞아서 문제가 안 생기도록, 쉽게 말해서 태클을 걸지 않도록 써 묵을 수 있는 물리학 분야가 있더라는 것 입니다.

그러니까 미터법의 기본 단위 7개중에서 특정한 단위들만 사용되는 물리학 영역이 존재하고 있다는 것 입니다.

<전자기학 분야>에서는 암페어 라는 단위가 반드시 들어가고 <소립자 분야>에서는 에너지와 관련된 단위들이 반드시 들어가니까 이 특정한 물리학 영역에 써 묵을 수 있더라는 것 입니다.

그래서 오늘 날 소개되고 있는 특정 단위계들은 물리학의 일부 영역에서만 사용하고 있는 것 입니다.

왜 사용하는데? 이런 특정 단위계의 공리계를 사용하면 흥미롭게도 '계산이 억쑤로 편리해 질 수 있다' 는 점이 잘 알려져 있습니다.

 

이렇게 특정 분야의 영역에 사용되는 단위계들은 어차피 계산을 먼저 하고 나서 수식 전, 후로 단위 차원을 별도로 고쳐 주어야만 합니다.

이런 단위계에 물리학자들이 익숙해 있다 보니까 자연과학 분야에 있어서 차원이라는 악마가 항상 뒤따라 다녔던 것 입니다.

그리고 왜 단위를 만들어야 했던가에 대한 역사적 사실에 너무 함몰하다 보니까 단위 자체가 없는 무차원수를 아예 고려하지 않았던 것 입니다.

그런데 물리학자들이 여러가지 문제를 취급하다가 이상한 일을 발견하게 되었습니다.

하고 많은 물리량 중에서 하필 미세구조 상수는 단위가 없는채로 나타나는 것 이었습니다.

물리학자들이 어떤 사람들입니까? 지딴에는 머리가 좋다고 생각하는 사람이 아닙니까?

또 천재라는 소리도 듣고요.

그래서 이 미세구조 상수가 왜 하필 단위가 없는 숫자로만 나타나는지에 대해서 면밀히 검토를 하게 되었습니다.

 

역사적인 단위 제정부터 시작하여 계산을 해나가다가 보니까 분자 분모의 약분되는 것을 제거하다 보니까 아 글쎄 눈을 씻고 보아도 단위가 없는 순수한 숫자만 달랑 남더라는 것 입니다.

그래서 물리학자들은 ....... 아니 물리학자들 중에서 가장 머리가 좋다고 자의반 타의반 칭송을 받는 학자들이 이 문제에 모두 미쳐서 확인 작업에 들어 갔습니다.

그 중에서도 노벨 물리학상을 수상한 <파울리>는 이 미세구조 상수가 왜 하필 단위가 없는 순수한 숫자로 약 137.035.... 가 되는지 노이로제에 걸릴 만큼 평생을 걸쳐 집착한 것으로 유명합니다.

자기 병실 번호가 우연히 137호가 되니까 더 미쳐 버렸다고 들려 옵니다.

 

우리들에게 가장 친숙한 물리학자로서 <파인만>도 단위가 없는 미세구조 상수에 대해서 거의 비스무리하게 미쳤습니다.

그는 물리학자가 137 이라는 숫자를 기입한 판대가리를 들고 차량이 번잡한 대로변에 함 서 있어 보라고 우스개 이야기를 했습니다.

지나가는 사람중에 혹 그 이상한 숫자 137의 사연을 아는 사람이 있을지 모른다고 생각한 것 입니다.

이 뿐만 아닙니다. 불확정성 원리로 유명한 독일 물리학자 <하이젠베르크>조차 이 미세구조 상수의 숫자에 미쳐서 이렇게 이야기 했습니다.

이 이야기는 페르미 연구소 소장을 역임했으며 神의 입자(힉스입자)라는 이름을 맹글어 낸 노벨 수상자인 <레드만>이 그의 저서에서 이야기 한 것 입니다.

 

아마 누군가는 ...... 아마 누군가는 ....... 이 미세구조 상수의 비밀을 알아내는 사람이 나타날 것 입니다.

그 때는 전자기학, 상대성 이론, 양자역학 등이 통일 될 그런날이 될런지 모릅니다.

이때 해뜨는 나라 한국에서 제로존 이라는 사람이 나타났습니다.

그는 물리학 문 앞에도 가보지 못한 사람 입니다.

 

그가 아니 제로존이 이렇게 이야기 했습니다.

뒤통수를 갈기는 답변이 그것 입니다.

"모라고? 왜 하필 미세구조 상수가 단위가 없는 무차원수라고라?"

"모라고? 왜 하필 137 어쩌구 저쩌구 나간다고라?"

 

제발 웃기는 소리 하지 말라고.!

미세구조 상수만 단위가 없는 무차원수라고 ?

아니야 아니야 모든 물리량들이 무차원수로 되어 있더란 말이야 !

그것에 대한 증명을 해 보라고 ?

드디어 2007년 8월 신동아에 제로존 이론을 발표한 것 입니다.

거 봐라, 모두가 무차원수가 아니냐?

세상을 향해서 외쳤습니다.

우리가 눈으로 보는 것은 다 껍데기라고 ..........

게임의 룰을 내가 만들어 놓았으니까 함 조사해 보라고 !

완전성의 조건, 독립성의 조건, 무모순성의 조건을 대 보라고 !!!

국제 연합 산하 특별기구인 물리상수와 단위를 관장하는 전문기관인 CODATA 가 제로존의 손을 들어 주었습니다.

그런데 국내에서는 어처구니 없는 태클을 걸기 시작한 것 입니다.

그 태클은 제로존이 전혀 예상하지 못했기 때문에 제로존이 너무나 놀랐습니다.

아니, 경악스러움의 혼돈에 시달리기도 했습니다.

그것은 태클조차도 될 수 없는 쌩 무식한 소리를 해댔기 때문 입니다.

가장 대표적인 쌩 무식한 소리가 s=1 이라는 소리였습니다.

엥~??? 왜 하필 s=1 이라고 하는 지랄에 제로존이 꼭대기가 돌았습니다.

무슨 소리냐 하면 이 사람이 게임의 룰조차도 무슨 뜻인지 모르고 있다는 사실 입니다.

더 놀라운 것은 이런 이야기를 한 사람이 대한민국의 표준을 관장하고 있는 물리학 박사라는 점 입니다.

 

그 다음 가정이 제대로 성립하는가? 폐기 될 수 있는가? 의 시행 과정을 두루 살펴보지 않고 이런 이야기를 하더라는 것 입니다.

"제로존 이론은 가정부터 잘못됐다."

이기, 무신 소리입니까?

제로존이 즉각 반격에 들어가자 이 부분을 슬며시 꼬리를 내리고 없는 걸로 하자는 이야기가 슬슬 나왔습니다.

대한민국의 기초과학의 현주소 입니다.

 

그 다음 고려 대학교 물리학 박산가 어쩐가 하는 사람이 한 소리 입니다.

"논문을 봤는데 단위 변환과정을 써 놓고 정작 왜 단위가 필요없는, 빼고 더하는 것이 옳은가? 하는 증명이 없습니다."

이기, 또 무신 소리 입니까?

이 사람은 수학적 증명과 물리학적 증명의 갭(차이)에 대한 기초 교양과정이 대단히 부족한 사람 입니다.

제목 및 초록 등 논문 내용을 전혀 이해하지 못했다는 것 입니다.

한마디로 머가 중요한 포인트인지 똥 오줌 못가리고 우습게 본 것이지요. 영어 읽을 줄 안다고 논문 읽었다는 것 입니다.

그 이외에도 수학이나 물리학의 가장 기본적이고도 기초적인 실력이 없는 학자들이 국내에 부지기수로 존재한다는 것을 제로존은 제로존 이론을 발표하는 과정 전, 후에서 똑똑히 확인했던 것 입니다.

그 다음부터는 왜 무늬만 학자인가에 대한 이야기가 나오기 시작한 것 이지요.

 

제로존은 지금까지 게임에 룰에 대해서 전반적으로 이야기 하면서 공리계에서 반드시 필요한 3가지 판정 기준을 나름대로 설명하고 있습니다.

여기서 이 3가지 판정기준 중에서 무모순성의 기준이 대단히 중요하다는 점도 이야기 했는데 이 또한 따져보면 대단히 개념 해석이 복잡 합니다.

이 3가지 판정기준에 대해서 엄격히 그 논리를 따지다 보니까 수학 분야에서는 세집단의 수학자들이 탄생하게 된 것 입니다.

바로 논리주의 수학자, 형식주의 수학자, 직관주의 수학자가 바로 그것 입니다.

이 부분에 대해서는 밤을 새워도 이야기할만한 내용들이 가득 차 있습니다.

참고로 대부분의 수학자들은 형식주의 수학자들로 구성되어 있다고 해도 과히 틀리지 않습니다.

참 다행스러운 것은 물리학의 경우 수학의 언어로 기술하되 그 증명은 실험 데이터로 갈음 한다는 것이 좀 다릅니다.

 

그래서 수학에서의 증명은 주로 논리와 형식의 일관성을 따져서 'proof' 로 이야기 하고 물리학에서의 증명은 수학적 논리와 형식이 쫌 어벙벙 하지만 '실재(reality)' 에 대한 팩트를 보여 달라고 하는 'evidance' 라고 하는 이유가 그렇습니다.

후자는 사실 '증거' 를 대라는 말과 다름 없습니다.

얼마만큼의 실험 데이터 들에 정합해야 증명으로 간주하는 것인가에 대한 문제는 댓글 범위를 넘습니다.

왜냐하면 케이스마다 다르고 거의 확률 개념으로 치부되기 때문 입니다.

여기에도 힘?이 필요 합니다. 똑같은 논문이라도 권위자는 아량을 베풀고 초보자는 가차없이 제거 된다는 것 입니다.

왜냐하면 물리학의 실재에 대한 증거와 관련하여 실재가 무엇을 뜻하는지 또 논쟁이 시작되기 때문 입니다.

여하튼 물리학의 증명 문제는 종국에서는 상대적 불확도가 낮은 실험 데이터를 기반한다는 점에서는 수학의 증명과 다르다는 것을 모든 물리학자들의 거의 일치된 견해이기도 합니다.

.....

 

TOE, Theory of Everything, 모든 것의 이론, 만물이론

혹자는 TOE를 다음과 같이 풀어서 설명합니다.

물질의 최소 단위를 찾아내서 그것들이 결합되는 법칙을 알아낸다면 그것이 곧 만물이론이다.

이세상에 존재하는 모든 것, 우리 태양계를 넘어 온 우주의 삼라만상을 설명할 수 있는 이론이 가능할 수 있을까?

이런 꿈의 실현은 가능할 수 있을까?

 

물질의 최소 단위?

오늘날 이론 물리학자들은 그리스 시대의 현자들의 이야기를 회상하면서 물질의 최소 단위를 전자를 포함한 경입자 3가족과 무거운 중입자 쿼크 3가족을 들먹입니다.

미국의 페르미 연구소Fermi lab, 유럽공동원자핵연구소CERN, 일본의 국립 고에너지연구소KEK 등의 첨단 가속기 실험에서 쏟아 낸 그 근원을 도저히 알 수 없는 정보들을 61개국 회원을 가진 PDG(particle data group)를 통해 다음과 같이 발표하고 있습니다.

전자(electron)의 제원은 너무나 잘 알려져 있어 제외합니다.

u-mass : 105.658 3668 (+/-) 0.0000038

τ-mass : 1776.82 (±) 0.16

전자 뉴트리노 < 2 eV

뮤온 뉴트리노 < 0.19 MeV

타우 뉴트리노 < 18.2 MeV

△m^2_21: 7.59 (+0.19 -0.21) * 10^-5 eV^2

△m^2_32: 2.43 (+/- 0.13) * 10^-3 eV^2

u-mass : 1.7 - 3.3 MeV

d-mass : 4.1 - 5.8 MeV

s-mass : 101(+29 -21) MeV

u/d = 0.35 - 0.60

s/d = 17 to 22

c-mass : 1.27 (+0.07 -0.09) GeV

b-mass : 4.19 (+0.18 -0.06) GeV

t-mass : 172.(+/- 0.19 +/-1.3) GeV

.
.
.
중략

 

이기, 도대체 머하는 물건들인고?

2007년 8월 신동아에서는 아주 큼직막한 소제목 비스무리하게 다음과 같이 활자화 되어 세상에 나갔습니다.

"바이러스에서부터 은하까지 제로존 이론이 통합한다.!"

이런 제목은 코흘리개 아이들부터 옆집 아저씨, 아주머니가 볼 때 무슨 소리인고? 할 것 입니다.

더욱이 물리학에 평생 몸담아 온 국내외 물리학자들은 또 무슨 개풀 뜯어 묵는 소리를 내지르는가 하고 생각하기에 충분하고도 남을 만한 이야기 입니다.

국내의 네티즌들은 이 소제목만 보아도 틀림없이 '사기성 비스무리한 냄새가 풀풀 난다'고 리플을 달기에도 충분하여 누구하나 공박한 사람이 없을 정도 입니다.

 

제로존은 이런 볼쌍 사나운 이야기를 자초하면서도 결코 논문으로 낼 수 없었던 그간의 사정이 간단치 않습니다.

이런 걸 논문을 낸다고라?

 

이런 걸 논문으로 낸다니?

이말의 속사정을 설명하는 것은 그 분야에 평생을 몸담아 온 입자 물리학자나 고에너지 실험 학자들도 아마 고개를 살랑 살랑 흔들것으로 생각 합니다.

오래 전 K교수를 만날 때 K교수는 제로존의 손에 들고 있는 서류 뭉치에 관심을 가지고 있었습니다.

그 서류 뭉치는 당시 미국에서 비행기편으로 공수해 온 <미국 캘리포니아 로렌스 버클리 국립 가속기 센터>에서 얻어낸 따끈 따끈한 실험 데이터 목록 이었습니다.

10여년전인 서기 2000년 이전부터 2012년 지금 이 시각까지 제로존은 가속기 센터로부터 얻어낸 엄청난 실험 데이터들을 거의 한순간도 몸에서 떨어진 적이 없습니다.

별도로 제본한 책들이 너덜너덜할 정도니까요.

그 만큼 이론보다도 현장의 목소리를 대단히 귀중하게 생각하고 있다는 점 입니다.

 

인막감어유수 (人莫鑑於流水 而鑑於止水) !

사람은 흐르는 물에는 자신을 비추어 볼 수 없으나 멈춰 있는 물에는 자신을 비추어 볼 수 있으니 멈춰 있는 것 만이 수많은 만물들을 멈춰서게 할 수 있다.

장자 편의 이 이야기는 결코 쉬운 이야기가 아닌 것 같습니다.

다시 해석하면 ........

오직 고요한 것만이 고요하기를 바라는 모든 것을 고요하게 할 수 있다 !

 

제로존은 한 때 수천미터 깍아지른 듯 한 천산절벽 틈에 끼여서 숨소리조차 제대로 지를 수 없는 순간들을 무수히 겪은 바 있습니다.

물위를 지나려면 배보다 좋은 수단이 없고 땅위를 지나는데는 수레보다 좋은 수단이 없습니다.

배로 물위를 지날 수 있다고 해서 땅위에서도 배를 저어 가야 한다면 평생을 가도 얼마 나아가지 못할 것입니다.

천산절벽 틈에 끼어 든 외로운 풀조각처럼 제로존은 숱하게 쏟아져 나오고 있는 실험 데이터들 앞에서 애만 쓰고 보람이 없는 화를 당하지 않을까 노심초사 했던 것 입니다.

젊은 청춘의 끓는 피가 용광로 같은 뜨거운 공기속에서 메마를 수 있다는 위기감을 느껴본 적이 있습니다.

기냥 포기해버리고 원래의 상태로 되돌아 가버려?

 

그리고 손깍지를 끼고 드러누워 천장만 쳐다보다가 이내 잠이 들었습니다.

꿈속에 맑고 깨끗한 물 표면에 세개의 원이 그려진 꿈을 꾸었습니다.

명경지수 [ 明鏡止水 ] !

밝은 거울과 정지된 물이라는 뜻으로, 고요하고 깨끗한 마음을 가리키는 말.

제로존은 천산절벽같이 가로 막고 있는 무수한 실험더미 속에서 그 실험더미를 바로 보기 위해서는 우선 제일 먼저 하루 하루의 생활을 명경지수와 같이 되지 않으면 불가능 하다는 것을 깨닫게 되었습니다.

그래서 한낮에 생긴 감정의 덩어리들을 해가 지기 전에 말끔히 지워버리는 생활 연습에 들어가기로 마음 묵었습니다.

우선 울컥울컥하는 제로존의 심성도 고쳐야 할 필요가 있었습니다.

 

그러던 어느날 그 천산절벽 같은 실험더미를 바로 볼 수 있는 방법이 벼락처럼 머리속을 스쳐 지나갔습니다.

인체의 골격을 이루는 강건한 뼈와 같이 실험더미를 이루는 그 뼈대가 바로 물리상수라는 것을 인지하게 되었던 것 입니다.

그리고 이런 생각은 우선적으로 검색의 데이터 베이스의 기초재료를 일일이 '무식한 방법'으로 인내하면서 차근차근 수작업을 이용하여 맹글어 나가야 된다고 생각하기에 이르게 된 것 입니다.

기본 실험데이터의 오차를 하나라도 제대로 줄이지 못하면 수많은 실험 데이터의 더미가 우수수 거품처럼 날아가 버릴 수 있다는 것을 재확인하게 되었던 것 입니다.

그래서 두가지 방법을 사용하였는데 그 첫째는 인내를 요하는 수작업으로서 bottom up 방식을 써서 차근 차근히 실험데이터를 쌓아 올라가는 방법이고 둘째는 그러한 무식한 방법에서 생길 수 있는 수많은 경우의 수를 최소화 하는 거리를 생각해내는 top down 방식 입니다.

 

그러니까 top down 방식은 그 최단 거리를 알아서 위에서 내려 찍는 방법입니다.

그 방식은 바로 명경지수 전법을 일관하여 꿈에서 얻어내는 방법이 그것 입니다.

아래에서 위로 올라가는 것과 위에서 아래로 내려가는 크게 두가지 방법이 용호상쟁하여 절묘한 조화의 미를 얻어내는 것 입니다.

서울에서 지낸 10년 간의 연구 생활은 그야말로 단조로움 속에서 지내야만 했습니다.

그러니까 얼렁뚱땅 결과물을 바라는 것은 그야말로 도둑눔 심보이지요.

 

나로호, 과학기술위성2호를 지구 저궤도에 올려놓는 임무를 수행할 한국 최초의 우주발사체입니다.

2009년 8월 25일 발사에는 성공하였으나 목표궤도 진입에 실패하였으며, 2010년 6월 10일 2차 발사를 시도하였으나 비행 중 폭발로 실패한 바 있습니다.

내용을 조금 알아볼까요?

100㎏급의 과학기술위성2호(STSAT-2)를 지구 저궤도(고도 300~1500㎞)에 진입시킬 수 있는 한국 최초의 위성발사체로서 1단 액체엔진과 2단(상단) 고체 킥모터로 이루어진 2단형 발사체인데 1단 로켓은 러시아가 개발하고, 상단 로켓은 국내 기술로 개발되었습니다.

1단은 전방 동체부와 1단 탑재체부, 산화제 탱크부, 엔진을 포함한 연료탱크부, 공력핀을 포함한 후방 동체부 등 5개 부분으로, 상단은 2단 탑재체부와 킥모터부, 페이로드 페어링(앞쪽의 원뿔 모양 보호덮개), 탑재 어댑터, 위성 등 5개 부분으로 이루어 졌답니다.

 

총중량은 140t, 추진체 중량은 130t, 총길이는 약 33m, 지름 2.9m, 1단 액체엔진의 추력은 170t급, 2단 고체 킥모터의 추력은 8t급인데 개발비는 당초 3594억 원이었으나 계획 변경에 따라 규모가 늘어나서 총 5098억 원이 소요되었다고 합니다.

기대를 모았던 나로호 발사는 이번에도 나로호 가스 주입부분이 고장나서 결국 연기를 하고 말았네요.

정말 하찮게 생각되어 왔던 페어링 고무가 실제적인 원인이라고 하니까 기가 차고 코가 막히는 일이 아닙니까?

모든 일이 이렇듯 사소한 문제로 큰문제를 일으킵니다.

 

제로존도 마찬가지 입니다.

추가 논문 제출에 있어서 몸이 귀찮아 하는 수많은 변수를 제어해야 합니다.

책상앞에 앉아서 고요히 사색하면서 수많은 변수들에 대한 분석과 실질적인 액션에 들어가기 위해서 지금 제로존이 할 수 있는 최적화된 임무가 무엇인지를 밤마다 생각합니다.

갈고리를 훔친자는 체포되어 형장의 이슬로 사라지고 나라를 훔친 큰 도둑눔은 바라보는 대통령이 된다 !

작금의 제로존이 처해져 있는 상황이 딱 이렇습니다.

잘못되면 도둑눔, 잘되면 오~ 필승 코리아 !

 

그런데 딱 한가지 결론은 명확합니다.

이리 저리 분주하게 떠돌고 있는 무수한 실험 데이터 조각들을 일관된 알고리즘으로 하나의 아름답고 우아한 교집합을 얻어내는 것 입니다.

이것은 수학에서 여행하는 세일즈맨 문제(the travelling salesman problem)와 그 성격이 정확히 일치 합니다.

수학에 흥미있는 분들은 들어 보았을 것 입니다.

세일즈맨 문제란 도시와 도로의 연결망을 제시하고 한명의 세일즈맨이 모든 도시를 딱 한번씩만 방문하는 가장 짧은 거리를 구하는 문제가 그것 입니다.

주어진 도시와 도로의 집합이 작다면 점검해야 할 도로의 수도 많지 않을 것이므로 그 수학적 해법은 간단히 구해질 수도 있습니다.

그러나 최적 해법을 항시 보장할 수 있는 방법으로서 유일하게 수학자들에게 남겨진 방식은 다음과 같습니다.

 

그것은 모든 가능성을 일일이 수작업으로 확인해 보는 '무식한 방법일(brute-force approach) 뿐' 입니다.!

수학의 한 분과로 이렇게 까다로운 속성을 가진 문제를 증명하려는 것이 복잡도 이론 (complexity theory) 으로 알려져 있습니다.

아주 작은 마이크로 칩에 어떤 집단의 기본 요소들을 가장 효율적으로 배치하는 문제도 이런 복잡도 이론에서 취급하는 바, 여행하는 세일즈맨 문제와 그 성격이 똑같습니다.

제로존이 가속기에서 쏟아지는 수많은 실험데이터 조각들을 물리적인 의미가 있도록 이리 맞추고 저리 맞추는 방식이 세일즈맨 문제와 같다는 뜻 입니다.

흥미로운 점은 아직까지 세일즈맨 문제를 수학적으로 증명하는 것이 쉽지 않다는 것이며, 아니 증명이 가능한 것인지 조차도 불분명 하다는 점 입니다.

그럼에도 불구하고 세일즈맨 문제를 물리학에 접근시킬 때는 만족할 만한 실험적 정합성으로 가름할 수 있다는 것이지요.

 

그런데 여기서 <<만족할 만한 실험적 정합성의 기준>>을 어떻게 다른 사람에게 설득할 수 있는 논리를 펼 수 있을까요?

CODATA가 관장하는 전문 저널에서는 만족할 만한 실험적 정합성의 기준을 불확도가 매우 낮은 실험데이터를 우선적으로 개입시켜서 약 64개의 체크리스트를 모조리 통과하는 방식으로 그 기준을 정하고 있으며 제로존 이론은 그 체크리스트를 모조리 통과하는 테스트에서 인정을 받은 것 입니다.

상대적인 이야기지만 대체로 수학적 개념이 약한 물리학자들이나 다른 분야를 전공하고 있는 물리학자들은 이 시각까지도 왜 제로존 이론이 전문 저널에서 게재시켜준 합리적 이유를 모르고 있는 듯 합니다.

혹자는 이런 이유를 전혀 모른체 CODATA가 관장하는 전문 저널이 DSJ가 물리학 저널이 아니라는 쌩 무식한 소리를 하는 것을 들어 보았습니다.

여러번 이야기한 바와 같이 DSJ라는 전문지는 하나의 국가나 공공기관이 취급하고 있는 저널이 아니라 국제 연합 산하 특별기구인 CODATA에서 관장하며 그 경제적 지원은 유네스코에서 하고 있습니다.

 

국제적으로 아주 보수적인 저널이기 때문에 단위나 물리상수에 관한 혁명적인 개념을 가진 논문들이 게재되기가 대단히 힘들기 때문에 인용지수가 상대적으로 빈약할 뿐 입니다.

DSJ는 주로 물리 실험 데이터에 관한 실험적 상황을 검토하고 그 전반적인 정보에 대해서 특별한 테스크포스트팀이 존재합니다.

이들 팀은 국제적인 각종 실험 데이터들을 점검하고 공인하여 물리실험 데이터에 관한 주 임무를 맡고 있으며 미국의 물리학지인 <모던 피직스>에 테스크포스트 팀의 논문이 전량으로 게재하고 있습니다.

<모던 피직스>는 <피지컬 리뷰> 등 일반 물리학자들이 투고하는 곳이 아니고 물리학의 톱클래스에 몸담고 있는 학자들이 추천한 특정 물리학자나 물리학 집단이 투고하는 논문 등을 게재시켜 주고 있습니다.

제로존은 첫번째 투고 논문이 단위와 물리상수를 국제적으로 관장하는 DSJ에 반드시 게재될 수 있도록 목표를 정한 바 있습니다.

이후 첫번째 문제로 삼고 있는 것은 응용문제로 가능한한 물리학의 1급 전문지로 일단은 그 방향을 정하고 있습니다.

 

여기서 제로존이 국내 물리학자들의 이야기를 경청하는 여러 이유중에서 논문의 성격이 특정한 물리적 주제로 한정되어 있지만 그 기법에 관한 또 다른 분야의 전문가가 개입해야만 하는 이유가 간단치 않다는 사연이 들어 있습니다.

그것은 여행하는 세일즈맨의 문제처럼 수많은 경우의 수를 일일이 점검하여 만족할 만한 실험적 정합성을 보여주는 테크닉에 대한 문제로 모아진 것 입니다.

여기서 수많은 경우의 수란 무진장 쏟아지고 있는 불규칙한 실험 데이터들을 채집하는 데이터마이닝(data mining) 분야와 밀접하게 관련되어 있다는 점 입니다.

 

여기서 데이터마이닝에 대해서 함 학습해볼까요?

많은 데이터 가운데 숨겨져 있는 유용한 상관관계를 발견하여, 미래에 실행 가능한 정보를 추출해 내고 의사 결정에 이용하는 과정을 말한다.

데이터베이스로부터 과거에는 알지 못했지만 데이터 속에서 유도된 새로운 데이터 모델을 발견하여 미래에 실행 가능한 정보를 추출해 내고 의사 결정에 이용하는 과정을 말한다.

즉 데이터에 숨겨진 패턴과 관계를 찾아내어 광맥을 찾아내듯이 정보를 발견해 내는 것이다.

여기에서 정보 발견이란 데이터에 고급 통계 분석과 모델링 기법을 적용하여 유용한 패턴과 관계를 찾아내는 과정이다.

데이터베이스 마케팅의 핵심 기술이라고 할 수 있다

 

예를 들어, 한 백화점에서 판매 데이터베이스의 데이터를 분석하여 금요일 오전에는 어떤 상품들이 잘 팔리는가, 그리고 팔리는 상품들간에는 어떤 상관관계가 있는가 등을 발견하고 이를 마케팅에 반영하는 것이다.

따라서 데이터마이닝의 필수 요소는 신뢰도가 높은 충분한 자료이다.

이것은 신뢰도 높은 충분한 자료가 정확한 예견을 가능하게 하기 때문이다.

그러나 너무 많은 자료는 오히려 데이터마이닝의 예견 능력을 떨어뜨릴 수 있으므로 최적의 결과를 산출할 수 있는 의미있는 자료의 확보가 필요하다.

 

한국에서 데이터마이닝은 아직은 초기 단계에 머물러 있다.

그러나 곧 일반화될 것으로 생각된다.

그 이유는 데이터마이닝을 하기 위한 최적의 시스템이 되는 데이터웨어하우스가 국내에 이미 많이 구축되어 있기 때문이다.

또 기업의 요구 사항이 주로 고객관리에 중점을 두는 데이터베이스 마케팅 쪽으로 가고 있기 때문에 데이터마이닝의 발달은 급속히 이루어질 수밖에 없다.

한편 기술적인 면에서 데이터마이닝을 잘 구현할 수 있는 소프트웨어가 나오면 데이터웨어하우스는 축소될 것이라는 의견도 있다

 

읽어 보셨습니까?

왜 제로존 이론의 추가 논문 곧, 응용 논문에 대한 제출에 수많은 시간이 걸리는 이유를 생각해 보게 한 것 입니다.

신뢰도가 높은 충분한 자료라 함은 물리학 실험 데이터로 불확도가 대단히 낮은 실험데이터를 선택하고 데이터베이스화 해야 하며 또 이런 데이터들이 물리학적 임펙트가 대단히 높은 자료를 선별해야 하기 때문 입니다.

아까 위에서 말한 여행하는 세일즈맨 문제를 물리학의 첨단 문제에 관련 시켰을 때 그 도시와 도로망을 반드시 한번씩 경유하는 방법이란 바로 대단히 압축적인 알고리즘을 얻어내는 것 입니다.

바로 물리학의 꿈이요 이상인 <<우아하고 아름다우며 간결한 물리관계식을 구축해내는 미션>> 입니다.!

 

서울에 계신 회장님에게 편지를 쓴 것은 바로 이러한 작업이 완료되었다는 선언적 의미를 가지고 있습니다.

하나의 우아하고 아름다우며 간결한 물리관계식이란 수많은 실험 데이터들의 패턴들을 발견하여 그 교집합 속으로 맹글어 내는 일 입니다.!

이제 그것을 어떻게 바람직한 방향으로 보여주는 일만 남아있기 때문에 신중에 신중을 기하고 있는 것 입니다.

이 시점에 이르러 '하나' 라는 거대담론을 이야기할 때가 아니라는 점 입니다.

마무리 하여 깊히 명심할 점은 바로 다음과 같은 이야기 둘에 담겨 있지 않을까요?

 

첫째 이야기/

<장자> 곁에는 그를 도와 칠원의 일을 처리하고 노자를 공부하는 제자가 한 명 있었다.

그는 장자의 유능한 조수이자 장자의 토론 상대였다. 그는 종종 장자에게 희괴한 문제들을 물어오곤 하였다. 두사람은 함께 배워가며 장자의 사상을 발전시키는데 힘썼다.

이 제자가 바로 위나라 출신의 <인차>이다.

 

한번은 장자가 사흘 내내 기분이 좋지 않았다. 그러자 인차는 장자에게 물었다.
"스승님, 요즘 들어 왜 그리 기분이 언잖으십니까?"

장자는 한숨을 내쉬며 말했다.

"나는 외형에 마음이 사로잡혀 내 몸을 잊고 있었다.

명예와 이익만을 쫒는 세상 사람들의 행동이 위험함을 알고 있었지만 이를 피할 줄은 몰랐구나. 게다가 나는 그 고장에 가면 그곳의 풍습을 따라 금령에 복종해야 한다는 말을 들었다.

며칠전 나는 조능을 거닐다가 내 자신을 잊었고 이상한 새 한마리가 내 이마를 스치고 날아가 나는 밤나무 숲에서 천성을 잊었다.

밤나무 숲의 관리인은 나를 도둑으로 알고 호되게 욕을 퍼 붓더구나.

그래서 나는 기분이 좋지 않다."

 

둘째 이야기/

상고 시대 <대우>는 치수 사업을 펼쳤다. 그는 치수작업을 진행하면서 그리고 치수 작업을 마친 후에 환경을 관리하는 대신 백익에게 사람들을 모아 측량 작업을 하도록 명하였다.

뿐만 아니라 대우는 중국 역사상 최초로 대규모 국토조사를 실시 하였다.

대우는 수해 복구와 국토 조사작업을 진행하는 과정에서 각 고장의 풍속을 존중하며 이를 따랐다.

그는 단 한번도 주변 소수민족에게 중원 지역의 생활방식을 강요한 적이 없었다.

 

대우는 치수 작업을 위해 양자강 하류의 태호에 갔다가 나체로 생활하는 소수민족과 만나게 되었다.

이 소수 민족은 모두 짧은 머리에 문신이 있었고 실오라기 하나도 걸치지 않은 채였다.

대우는 그곳의 주민들을 치수 작업에 동참시키기 위해 그들을 설득하러 나섰다.

이 소수민족이 사는 지역에 들어선 후 대우는 그들에게 우호를 표현하기 위해 자신이 입고 있던 옷을 벗어던지고 그들과 함께 생활하였다.

 

결국 대우는 순조롭게 그들을 설득하여 치수작업의 성공에 힘을 보탰다.

타이후의 정비를 끝내고 나서야 대우는 다시 옷을 차려 입고 다른 곳의 치수작업을 하러 떠났다. 그와 함께 일하던 나체족은 그가 떠난 후 사찰을 지어 그를 위한 제를 지냈다.

이 사찰은 수천 년을 이어 내려오며 보수를 거듭하였다. 그리하여 오늘날까지 잘 보존해 내려오고 있다.

다만 오늘날 대우의 초상은 여러 겹의 옷을 입고 있을 뿐이다

 

제로존이 바로 명심할 이야기는 간략히 네글자로 줄이면

입향수속(入鄕隨俗) !

그 고장에 가면 그 고장의 풍속을 따르라.

더 쉬운 말로

로마에 가면 로마법을 따르라는 것이지요.

코쟁이 말로 /

Do in Rome as the Romans do.

일단은 .........!!!

 

여기서 입향수속의 '속'과 '로마'는 단순히 물리적이거나 위치적인 개념으로 생각해서는 안될 것 입니다.

그 '속'과 '로마'는 바로 민중들의 거대한 마음속일 것 입니다.

자기 생각이 대단히 심오하여 옳다고 하더라도 민중들이 마음 높이, 눈높이에 맞추라는 것 입니다.

그런데 겉으로는 민중들의 행복추구권을 들먹이면서 속으로는 자기 잇속을 차린다면 그는 이미 사망한거나
다를 바 없습니다.

마침 '단일화 중단'이라는 <속보>를 들으니 한숨이 나올 뿐 입니다.