[스크랩] 제로존

제로존;

제로존 가족 여러분!

제로존이 2007년 8월 신동아에 제로존 이론을 소개할 때 이런 이야기가 나옵니다.

고에너지 물리학(high energy physics) 에서 전문적으로 다루고 있는 극미 소립자에서 부터 천체 우주론에서 전문적으로 다루고 있는 깊고 넓은 광대한 우주론 까지 제로존 이론이 통합한다고 이야기말입니다.

이 문제는 전세계 수학자나 이론물리학자들이 꿈에도 소망하고 있는 통일장 이론과 같은 내용 입니다.
그런데 물리학 정문에도 가보지 못한 재야 물리학자가 함부로 이야기하고 있다고 생각하고 있는지 모릅니다. 여하튼 이 문제는 어디서 부터 첫 단추를 끼워야 할지 실마리도 모르고 있는 상태입니다.

제로존은 23년간의 세월을 거쳐서 드디어 그 확고한 윤곽을 찾아낸 바 있습니다.

 

그 첫째가 모든 물리량들을 '무차원화 '해야 한다는 필요 요건 입니다! (demensionless values)
왜냐하면 6종 쿼크의 질량 -에너지에 대한 PDG의 발표 데이타 리스트들을 보면 매우 불확도가
높다는 점 입니다.

특히 light quarks로 알려진 d-quark, u-quark, s-quark 등은 상대적으로 무거운 heavy quark인 t-quark
,b-quark,c-quark 등 보다 불확도가 대단히 높습니다.

그나마 가장 무거운 t-quark의 질량 에너지 값이 잘 알려져 있습니다.

따라서 제로존 이론이 기술하고 있는 수치는 유효 숫자 32자리로 표현하고 있습니다. 한마디로 현재의
과학 이론이나 기술적 측면에서 볼 때 황당하다고 생각할 것으로 추정됩니다.

그래서 제로존은 상대적 불확도가 매우 높은 쿼크등의 질량 에너지 값이나 우주론에서 나오는 관측값 또한
대단히 불확도가 높기 때문에 상대적 불확도가 낮는 물리량과의 비교를 통한 수식이 필요하다는 점 입니다.

 

개개 사람의 마음은 시시각각으로 변하기 때문에 그 마음은 좀 처럼 알아내기 힘듭니다.
그러나 한 사람이 아닌 가족, 가족을 넘어선 마을, 그 마을을 넘어선 국가, 국가를 넘어선 전 인류가
되면 그 인류의 마음동향은 알아내기가 오히려 용이하다는 점 입니다.

개개의 변덕스러운 마음은 많은 사람이 모이게 되면 상보성의 원리에 의해서 자제되고 큰 방향의 힘으로 흡수 조절되기 때문 입니다.

마찬가지로 하나하나의 입자들의 제원에 대한 정보는 알아내기가 보통 힘들지 않습니다만
많은 다양한 입자가 모이게 되면 개개 입자의 정보를 상대적으로 잘 알아내기가 훨씬 용이해집니다.

그 다음에 중요한 점은 개개 입자의 제원에 대한 측정 단위에 대한 정보가 필요하다는 점 입니다.

 

가령 전자의 질량이나 에너지를 표현하는 단위에 대한 정밀도(불확도)를 개선해야한다는 점입니다.
한 예로 소립자 영역에서 사용하고 있는 전자 볼트 (ev,Mev,Gev) 등보다 원자 핵 단위 'u'의 표현이
훨씬 정밀도가 뛰어나다는 점 입니다.

말하자면 원자핵 단위로 측정 표현하는 것이 전자 볼트 단위로 측정 표현하는 것보다도 불확도가
낮다는 점 입니다.

이 불확도에 따라서 현재 측정되고 있는 소립자의 불확도로 표현되는 것 입니다.
그런데 원자핵 단위의 정의는 kg과 mol에 대한 관계식 등으로 정의되어 있습니다.
이 말은 kg과 mol에 관한 물리상수의 정보와 수학 상수와 관려된 정보도 미리 알아 둘 필요가
있다는 점입니다. 그런데 소립자 물리학자들은 물리상수에 대해서 별 관심이 없습니다.

 

그러므로 불확도가 대단히 높은 쿼크의 질량 에너지에 대한 불확도를 개선하기 위해서는 모든 물리량들의
계급장을 떼게 해서 전체적인 관계망 속에서 그 질량에 대한 정보를 얻어내야 한다는 것입니다.

그 전체적인 관계망의 구조가 바로 무차원수에 대한 이론이 될 것 입니다.
두번째로 필요한 것은 자연과학으로 표현하는 방정식의 구조가 무엇인가를 알아내야한다는 점 입니다.

 

제로존이 발견한 바로 그 것은 자연언어 중에서 가장 엄밀하고 논리적인 언어가 바로 컴퓨터 언어라는
점입니다.

컴퓨터는 논리 비약이 있으면 컴퓨터는 알아먹지 못합니다. 그래서 논리적인 언어 바로 수학의 구조가
가진 형식적이면서 논리적인 언어라는 점입니다.

컴퓨터 언어는 다른 말로 컴퓨터 알고리즘 입니다. 제로존이 여기서 하고자 하는 것은 미시계와
거시계를 이을 수 있는 언어 방식이 바로 알고리즘적 접근의 모델링이란 것입니다.

 

알고리즘적 접근의 모델링은 임의성과 우연성을 극대적으로 배제 시키는 새로운 방법론 이라는
점입니다. 속된 말로 실험데이터에 꿰맞춰 알고리즘 모델을 만든다는 것은 거의 불가능하다는 점 입니다.

특히 알고리즘 모델은 극대의 검증 가능성 (verifiability)을 전제 한다는 점입니다.
제로존이 미시세계와 거시세계를 잇는 새로운 방법론에서 무차원수와 알고리즘적 접근의
두 가지 방법을 간략하게 설명하고 있습니다.

세번 째는 극대화된 반증 가능성(falsifiability) 입니다.

 

제로존 이론이 유효 숫자 32자리 또는 소수점 아래 31자리를 표현할 때 세상 과학자들은
코웃음을 쳤습니다.
현재의 유효 숫자는 많아 봐야 7~8개의 자리수에 불과합니다. 측정에는 항시 오차가 수반되기 때문입니다.
그런데 유효숫자를 늘리면 늘릴 수록 틀릴 가망성이 기하급수적인 확률로 증가한다는 점 입니다.

가령, 어떤 지역에서 풍속이 초속 약 10m/s라고 이야기하는 것 보다도 9.876523555675234421m/s라고 한다면 황당한 소리를 한다고 생각 할 수 있습니다.

왜냐하면 현실에서 그러한 수치가 나온다는 것은 상상할 수도 없기 때문입니다.

제로존 가족 여러분 반증가능성의 극대화 라는 이야기를 충분히 이해할 수 있었을 것이라고 생각됩니다.

 

이제 제로존이 한 이야기를 정리할 때가 되었습니다.
극미세계와 우주론까지 통합 연결할 수 있는 방식에 대한 개념은 다음과 같습니다.
첫 째, 무차원화 방식 - 방대한 관계망 속에서 특정한 정보를 찾아내는 법
둘 째 알고리즘적 접근 모델링 - 임의성과 우연성을 극소화 시키는 방법
셋째, 극대화된 검증 가능성 제공
넷 째,극대화된 반증 가능성 제공

이 네가지 조건을 가진 방정식은 바로 다음과 같습니다.

그것이 바로 '자기참조형 방정식 (self-referential equation) '입니다.

 

방정식의 형태가 자기 참조형 방정식을 띄게 되면 무엇이 시작이며 끝이라는 개념을 찾는 것이 무의미
하다는 것입니다. 단지 모든 존재는 관계망 속에서 존재한다는 뜻이지요.

이런 의미에서 괴델의 불완전성 정리는 이 세상에 진리로 나올 수 밖에 없는 연유를 가진 셈이지요.
괴델의 불완전성 정리는 쉽게 비유하면 다음과 같습니다.

닭이 먼저냐 달걀이 먼저인가 DNA가 먼저인가 RNA가 먼저인가

괴델은 이 질문에 대해서 수학적으로 증명한다는 것이 불가능하다는 점을 형식적 체계로
증명한 것입니다.

 

 

제로존이 자기참조형 방정식을 이야기하고 있지만 사실은 자기 참조형 방정식을 발견하는 것 자체가
대단히 어렵습니다. 왜냐면 말 그대로 서로와 서로가 관계를 맺고 있는 방정식 형태는 금방 수학적
모순이라는 점이 발견될 수 있기 때문입니다.

더 어려운 점은 자기 참조형 방정식의 해를 찾아낸다는 것이 더 어렵다는 점입니다.
그러나 자기 참조형 방정식의 해를 누군가 제시한다면 그 해가 제대로 맞는지 틀리는지

그 진위여부를 확인하는 것은 중고등학생들의 실력만으로도 용이하다는 점입니다. 이 문제가
바로 그 유명한 수학 NPclass 문제로 알려져 있습니다.

 

이쯤되면 제로존 이론의 논문 형태나 구조가 어떠한지를 상상할 수 있을 것입니다.
문제는 논문속에 소개하고 있는 자기 참조형 방정식의 구조를 보고 오늘 날 물리학자들이 너무나 기괴하고
놀라워서 그 수식을 검증해볼 시도의 마음조차를 낼 수 있을까 하는 의구심 입니다. 그러니까 그 참조형 방정식을 성의 있게 볼 수 있는 개방적 학자가 필요하다는 점입니다. 쉽지 않겠지요.

 

 

제로존은 세계 1급 물리학자나 수학자인 영국의 J.D.Barrow나 Roger Penrose에게 추후 시간에
논문을 보내 그 내용에 대한 평가를 기대하고자 하는 것 입니다. 물론 그학자와 가까운 또 다른 학자에게
부탁을 해야되겠지요. 그래서 제로존은 시간이 걸릴 것이라고 생각하게 된 것입니다.

 

제로존이론의 추후 진보된 연구에 도움을 줄 사람을 찾습니다.블로그에서 이야기하지 못할 사정이 있으나 꼭 제로존에게 전하고 싶은 가족분은 아래 메일로 연락 바랍니다.
dongbongyang@hanmail.net

 

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