다시금 국립중앙도서관에서 복사 받은 단행본 [21세기 새 물리학 이론 zero zone theory (도서출판 백암)]을 읽었습니다. 한 달 전쯤 구한 것인데 읽고 또 읽어도 많은 생각을 가지게 해줍니다.
일단 첫 만남부터 서술해 봅니다.
한 네티즌이 “우와 대한민국 만세! 잘은 모르겠지만 곧 한국에 물리 노벨상 수상자가 나오겠군요. 자랑스럽습니다.” 라는 식의 제목을 가지고 저의 눈길을 끌게 했습니다. 그래서 무슨 소리인가 하고 찾아보게 되었습니다.
찾아보니 신동아의 기사에 그 원인이 있더군요. 하지만 그 네티즌의 말과 같이 "노벨상 0순위, 논문 발표 순간 인류 역사에 빅뱅 초래" 등 살벌한 기사 제목과 부제들로 인해 클릭하기 어려웠습니다. 아니 껄끄러웠다고 할까요? 그런 기분이었습니다. 더구나 이것을 보게 된 시점은 좀 시간이 지난 뒤였기 때문에 과장 혹은 거짓 이라고 생각했습니다. 아니면 제가 좀 정보에 늦거나 둘 중 하나겠지요.
처음엔 그냥 지나치려고 했지만 그래도 꾀 이슈가 되었던 것 같아서 궁금증을 참지 못해 시대의 흐름을 거슬리기로 결심! 읽기로 했습니다.
주된 내용은 모든 단위의 통일과 그것을 가능 하게 만들어준 빛(광자)에 대한 의미심장한 내용이었습니다. 즉 “빛(광자)이 모든 것을 표현한다.” 라고 생각하시면 쉽습니다.
보자마자 필~!이 왔습니다.
만약 저기에 단위통일에 대한 것만 쓰여 있었다면 아마 그냥 지나쳤을 겁니다. 하지만 저기 중심에 있는 것은 빛(광자)이었고 빛(광자)이란 저의 최대 관심사 중 하나였습니다.
왜냐하면 빛의 비밀을 풀면 모든 것의 이론(T.O.E: Theory of everything)를 알 수 있을 거라는 생각을 가지고 있었기 때문이죠. 하지만 일개 고등학생이었던 저는 심증은 있는데 물증을 못 찾고 있었습니다. 그렇기 때문에 읽으면서 직감했습니다. 무엇을 설명하고 있는지 무엇을 말하는지 말입니다.
뭐지? 뭔가 무서워. 아니 충격과 공포다! 내가 오랜 시간 동안 생각했던 핵심이 여기에 있잖아! 뭐, 뭐하는 사람이지? 무슨 일이지? 무슨 일이 벌어지려고 하는 거지?!
무엇보다 이런 것이 가능하구나! 천잰데?!
일단 침착하게 신동아의 내용을 다시 찬찬히 살펴본 결과 역시 제가 생각하고 있는 모든 것의 이론(T.O.E: Theory of everything)로서의 열쇠와 같다는 걸 알았습니다.
이 사람은 어떠한 생각을 가지고 이런 결론을 내린 걸까? 흠 기준이 c=h=s=1 네놈이냐? 처음 볼 때부터 알아봤어.
그러타면 아인슈타인이나 다른 과학자들이 궁극적으로 추구 했던 것을 이 사람이 푸는 것이니까 노벨상이 문제가 아니라 세상이 바뀌겠네?!!!!!!!!!!!
다시금 흥분해 버렸습니다. 기쁨과 환호 그리고 동시에 의문이 들었습니다. 왜 나는 몰랐던 거고 크게 이슈가 되지 않았던 거지?
이후 저는 저도 모르게 제가 알고 있는 모든 수단과 방법을 동원해 찾아보았고 곧 그러한 이유를 알 수 있었습니다. 우선 제로존이론에 대해 이해하는 사람이 적었고 좀 안다는 사람들(물리학자)은 부정적으로 생각했고 무엇보다 제로존이론에 대한 이후 소식이 없었던 겁니다. 아무튼 더 이상 인터넷에서 찾아보는 건 의미 없다고 생각했습니다. 하지만 좀 더 제로존이론에 대해 알고 싶고 그렇다고 더 이상 기사로 나오지도 않을 것 같고 해서 제조론 블로그로 의심? 되는 곳을 집중 공략을 하기로 결심하고 매일 출석 도장을 찍었습니다. 그리고 다행히 제로존 이론에 대한 이야기를 들을 수 있었습니다. 확신은 했지만 여전히 의문점이 많았는데 제로존님이 풀어 주시니 감사할 따름입니다.
제로존 이론은 통일적으로 계산하는 물리 이론입니다. 여기서 '통일적'으로 '계산한다'는 의미는 다음과 같습니다. 다양한 자연 현상을 해석하고 계산하는 자연과학에서의 가장 기본적인 언어는 다름아닌 바로 물리학에 입문하자마자 처음 배우는 '미터법 단위'입니다. 미터법 단위는 7개 기본단위로 구성된 'SI 단위계'라고도 하지요. 제로존 이론은 7개의 기본단위 (m, kg, s, A, K, mol, cd)들이 서로 물리적 속성이 같다는 이론입니다. '모든 것이 같다(등가)'는 의미는 제로존 이론의 '0'으로 상징하고 있습니다.
아인슈타인의 이론이 발표될 당시에 무형의 에너지와 유형의 질량이 서로 다른 속성의 개념으로 알려져 에너지의 단위 J 과 질량의 단위 kg은 서로 호환 또는 교환이 되지 않았습니다. 아인슈타인이 특수 상대성이론의 기본 공준으로 빛의 속도는 관찰자의 상태와 관계없이 일정하다는 '광속불변의 원리'를 연구하다가 E=mc^2 이라는 공식을 발견했지요. 이 때가 1905년 입니다. 이 공식은 오늘날 핵융합이나 핵분열시 에너지 보전법칙에 어긋나는 양만큼 정확히 질량과 에너지 사이에 교환율이 존재한다는 것으로 잘 검증되고 있습니다. 에너지와 질량의 교환율이 c^2 이라는 것이지요.
제로존 이론에서는 현재 물리적 속성이 서로 다른 7개의 기본단위들 사이에서 모두 호환이 가능하다는 것을 밝힌 이론입니다. 상대성이론의 에너지와 질량의 호환 또는 등가 이론을 확장시켜 모든 물리량들 사이에서도 '등가 개념'이 존재한다는 것을 제로존 이론의 공준을 실험치를 통해 입증하는 것입니다. 따라서 이 이론은 모든 자연현상을 표현하고 있는 물리량, 그 물리량을 조합하고 있는 기본 물리량과 유도 물리량들이 서로 '하나'의 원리(제로존 이론의 공준)에 따라 차원들이 '통일' 가능한 것을 밝힌 것입니다. 이제 서로 차원이 달라 덧셈과 뺄셈이 불가능 했던 단위들 간의 연산에 있어 지금까지 수식의 올바름을 일차적으로 검증했던 '차원분석'의 복잡한 개념이 폐기될 것입니다.
가령 길이의 기본단위로 사용하고 있는 1m가 얼마만큼의 기본질량(1 kg), 시간(1 s), 전류량(1 A), 온도(1 K), 물질량(1 mol), 광도(1 cd)와 변환율이 존재 할 것인가에 대해서 계산이 가능해 집니다. 이제 아인슈타인이 밝힌 에너지(J) 와 질량(kg) 사이에 변환율 c^2 이 존재하는 것만큼 제로존 이론도 각 단위별 변환율을 계산해 내고 있으며, 이에 대한 검증문제는 누구나 가능하도록 밝혀 놓았습니다. 수학에서 군이론(group theory)은 어려운 것이 아니라 그 정의가 너무 쉬워서 문제지만 겉으로 추상적으로 보여 그 응용이 대단히 어려운 것으로 보입니다. 제로존 이론도 너무나 쉽습니다. 그 기본 개념은 숫자로 표현되는데 이 때의 숫자는 물리학적 의미로 진동수로 대체하고 있습니다.
겉으로 드러나는 다양한 숫자는 숫자 1이라는 빛 알갱이 하나를 '기준자'로 정의해서 모든 물리량들이 진동수라는 물리적 속성으로 대체하여 숫자로 통일한 것입니다. 이제 단순히 전자기학의 매개자로 간주되고 있는 '광자'의 개념을 4가지 힘을 비롯하여 모든 힘의 원천적인 개념으로 확장하는 것입니다. 따라서 이세상 모든 물리적 표현은 빛 알갱이의 숫자로 '양자화' 하는 계산방법으로 새로운 물리이론이 나온것입니다. 그러므로 "모든 것은 '빛'으로부터 나오고" 그 빛은 숫자이며 이 숫자는 진동하는 고유한 패턴에 따라 모든 것의 고유한 물리량 대신으로 대체하는 것입니다.
크기와 방향을 가지는 벡터의 개념은 스칼라 개념으로 통일시켜서 '기본 숫자 1'이 모든 물리학의 개념을 '하나'로 통일 시키는이론입니다. 이제 자신의 키를 시간, 질량이나 온도단위 따위로 변환 시킬 수 있습니다. 사람들은 제로존 이론을 숫자 꿰맞추기라고 합니다. 숫자 1 이 숫자 123456789, 12345678987654321 등과 어떤 물리적 의미가 있을까요? 단위가 없는 이 시대 물리학의 최대의 미스테리 숫자 미세구조 상수 대략 137 등과 어떤 관련이 있을까요? 사람들은 큰 충격을 받으면 오히려 태연해 집니다. 이제 그 진실의 여행으로 '제로존 이론'이 여러분에게 다가 갈 것입니다.
이는 마치 화폐에 달러, 파운드 등의 단위가 있는 것과 같다, 하지만 환율이 유동적인 경제 상황과는 달리(이를 변수계수, variable coefficient), 에너지 단위들 사이의 비율은 정확히 고정되어 있다.(이를 상계수, constant coefficient) 비슷한 예를 들자면, 실링과 파운드의 비율이 항상 20실링 대 1파운드인 것을 들 수 있다. 그러나 물리학자가 허용한 복잡한 성질 하나는, 단위들 사이의 비율이 20과 같이 간단하지 않고 1파운드 대 1.6183178실링과 같이 무리수가 되는 것이다.
적어도 더 현대화된 고급 이론물리학자들은 통일된 단위를 사용할 것(노벨 물리학상 수상자인 파인만은 이미 제로존 이론의 등장을 예언하고 있다)이라고 여러분은 기대할지도 모르지만, 여전히 논문에서는 절대온도, 메가 사이클스, 그리고 가장 최근의 것으로는 페르미스의 역 등이 에너지 단위로 사용된다.
물리학자들이 인간이라는 것을 확인하고 싶은 사람이 있다면, 물리학자들이 에너지를 나타내기 위해 이 모든 다양한 단위들을 사용하는 어리석음을 범하고 있다는 사실이 좋은 증명이 될 수 있을 것이다.
즉 물리학자들은 그토록 ‘다양한 방식’으로 에너지를 도입하고 또한 ‘다른 단위’로 측정하고 ‘다양한 이름’으로 명명한 것을 부끄러워해야만 한다.
아래 제로존 이론에 대해 한국물리학회가 내린 ‘결론’입니다.
질량, 길이, 시간 등 7개의 기본 단위를 숫자로 변환해 통일시키고 이를 통해 물리학 법칙을 검증할 수 있다는 제로존 이론은 단순 숫자 끼워 맞추기에 불과한 과학적 가치가 전혀 없는 주장이라는 결론을 얻었다. 이론의 근거로 제시된 몇 페이지에 걸친 CODATA와 제로존 이론 계산 결과도 실은 단순 숫자 변환에 지나지 않음이 자명했다.
제로존 이론의 반대자들이 제로존 이론의 수치가 다른 수치로부터 유추될 수 있는 것이며 과학이론이 아니라고 생각한다는 말입니다. 제가 따로 찾아 본 결과 다른 물리학자들도 같은 말을 하더군요. 단순변환에 지나지 않는다고 말이죠. 하지만 단순 숫자 변환이 큰 의미를 가지고 있다면?
예를 들어 측정되는 물리량(모든 단위)을 통합적인 무차원수로 표현함으로써, 그 간 해결하지 못했던 단위간의 관계를 밝혀내고 단위간의 벽으로 인해 밝혀내기 어려웠던 새로운 법칙들을 무차원수를 이용하여 발견할 수 있다면?
설마 아직도 제로존 이론으로 무엇을 할 수 있는지 이해 못 했나요?
음.. 기사 제목을 봅시다. 뉴트리노 3종 관계식, 질량을 밝혀 냈다고 하네요. 블로그의 댓글중에 보니 미세구조상수(α)와 전압(V) 그리고 기체상수(R)에 관한 새로운 관계식 또한 발견했다고 하네요. 이것에 대한 댓글은 매우 의미 있는 것 같아 덧붙입니다.
이번에 새로이 발견한 관계식은 아마 지구의 슈퍼컴퓨터를 다 동원하더라도 불가능 할 것입니다. 왜냐하면 현재의 자연과학 이론과 기술로서는 컴퓨터가 차원을 구별하지 못하기 때문입니다. 그래서 차원을 통일하는 개념이 너무나 중요한 것 입니다. 제로존은 그래서 개념 및 해석을 중시합니다.
더 필요하세요?
그리고 제로존 이론은 검증 가능한 이론입니다.
간단히 실험치와 비교하면 됩니다.
저는 솔직히 말해 아직도 대한민국에서 이런 이론이 나온게 믿기지가 않네요. 정말이지 아직도 설레고 흥분됩니다.
자 이제 포스팅도 했고 하니 편안한 마음으로 제로존 이론이 공식적으로 발표되는 날과 검증의 현장을 기다립니다.