과학(Science) 814

'미네랄 워터'는 정말 몸에 좋을까?

'미네랄 워터(Mineral Water)'는 수돗물보다 '미네랄(Mineral)'이 많고, 맛있으며, 건강에도 좋을 것이라는 이미지가 있다. 그런데 '미네랄 워터'가 정말 몸에 좋을까? 그리고 '미네랄 워터'가 건강에 좋다는 근거는 있을까? 또 '미네랄 워터'와 '수돗물'은 어떻게 다를까? 0. 목차 미네랄 워터 '센물'과 '단물' '클러스터가 작은 물'이 건강에 좋다? '알칼리 이온수'가 건강에 좋다? 해양 심층수 1. 미네랄 워터 '수돗물을 먹는 것에 저항감을 느낀다.', '건강을 위해서 미네랄 워터를 먹는다' 등 여러 가지 이유로 미네랄 워터를 사 먹는 사람들이 있다. 시장에서는 여러 가지 종류의 미네랄 워터가 판매되고 있다. '미네랄 워터(Mineral Water)'의 '미네랄(Mineral)'은..

육상 식물은 어떻게 등장했을까?

현재 우리가 알고 있는 육상 식물은 어떻게 등장했을까? 이를 알기 위해서는 우선 생명의 재료가 되는 '유기물'이 어떻게 등장했는지 알아야 하고, 식물의 조상이라고 생각되는 '남세균'이 어떻게 등장했는지를 알아야 한다. 0. 목차 '유기물'의 등장 '광합성 세균'의 등장 식물의 육상 진출 1. '유기물'의 등장 생명의 재료가 되는 유기 화합물은 지구상에 어떻게 나타났을까? 그리고 초기의 생명은 유기화합물과 물에서 어떻게 탄생했을까? 이러한 두 가지 의문은 아직 해결되지 않았다. 그러나 이에 대한 몇 가지 가설이 있다. 1-1. 무기화합물에서 유기화합물이 형성되었다. 1953년, 미국 시카고 대학의 대학원생이던 '스탠리 밀러(Stanley Miller, 1930~2007)'는 실험 장치 속에 원시 지구의 환..

뇌-AI 융합

뇌와 기계를 연결하는 '브레인 머신 인터페이스(BMI: Brain Machine Interface)'가 최근 빠르게 개발되고 있다. 이에 따라 머리로 생각하는 것만으로 컴퓨터를 조작하는 일이 가능해졌다. 예컨대 생각하는 것만으로도 문장을 만들거나, 그림을 그리거나, 로봇을 조종하는 일이 가능해졌다. 앞으로도 '뇌'와 '인공지능(AI)'을 연결하여 인간의 능력이 계속 확장할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 과연 인간은 뇌의 기능을 어디까지 확장할 수 있을까? 뇌와 AI가 융합됨으로써 인간은 결국 신이 될 수 있을까?0. 목차뇌와 컴퓨터를 연결·융합해 뇌를 확장한다.뇌에 인공 센서를 달아 뇌의 능력을 확장할 수 있음이 실증되었다.빠르게 진화하는 AI 기술뇌의 전기 신호를 AI로 해독한다.BMI에 AI를 활용..

'인간성'이란 무엇인가?

인간의 행동 중에는 단순한 정보의 입출력으로 설명하기 어려워 보이는 것도 있다. '적성'이나 '취향'같은 미묘한 개성, 그리고 인간의 고귀한 능력이라고 여겨지는 '창조성(Creativity)'이나 '사랑(Love)'과 같은 인지적 특성은 어디에서 비롯된 것일까?0. 목차'적성'이란 무엇인가?'창조성'이란 무엇인가?'사랑'이란 무엇인가?1. '적성'이란 무엇인가?1-1. '적성'은 '본성'과 '환경'에서 영향을 받는다. '볼프강 아마데우스 모차르트(Wolfgang Amadeus Mozart, 1756~1791)'는 5살에 '미뉴에트(Minuet)'를 작곡했다. 그리고 여섯 살에는 비엔나 궁전에 초대받아 '마리아 테레지아(Maria Theresia, 1745~1765)' 황후 앞에서 연주도 했다. 모차르트는..

구뇌(Old Brain)

인간의 뇌를 아주 단순하게 구분하면 '구뇌(Old Brain)'과 '신뇌(New Brain)'으로 구분시킬 수 있다. 진화 단계에서 가장 먼저 발달하여 본능과 생존에 큰 형향을 주는 부분을 '구뇌(Old Brain)'이라고 하며, 가장 나중에 발달하여 이성적인 사고와 선택을 하도록 도와주는 부분을 '신뇌(New Brain)'이라고 한다. '신뇌(New Brain)'는 '신피질(Neocortex)'을 말하는 것이고 '구뇌(Old Brain)'는 신피질을 제외한 뇌를 말하는 것이다. '구뇌'는 원시적인 인간 사회가 시작되기 전부터 진화해왔기 때문에, 구뇌는 '파충류 뇌'와 대부분 일치한다. 우리의 정서 경험은 '구뇌(Old Brain)'과 '신뇌(New Brain)' 양쪽에서 모두 일어나고 있다고 해야 타당..

패턴 인식 마음 이론(Pattern Recognition Theory of Mind)

0. 목차 신피질의 계층구조 계층적 패턴인식의 과정 리던던시(Redundancy) 파라미터는 어떻게 작동하는가? 자동 연상 '기억'은 '인식'을 위해 존재한다. 정보처리 메커니즘의 보편성 학습 생각의 방향성 '언어'의 계층적 속성 인공지능 모형설계 1. 신피질의 계층구조 '신피질'은 영어로 'neocortex'라고 하는데, 이는 라틴어로 '새로운 껍질(neo cortex)'에서 유래한 말이다. 신피질의 주요 기능은 계층적으로 구성된 정보의 패턴을 다루는 것이다. 또한 신피질 자체가 계층적인 방식으로 작동하기도 한다. 따라서 신피질이 없는 동물은 계층구조를 이해하는 능력이 없다고 할 수 있다. 즉, 포유류가 아닌 동물들은 '신피질'이 없으므로, 기본적으로 포유류가 아닌 능력은 계층적으로 이해하는 능력이 없..

'사고 실험'으로 뇌의 작동 방식 추론해보기

우리 뇌의 작동 방식을 인지할 수 있는 수준으로 끌어올리기 위해, 몇 가지 '사고 실험(Thought Experiment)'을 해보자. 0. 목차 우리의 기억은 순차적이다 우리의 뇌는 패턴을 인지하고 저장한다. 우리는 끊임없이 미래를 예측한다. 우리의 뇌는 계층적으로 기억하고 인지한다. 1. 우리의 기억은 순차적이다. 일단 알파벳을 소리 내 암송해 보자. 이것은 어렸을 적부터 해온 일이기에 쉽게 해낼 수 있을 것이다. 이번에는 알파벳을 거꾸로 암송해 보자. 알파벳을 일부로 거꾸로 외워본 적이 없다면, 어렵다는 것을 알 수 있다. 하지만 알파벳을 벽에 붙여놓은 교실에서 꽤 많은 시간을 보냈다면 '시각 기억'을 떠올린 다음 그것을 거꾸로 읽어나갈 수 있을지도 모른다. 물론 이미지 전체를 기억하는 것은 어려운..

[과학자] 찰스 다윈 - 일반적인 종 이론을 창시하다.

0. 기본 데이터 이름: 찰스 로버트 다윈(Charles Robert Darwin) 출생-사망: 1809년 2월 12일 ~ 1882년 4월 19일 국적: 영국 출생지: 영국 0-1. 목차 박물학에 대해 흥미를 가지다. 탐험선에 오른 청년 '찰스 다윈' '월리스'가 보내온 한 통의 편지 종의 기원 '종의 기원'이 탄생하기까지 영향을 받은 저서들 연구와 저작으로 보낸 만년 다윈의 이론은 이후 100년에 걸쳐 심화되었다. 저서 1. 박물학에 대해 흥미를 가지다. '찰스 다윈'은 1809년 2월 12일에 '슈롭셔'의 '슈루즈버리(Shrewsbury)'에서 태어났다. 아버지는 유명한 의사였으며, 어머니는 도예가인 웨지우드의 딸이었다. 그리고 할아버지 '에라스무스 다윈(Erasmus Darwin, 1731~1802..

인간 뇌의 '연산 용량'과 '기억 용량'은 얼마나 될까?

0. 목차인간 뇌의 기능을 구현하기 위해 필요한 '연산 용량'인간의 인성 자체를 업로드하기 위해 필요한 '연산 용량'컴퓨터는 인간 수준의 '연산 용량'을 달성할 수 있는가?인간 뇌의 기억 전체를 저장하기 위해 필요한 '기억 용량'1. 인간 뇌의 기능을 구현하기 위해 필요한 '연산 용량' 인간 뇌의 '연산 용량'은 얼마나 될까? 역분석된 뇌 영역들의 기능을 인간 수준으로 모방할 때, 얼마의 자원이 필요하겠는지 산정하는 방식으로 몇 가지 추측치가 존재한다. 일단 특정 뇌 영역의 연산 용량을 추정하면, 뇌 전체에서 영역이 차지하는 비율을 근거로 전체 뇌 용량을 계산할 수 있다. 그런데 이 예측치는 기능적 모방에 근거를 둔 것이다. 즉, '모든 뉴런'과 '개재뉴런(Interneuron, 2개의 뉴런 사이에 개재..

3차원 분자 연산(3D Molecular Operation)

'집적회로(Intergrated Circuit)'가 발명되기 훨씬 전부터 연산의 가격 대 성능비를 기하급수적으로 증가시켜준 4개의 다른 '패러다임(Paradigm)'들이 있었다. 그 4개의 패러다임은 과거부터 순서대로 '전기기계식 컴퓨터(Electromechanical Computer)', '계전기식 컴퓨터(Relay System Computer)', '진공관(Vacuum Tube)', '트랜지스터(Transistor)'였다. 그런데 이번 패러다임도 마지막이 아니다. '집적회로' 패러다임의 S자 곡선의 끝에 다다르면, 기하급수적 성장은 6번째 패러다임인 '삼차원 분자 연산(3D Molecular Operation)'으로 이어질 것이다. 그런데 다섯 번째 패러다임인 '집적회로' 패러다임에서 '무어의 법칙(..

'무어의 법칙'은 앞으로도 굳건할까?

'수확 가속의 법칙(Law of Accelarating Returns)'의 지배를 받는 기술의 범위 중에 가장 널리 알려진 기하급수적 추세의 사례는 이른바 '무어의 법칙(Moore's Law)'이라는 것이다. 1970년대 중반에 집적회로 발명의 선구자이자 향후 '인텔(Intel)'사의 회장이 된 '고든 무어(Gordon Moore, 1923~)'는 집적회로에 집어넣을 수 있는 트랜지스터의 수가 24개월마다 두 배로 늘어난다는 것을 발견했다. (1960년대 중반에는 12개월로 추산했다가 나중에 수정함) 전자들이 이동하는 거리가 짧아지는 것이니, 회로의 동작 속도가 빨라지고, 전체 계산력도 늘어난다. 그 결과 연산의 '가성비(가격 대 성능비)'가 기하급수적으로 증가한다. 정보기술의 역량을 측정하는 여타 잣대..

수확 가속의 법칙(Law of Accelarating Returns)

0. 목차'수확 가속의 법칙'이란?'복잡성'이란 무엇인가?'질서'란 무엇인가?'문제'란 무엇인가?'진화'란 무엇인가?패러다임의 생명 주기프랙탈식 설계'진화'가 '복잡성'을 증가시킨 사례 살펴보기1. '수확 가속의 법칙'이란? '수확 가속 법칙(Law of Accelarating Returns)'이란 '진화(Evolution)'의 과정이 가속적이며, 그것의 산물 또한 기하급수적으로 증가한다는 현상을 나타내기 위해 만들어진 말이다. 기술의 지속적인 가속은 이른바 '수확 가속의 법칙'의 필연적 결과이다. '수확 가속 법칙(Law of Accelarating Returns)'이란 말은 미래학자 '레이 커즈와일(Ray Kurzweil)'에 의해 만들어졌다. 진화 과정의 산물에는 '연산(Calculation)' 같..

타키온(Tachyon)

0. 목차빛보다 빨리 움직이는 입자 '타키온''타키온'이 포함된 '가짜 진공'에서 우주가 시작되었다?타키온을 증명할 수 있는가?공상과학물에서의 타키온1. 빛보다 빨리 움직이는 입자 '타키온' '타키온(Tachyon)'은 '빛보다 빠르게 운동하는 성질을 가진 가상적 입자'에 대한 명칭이다. '광속(Speed of Light)'보다 빠른 입자가 존재할지도 모른다는 예측에서 '타키온'이란 개념이 나왔다. 타키온의 특성 중 가장 기이한 것은 질량이 '허수'라는 점이다. '허수(Imaginary Number)'는 음수의 제곱근으로 i라는 기본단위로 표현된다. '아인슈타인의 방정식'에 질량 m을 im으로 대치하면 놀라운 변화가 일어난다. 갑자기 모든 입자들이 빛보다 빠르게 움직이는 것이다. '타키온(Tachyon)..

평행우주의 종류

최근 들어 '평행우주(Parallel Universe)'는 이론물리학에서 뜨거운 논쟁거리 가운데 하나로 떠올랐다. 흔히 평행우주라고 하면 '우리가 사는 곳과 완전히 똑같으면서 더 많은 가능성을 간직한 곳'을 떠올리겠지만, 실존 가능성이 있는 평행우주는 우리의 짐작과는 많이 다르다. 현재 과학계에서 가장 관심을 끌고 있는 평행우주에는 '초공간(Hyperspace)', '다중우주(Multiverse)', '양자적 평행 우주(Quantum Parallel Universe)'가 있다. 0. 목차 초공간(Hyperspace) 다중우주(Multiverse) 양자적 평행 우주(Quantum Parallel Universe) 우주들 사이의 접촉은 가능한가? 1. 초공간(Hyperspace) 가장 오랜 기간 동안 논쟁이..

우주 탈출(Universe Escape)

우주적 시간의 스케일에서 볼 때, 생명체라는 것은 참으로 나약하고 덧없는 존재처럼 느껴진다. 생명체가 번성하는 기간은 별들이 빛을 발할 수 있는 아주 짧은 시기에 국한되어 있으며, 우주가 나이를 먹고 온도가 내려갈수록 생명체가 생존할 확률은 거의 0으로 사라진다. 이 점에서 물리학과 열역학의 법칙은 매우 단호하다. 우주의 팽창 속도가 계속 빨라지면 생명체는 결코 살아남을 수 없다. 그러나 온도의 하강하는 속도가 매우 느리다면, 진보된 문명을 가진 생명체들은 목숨을 부지할 방법을 찾아낼 수도 있지 않을까? 과학문명을 최대한으로 활용하여 거대한 동결을 피해 끝까지 살아남는 종족이 존재할 수 있을까? 일단 우주가 거치게 될 각 단계들은 천문학적인 시간 동안 계속되므로, 진보된 생명체들이 시간이 모자라서 탈출을..

우주의 종말

0. 목차 열역학을 지배하는 세 개의 법칙 우주의 종말 우주의 5단계 '우주의 종말'에서 생명체가 살아남을 수 있을까? 1. 열역학을 지배하는 3개의 법칙 19세기의 물리학자들은 열물리학을 지배하는 3개의 법칙을 발견한 후, 그것을 우주의 종말과 연관지어 생각하기 시작했다. 1854년에 독일의 물리학자 '헤르만 폰 헬름홀츠(Hermann von Helmholtz, 1821~1894)'는 열역학법칙을 우주에 적용한 결과 '별과 은하를 비롯한 모든 만물은 언젠가 반드시 죽게 된다.'는 사실을 깨달았다. 열역학 제1법칙: 열역학 제1법칙은 물질과 에너지의 양이 변하지 않는다는 '에너지 보존 법칙(Law of energy conservation)'이다. 물질과 에너지는 아인슈타인의 E=mc2를 통해 서로 왔다 ..

중력 렌즈 효과(Gravitational Lens Effect)

0. 목차 아인슈타인이 '중력 렌즈 효과'라는 아이디어를 떠올렸다. '중력렌즈효과'가 관측되었다. '중력렌즈효과'로 우주를 탐사한다. 1. 아인슈타인이 '중력 렌즈 효과'라는 아이디어를 떠올렸다. 우주를 탐사하는 강력한 수단 중에는 '중력 렌즈(Gravitational Lens)'와 '아인슈타인의 고리'라는 것도 있다. '중력렌즈' 현상은 중력렌즈란 질량을 가진 천체가 근처 시공간을 휘게 하여 렌즈와 같은 역할을 하는 현상이다. 1801년에 베를린의 천문학자 '요한 게오르그 폰 솔드너(Johan Georg von Soldner)'가 태양의 중력에 의해 별빛이 구부러지는 정도를 처음으로 계산하였다. 일반 상대성이론이 완성되기 전인 1912년에 아인슈타인은 중력에 의해 빛이 휘어지는 현상을 일종의 '렌즈 효..

우주는 컴퓨터 프로그램인가?

'M-이론(M-Theory)'은 우주에 관하여 다분히 철학적이고 근본적인 질문을 제기하고 있다. 혹시 우리의 우주가 '홀로그램(Hologram)'은 아닐까? 우리의 몸이 2차원 그림자로 투영되는 '그림자 우주'가 어딘가에 존재하는 것을 아닐까? 이 질문은 또 다른 난해한 질문을 연쇄적으로 야기한다. "우주는 컴퓨터 프로그램인가? 우주의 모든 것은 '컴퓨터 프로그램(Computer Program)'에 담아 재현시키는 것이 과연 가능할까?0. 목차홀로그램(Hologram)우주도 홀로그램인가?우주는 컴퓨터 프로그램인가?우주 전체 정보의 양플랑크길이의 영역안에도 우주가 존재할 수 있다.1. 홀로그램(Hologram) 오늘날에 '신용카드', '어린이 박물관', '놀이공원' 등에서 일상적으로 활용되고 있는 '홀로그..

블랙홀 정보 역설(Black Hole Information Paradox)

0. 목차 호킹 복사(Hawking Radiation) '블랙홀'의 dual을 찾아내 '블랙홀'의 정보를 간접적으로 얻어낸다. '스티븐 호킹'은 블랙홀에서 정보가 영구 손실된다고 주장했다. 하지만 '양자역학'에 의하면 정보는 소실될 수 없다. 1. 호킹 복사 '끈이론(String Theory)'은 '정보이론(Information Theory)'에 등장하는 난해한 '역설(Paradox)'과도 밀접하게 관련되어 있다. 사실 블랙홀은 완전히 검은 천체가 아니다. 소량의 에너지가 양자역학의 '터널효과(Tunnel Effect)'에 의해 서서히 밖으로 새어 나오고 있기 때문이다. 양자역학에 의하면, 물질이나 에너지의 흐름이 강한 장벽에 부딪혔을 때, 그들 중 일부는 벽을 뚫고 빠져나올 수 있다. 그 결과 블랙홀을..

미니 블랙홀(Mini Black Hole)

0. 목차미니 블랙홀미니 블랙홀은 암흑 물질인가?'미니 블랙홀'로 끈이론을 검증한다.1. 미니 블랙홀 우리가 주로 아는 블랙홀들은 주로 '항성 질량 블랙홀(Stellar-Mass black Hole)'이나 '거대 질량 블랙홀(Super Massive Black Hole)' 등 비교적 큰 블랙홀들이다. 하지만 소립자 크기의 '미니 블랙홀(Mini Blackhole)'이 있을지도 모른다는 설이 있다. 이론적으로는 아무리 작은 것이라도, 아주 작아지면 블랙홀이 된다. 하지만 질량이 작은 것을 그렇게까지 압축할 수 있는 자연 현상은 아직 알려져 있지 않다. 그러면 어떻게 '미니 블랙홀'이 만들어졌을까? '미니 블랙홀'의 제창자인 영국의 물리학자 '스티븐 호킹(Stephen William Hawking, 1942..

[영화] 굿 윌 헌팅(Good Will Hunting)

0. 목차 줄거리 수학자 '라마누잔'의 실제 이야기를 각색하였다. '라마누잔의 함수'는 '끈이론'에 응용이 가능하다. 1. 줄거리 케임브리지의 뒷거리를 주 무대로 삼았던 이 영화에는 선천적으로 수학적 재능을 타고난 천재 '매트 데이먼(Matt Damon)'이 주인공으로 등장한다. 그는 동네 불량배들과 주먹다짐을 하면서 어린 시절을 보내다가, 우연한 기회에 MIT의 일용직 청소부로 고용된다. 그러던 어느 날, MIT의 한 수학과 교수가 학생들에게 문제를 내주면서 "답을 아는 사람은 복도에 걸려 있는 칠판에 적어놓으세요. 누군지는 몰라도, 그 학생은 틀림없이 위대한 수학자가 될 것입니다."라고 공언한다. 그런데 놀랍게도 정답을 적은 사람은 수학과 학생이 아니라, 주먹질을 일삼던 바로 그 청소부였다. 문제를 ..

'평행우주'를 다룬 작품들

0. 목차 소설 '높은 성의 사나이' 소설 '누대(Eon)' 소설 '짐승의 수' TV 시리즈 '환상특급' TV 시리즈 '스타트렉' TV 시리즈 '슬라이더' 만화책 '슈퍼맨' 시리즈 1. 소설 '높은 성의 사나이' '필립 딕(Philip Dick)'의 '높은 성의 사나이(The Man in the High Castle)'는 바로 이런 점에 착안한 SF 소설이다. 이 책에는 하나의 결정적인 사건으로 인해, 세상이 지금과 판이하게 달라지는 과정이 실감나게 묘사되어 있다. 1933년에 '프랭클린 루스벨트(Franklin Roosevelt, 1882~1945)' 대통령이 암살되자 대통령직을 대통령직을 승계한 부통령 '존 가너(John Garner)'는 고립주의를 표방하면서 미국의 군사력을 크게 약화시킨다. 그 후..

'차원'을 다룬 작품들

1800년대 말엽이 되자 '리만 기하학'은 전 유럽에 알려지게 되었고, '4번째 차원'은 예술가와 음악가, 작가, 철학자, 화가 등 다양한 분야에서 초유의 관심사로 떠오르게 되었다. 예술 역사학자인 '린다 달림플 헨더슨(Linda Dalrymple Henderson)'의 말에 의하면 피카소가 '큐비즘(Cubism)'을 창안할 때에도 4번째 차원에서 영감을 떠올렸다고 한다. 피카소의 그림에 등장하는 여인들을 보면, 두 눈이 앞에 있으면서 코는 옆에 달려 있는데, 이것은 4차원을 시각화한 것이다. 4차원 공간에서 3차원을 내려다보면 여인의 얼굴과 코, 그리고 얼굴의 뒷면이 동시에 보인다. 또 '초공간(Hyperspace)'이라는 개념은 그동안 수많은 예술가와 음악가, 신학자, 철학자들에게 번뜩이는 영감을 제..

양자컴퓨터(Quantum Computer)

0. 목차 '실리콘 시대'에서 '양자 시대로' 양자컴퓨터의 원리 양자컴퓨터가 암호 시스템을 송두리째 흔들 수도 있다. 1. '실리콘 시대'에서 '양자 시대'로 양자역학의 응용분야는 무궁무진하게 넓다. 아마도 앞으로 세계 경제의 추이는 양자역학에 의해 전적으로 좌우될 것이다. 한 국가의 부가 '슈뢰딩거의 고양이'라는 미묘한 논리에 의해 좌우되는 세상이 되는 것이다. 이때가 되면 우리의 컴퓨터는 평행우주와 관련된 정보들을 계산할 수 있을 것이다. 지금 우리가 사용하고 있는 컴퓨터는 거의 대부분 실리콘 트랜지스터에 의존하고 있다. "컴퓨터의 계산능력은 18개월마다 두 배씩 향상된다"는 '무어의 법칙(Moore's Law)'이 통용될 수 있었던 것은, 자외선빔을 이용하여 실리콘칩 위에 미세한 회로를 새기는 능력..

시간 역설(Time Paradox)

0. 목차'시간 여행'은 다양한 역설을 야기한다.'시간 역설'의 부류'시간 역설'의 해법'시간 여행'을 다룬 SF 소설'시간 여행'을 다룬 SF 영화1. '시간 여행'은 다양한 역설을 야기한다. 많은 물리학자들은 시간 여행에 대하여 부정적인 생각을 고수하고 있다. 그 이유는 각 이론의 세부사항을 문제 삼기 때문이 아니라, 시간 여행 자체가 다양한 '역설(Paradox)'를 야기하기 때문이다. 예컨대 당신이 타임머신을 타고 당신이 태어나기 전의 과거로 돌아가 부모님을 살해했다면, 당신은 더 이상 존재할 수 없게 된다. 과학은 논리적으로 타당한 아이디어에 기초를 두고 있으므로, 이것은 결코 가볍게 넘길 문제가 아니다. 시간 여행과 관련해 지금까지 제기된 역설들을 가만히 음미해보면, '역시 시간 여행은 불가능..

'스티븐 호킹'은 왜 시간여행을 반대했을까?

만약 미래의 어느 시기에 시간 여행이 일상화되어 있다면, 지금 우리 주변은 미래에서 온 관광객들로 북적이고 있어야 하지 않을까? 그러나 우리는 그런 사람들을 볼 수가 없다. 그럼에도 불구하고 물리학자들은 시간 여행의 가능성을 포기하지 않았다. 물리학의 법칙이 타임머신을 금지하지 않는다면, 시간 여행은 분명히 가능하다는 것이다. 이들의 주장은 '불확정성 원리'에 기초를 두고 있다. 이 원리에 의하면, 물리적으로 금지된 사건이 아닌 한, 시간이 충분히 지나면 반드시 일어나게 되어 있다. 고전물리학에서는 불가능한 사건도 '양자적 효과'와 '양자적 요동'이 개입되면 얼마든지 일어날 수 있다. 사실 1992년에 '스티븐 호킹(Stephen Hawking)'은 '웜홀 타임머신(Worm Hole Time Machin..

[SF 소설] '신들 자신(The God Themselves)'

무한히 많은 우주가 동시에 존재한다면, 우리와 전혀 다른 물리법칙에 순응하면서 살아가는 다른 형태의 생명체가 그곳에 살고 있을까? 이것은 '아이작 아시모프(Isaac Asimov)'가 그의 대표적 SF소설 '신들 자신(The God Themselves)'를 통해 제기했던 질문이다. 그는 이 작품에서 '핵력이 세기가 다른 우주'를 도입하여 여러가지 신기한 현상을 선보였다. 기존의 물리법칙이 조금이라도 달라지면 우리가 사는 세계는 상상조차 하지 못했던 이상한 세계로 탈바꿈한다. 그만큼 우리 인간들이 우리 우주의 물리법칙에 익숙해져 있다는 이야기다. 0. 목차 기본 데이터 줄거리 '물리 법칙'을 다룬 몇 안되는 소설이었다. 1. 기본 데이터 작가: 아이작 아시모프(Isaac Asimov) 수상: 1972년 네..

브레인 세계 가설(Brane World Scenario)

0. 목차M-이론 (M-Theory)브레인 세계 가설 (Brane World Scenario)M-이론을 우주론에 적용해 보았다.막의 개념이 암흑물질을 설명한다?1. M-이론 (M-Theory) 'M-이론(M-Theory)'의 가장 큰 특징은 '끈(String)'뿐만 아니라 다양한 차원의 '막(Membrane)'이 등장한다는 점이다. 이 세계의 용어를 따르자면 '점입자(Point Particle)'는 '0-브레인(Zero-Brane)'에 해당한다. '점(Point)'은 아무런 차원도 갖고 있지 않기 때문이다. 길이를 가지고 있는 1차원 끈은 '1-브레인(One-Brane)'이며, 농구공의 표면처럼 길이와 폭으로 정의되는 물체는 '2-브레인(Two-Brane)'이다. 농구공 자체는 3차원의 물질이지만 '면(..

'M-이론'의 탄생

지난 오랜 세월 동안 물리학자들은 '초공간(Hyperspace)'이란 개념을 신비주의자나 허풍 떨기 좋아하는 사람들의 전유물 정도로 취급했다. 눈에 보이지 않는 세계 '초공간'을 연구하는 과학자들은 학계의 조롱거리가 되기 일쑤였다. 하지만 '끈이론(String Theory)'과 'M-이론(끈이론의 최신버전 이론)'이 등장하면서 상황이 완전히 달라졌다. '일반 상대성 이론(General Theory of Relativity)'과 '양자역학(Quantum Mechanics)' 사이에 심각한 충돌이 야기되면서, 3차원 이상의 공간이 해결사로 등장했기 때문이다. 지금 전 세계의 이론물리학자들은 머리에 떠올리기조차 어려운 고차원 공간에서 상상의 나래를 펼치고 있다. 가장 근본적인 단계에서 우주에 관한 모든 지식은..

평행우주(Parallel Universe)

0. 목차'불확정성 원리'에 의하면 발생확률이 0이 아닌 사건은 반드시 일어난다.파동함수 (Wave Function)슈뢰딩거의 고양이경로합 접근법위그너의 친구결어긋남 (Decoherence)평행우주 (Parallel Universe)It from bit (비트에서 존재로)우주의 파동함수1. '불확정성 원리'에 의하면 발생 확률이 0이 아닌 사건은 반드시 일어난다. '양자역학(Quantum Mechanics)'에 의하면, 아무리 기이하고 터무니없는 사건이라고 해도 발생 확률이 0이 아닌 한 반드시 일어난다. 또한 이것은 '인플레이션 이론(inflation theory)'의 핵심 아이디어이기도 하다. 이 이론에 의하면, 빅뱅이 처음 일어나던 순간에 우주가 갑자기 엄청난 규모로 팽창하는 '양자적 전이'가 일어..