떨림과 울림 / 김상욱

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우주는 떨림이라고한다.
정지한 것들은 모두 떨고있고
빛도 전기장과 자기장이 시공간상에서
진동하는 떨림이라고한다.

진동은 우주에 존재하는 가장 근본적인 물리현상이다.
진동은 떨림이다. 비슷한 말이지만 그 느낌은 다르다.
진동은 차갑지만 떨림은 설렌다.
진동은 기계적이지만 떨림은 인간적이다.

저자는 진동을 떨림으로 설명하기 위해 노력했다고 한다.
이를 통해 인간의 울림이 일어나길 바라면서.
아득해지는 정신을 부여 잡으며 읽으면서도
생전 궁금해하지 않던 원자의 구성요소와
블랙홀 연구 성과를 찾아보고 있는걸 보면 조금은 울린걸지도.

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빅뱅이후 38만년 후 원자가 생겨났고
빛이 존재하게됨을 우주배경복사로 알게됨
빛이 탄생한건 138억년 전임
암흑물질은 우주 전체 물질의 96%를 이룸

/여러 가지 가능성이 있을 때는
가급적 단순한 답을 찾는 것이 과학의 원칙

오늘날의 1미터는 빛의 속도와 시간으로 정해짐
자는 잃어버릴 수 있으니 자연에 있는 기준으로
누구라도 측정해 얻어낼 수 있는 것을 기준으로 정의
빛의 속도는 불변이니까

/물리는 사물의 이치를 탐구하는 학문
쿼크가 존재하는 극도로 작은 세상에서
은하와 우주라는 거대한 규모에 걸쳐있음

뉴턴역학과 해밀턴역학은 물체의 운동에 대해
동일한 결과를 준다
하지만 철학적으로 미묘한 차이가 있다.
해밀턴역학에서는 작용량을 최소로 만드려는’경향’이
물체의 운동을 결정한다
그래서 이것을 최소작용의 원리라고 부른다.
이 원리가 작동하려면 가능한 모든 미래의 경로를
미리 내다보며 작용량을 계산해야한다.
모페르튀는 최소작용의 원리를 신학과 결부시켰다
이 세상은 누군가의 의도에 의해 굴러간다는 거다
누군가는 바로 신이다

컴퓨터와 인공지능은 비슷해 보이지만 근본원리는 다름
뉴턴역학과 해밀턴역학의 차이와 비슷
컴퓨터는 기본적으로 앨런 튜링의 아이디어
0과 1의 비트로 표현된 데이터를 하나씩 읽어
정해진 규칙에 따라 순차적으로 처리할 수 있는 기계를
튜링기계라함
이 순차적 작업 리스트가 알고리즘
이것을 만드는 과정이 코딩

인공지능은 신경망을 기반으로함
신경망은 인간의 뇌가 작동하는 원리를 모방한 것임
뇌는 뉴런이라는 신경세포들로 구성되어
신호를 전기적으로 전달함
학습이란 정해진 입력에 대해 원하는 출력이
나오도록 연결 세기를 조정하는 것
최소작용의 원리와 같은 사고방식
알파고의 목적은 바둑에서 이기는 것
나와 상대가 가진 집 차이를
최대로 만드는 경향으로 움직이는 기계
이를 위해 알파고는 모든 가능한 미래를
미리가보며 집의 차이를 계산함
그 차이가 최대가 되는 경로가 나오도록
연결망의 결합 세기를 조정함
이것은 알파고의 의도인가?
알파고를 만든 인간의 의도가 알파고에 의해 발현된것인가?
인간의 의도는 또 다른 존재의 의도에서 온것인가?


/자연에 의도가 있다는 생각은
근대과학의 기본 태도와 정면으로 배치됨
우주에 의도가 있다고 하면 모든 과학적 난제가 일거에 해결됨
우주는 왜 생겨났나? 신의의도때문
고온초전도현상은 왜 존재하나?
신이 그런 형상이 있기를 바라기 때문처럼

물리학에서 세상을 보는 두 가지 관점
지금 이 순간의 원인이 그 다음 순간의 결과를
만들어가는 식으로 우주가 굴러간다
작용량을 최소로 만들려는 경향으로 우주가 굴러간다
두 방법은 수학적으로 동일함
후자에 대해 우주의 의도라고 부르고 싶은 것은
신의 존재를 믿는 인간의 본성
하지만 그것은 일어난 일을 인간이 해석하는 방법일 뿐
두 경우 모두 세상은 수학으로 굴러감
수학에 의도 따위는 없음

과거에서 미래로 간다는 것은
수가 작은 상황에서 많은 상황으로 가는것
시간을 거슬러 올라가면 점점 엔트로피가 작아져서
결국 엔트로피 0의 상태,
단 하나의 가능성만 있는 상태에 도달하게 됨
우주가 한 점에서 출발했어야 한다는 말. 빅뱅임
빅뱅이 없었으면 시간이 미래로 흐를 수 없음

중력을 일으키는 것은 입자의 질량임
전하가 있으면 그 주위에 눈에 보이지 않는 전기장이 펼쳐지듯
질량을 가진 물체 주위에는 중력장이 펼쳐짐
정기장을 흔들면 전자기파가 생기듯
중력장을 흔들면 중력파가 발생함
우주에 빈 공간은 없음
존재가 있으면 그 주변은 장으로 충만해짐
이렇게 온 우주는 서로 연결되어 속삭임을 주고받음

전체는 부분의 합보다 크지만
부분 없이는 존재할 수 없다

과학에서는 연이어 몇 번 질문을 하면 대개 미궁에 빠진다

이론의 아름다움은 그것이 가진 간결함, 즉 대칭에서 온다
올바른 이론은 적합한 대칭성을 갖는다
이런 이론은 아름답다
결국 아름다움은 진리다

모를 때 아는 체하는 것은 금기 중의 금기다
또한 내가 안다고 할때, 그것이 정확히 무엇을 의미하는지
물질적 증거를 들어가며 설명할 수 있어야 했다
우리는 이것을 과학적 태도라 부른다
과학은 지식의 집합체가 아니라
세상을 대하는 태도이자 사고방식이다
과학은 불확실성을 안고 가는 태도다
과학이란 논리라기 보다 경험이며
이론이라기보다 실험이며
확신하기보다 의심하는것이며
권위적이기보다 민주적인 것이다
과학에 대한 관심이 우리 사회를 보다
합리적이고 민주적으로 만드는 기초가 되길 원한다
과학은 지식이 아니라 태도니까