그는 상대성과 양자역학을 통합할 수 있다고 주장합니다. 그는 희극인가요, 아니면 새로운 이론의 창시자인가요?

현대 물리학의 목표 중 하나는 우주를 지배하는 가장 근본적인 법칙을 찾는 것입니다. 평생 동안 많은 물리학자들은 물리학의 여러 분야를 풀고 이를 요약하는 가장 기본적이고 필수적인 이론을 찾기 위해 열심히 노력해 왔습니다.

예를 들어 우주의 4가지 기본 힘 중 강한 상호작용, 약한 상호작용, 전자기력이 모두 하나의 시스템으로 통합됐지만 오직 중력만이 이토록 독특하고 '탁월'하다. 모든 과학자는 네 가지 기본 힘을 통합하려는 궁극적인 목표를 달성하기를 희망하지만 결국 실패로 끝난다. 현재 대통일 이론으로 가장 유망한 이론은 끈 이론이다. 그러나 끈 이론은 현재 증명하기 어렵고 그것이 실제로 사실인지는 아무도 모릅니다.

이러한 본질을 탐구하기 위해 과학자들은 수많은 입자 충돌기를 만들었습니다. 이러한 충돌체에는 수십억 달러의 비용과 수많은 인력 및 물적 자원이 소요되며 확실한 성공을 거두었습니다. 그러나 그럼에도 불구하고 이러한 성공은 여전히 ​​우리의 이상적인 대통일론과는 거리가 멀다. 중력은 여전히 ​​다른 세 가지 힘과 양립할 수 없다. 즉, 상대성이론과 양자역학이 아직 통일될 수 없다는 뜻이다.

최근 스티븐 울프램(Stephen Wolfram)이라는 물리학자이자 컴퓨터 과학자가 자신의 관점을 제시했습니다.

볼프람의 주요 연구 방향은 셀룰러 오토마타(약칭: CA)이며, 좋은 성과를 거두었다. 셀룰러 오토마타는 매우 복잡한 구조입니다. 여기서는 간략하게만 설명하겠습니다. 시간, 공간, 상태가 별개의 다변량 구조입니다. 각 단위 자체는 매우 간단하지만 주변의 다른 단위는 다음과 같이 변경됩니다. 그것은 변한다. 유닛 수가 많기 때문에 원래 각 유닛의 단순한 조작이 전체로 확산되면 극도로 복잡한 결과를 낳게 됩니다.

그에게 어떤 영감을 준 것은 바로 이런 작업이었다.

2002년에는 자신의 생각을 소개한 책 'A New Kind of Science'(A New Kind of Science)를 출간했지만 독자들로부터 엇갈린 평가를 받았다. 이제 그는 좀 더 야심찬 아이디어로 자신의 연구 결과를 대중에게 재해석하고 있다.

그는 어려서부터 세포자동인형의 사상을 차용해 시작했다. 그러나 이번에는 작다는 것은 세포 자동 장치의 단위가 아니라 물질의 가장 작은 구조를 의미합니다. 그는 단순한 알고리즘을 반복적으로 적용하면 결국 극도로 복잡한 결과를 얻게 된다고 강조했다. 그는 우리가 현재 연구하고 있는 물리법칙은 실제로는 이렇게 단순한 것이 복잡해진 뒤에 생겨난 것이라고 믿는다.

Wolfram과 그의 동료들은 이 아이디어를 이용하여 상대성 이론과 양자역학을 설명하려고 했습니다. 그들은 지적했다: 같은 우주라 할지라도 양자역학은 우리가 그것을 다른 방식으로 연구하면 다른 특성을 보여줄 것입니다.

동시에 그는 “양자역학과 상대성이론은 동전의 양면과 같다”고 말했다. 동전 자체는 계산 복잡도입니다. 따라서 그의 이론에는 상대성 이론, 양자 역학, 계산 복잡성이라는 세 가지 현대 물리학의 기둥이 있습니다. 그러나 본질적으로 이 세 가지는 모두 같은 것입니다.

"이런 점에서 나는 우리가 가지고 있는 기본 프레임워크가 근본적으로 물리학이 세상을 지배하는 방식을 알려준다고 확신합니다."

이 이론은 흥미롭고 어느 정도 근거가 있는 것 같습니다. 적어도 현대 물리학에서는 좁은 길을 찾을 수 있으며 탐구할 가치가 있습니다. 그러나 문제는 그와 그의 팀이 아직 이 이론을 논문으로 정리하여 동료 검토를 위해 제출하지 않았다는 것입니다.

동시에 뉴턴의 중력 보정 모델을 소개하는 기사에서 말했듯이 모든 거대한 발견에는 예측 기능이 있어야 합니다. 예를 들어, 아인슈타인의 상대성 이론은 블랙홀과 중력파를 예측했으며, 사실은 그가 옳았다는 것을 입증했습니다. 많은 흥미로운 이론들이 참신하게 들리지만, 최종 결과는 단지 전통적인 이론의 결과이거나 사실과 일치하지 않아 결국 제거됩니다. 볼프람 자신은 “우리는 이미 신뢰할 만한 증거에 대한 단서를 갖고 있다”고 말했지만, 이 증거를 찾는 데는 시간이 좀 걸릴 것이라고 말했다.

게다가 Wolfram은 자신의 이론을 검증하는 방법을 소개한 적이 없습니다. 그러므로 다른 물리학자들은 아무런 도움 없이 지켜보고 걱정만 할 뿐입니다. 그의 이론이 어떻게 조금씩 도출되었는지, 그것을 검증할 증거를 어떻게 찾는지는 아무도 모른다.

지금까지 그의 이론에 대해 우리가 알고 있는 것은 몇 가지 흥미로운 숫자뿐입니다. 예를 들어 그는 우주의 기본 길이가 10^-93미터라고 믿습니다. 이 숫자는 매우 놀라운데, 왜냐하면 인간은 현재 의미 있는 가장 짧은 길이가 플랑크 길이인 10^-35미터라고 믿고 있기 때문입니다. 그가 제공한 데이터는 플랑크 길이보다 수십 배 더 나쁩니다. Wolfram은 다음과 같이 말했습니다. 이는 전자의 반경이 실제로 약 10^-81미터에 불과하며 이 숫자는 현재 물리학자들이 계산하는 10^-22미터보다 훨씬 작다는 것을 의미합니다.

그는 양자 길이 외에도 전자 질량의 약 1/(10^36)그램인 양자 질량도 제안했습니다. 이는 전자가 현재 우리가 생각하는 것처럼 기본 입자가 아니기 때문입니다. Wolfram의 이론에서 전자는 10^35개의 더 작은 단순 요소로 구성됩니다. 그는 이러한 단순한 원소조차도 가장 기본적인 원소라고 생각하지 않으며, 소위 올리고머라고 불리는 입자로 구성되어 있으며 이것이 암흑물질의 본질이라고 믿습니다.

그의 말은 인상적이지만 여전히 다른 사람들을 설득하지 못하고 있다. 우리가 말했듯이 그는 자신의 사고, 분석, 도출 과정을 소개하는 논문을 작성하지 않았고 단지 이러한 "과학적 연구 결과"를 공개했습니다. 왜 그는 논문을 쓰지 않았습니까? 그에 따르면 그는 작년 10월에야 이 이론에 대해 진지하게 생각하기 시작했습니다.

아인슈타인은 평생 풀 수 없었던 문제를 고민했고, 실제로 반년 만에 알아냈다는...

문제는 그럼에도 불구하고 우리는 그가 물리학자라고 말하지만, 왕젠궈와 연예인의 관계처럼 그는 아주 비주류 물리학자라고밖에 볼 수 없습니다. 물론 이 때문에 그를 신뢰할 수 없다고 생각하지는 않는다. 결국 아인슈타인도 특허청에서 일했다. 그러나 Wolfram의 이론은 여전히 ​​설득력이 다소 어렵습니다.

무슨 일이 있어도 우리는 그가 물리학자들이 검토할 수 있도록 상세한 논문을 작성할 수 있기를 바랍니다. 어쩌면 그가 말했듯이 단순히 시간 문제 때문에 논문이 작성된 것은 아닐 것입니다. 결국 그는 이미 셀룰러 오토마타 분야에서 매우 높은 지위를 갖고 있으므로 그를 선정적으로 만들 필요가 없습니다.

하지만 모든 미스터리의 진실은 시간이 지나면 결국 세상에 밝혀지게 마련이다. 이 이론이 현대 물리학의 종말인지 아니면 희극인지 기다려 보자!