| [ PhilosophyThought ] in KIDS 글 쓴 이(By): Moebius () 날 짜 (Date): 1996년07월21일(일) 13시22분45초 KDT 제 목(Title): [뤼] 게이지 시메트리와 경험과학 글쎄요. 자연과학이 어쩔수 없이 경험과학인지 아니면 당연히 경험과학인지는 논란의 여지가 있고 이런건 역시 신념의 영역을 벗어나긴 어려울것 같긴하지만. 먼저 좋은게 좋은거니까 만약 우리의 세계가 아주 간단한 공리계에 의해 기술되고 나머지 법칙들이 논리적으로 유도될수가 있다고 하면 어떨까하고 생각해볼수가 있지 않을까요? 우리의 우주가 여러가능한 세계중에 그냥 하나가 아니고 필연이라고 하면 더 좋지(?) 않을까 하고 생각해볼수도 있죠. 한 자리에 앉아서 머리속으로 생각만 해서 얻어내면 좋겠지만.. :) 물론 저도 이게 가능할것 같지느 않고 우리가 실험과 관찰을 통해서 얻는 방법들이 최선일것이라고 생가하고 있지요. 그래서 "어쩔수없이"라는 말을 쓴것일 뿐이죠. 그리고 수학의 역할에 대해서도 그것이 단순한 도구인지 아니면 우리 세계 자체가 "수학"에 맞춰서 건설되었는지 역시 논란의 여지가 있고 이것도 "신념"에 따라 결정되어야 할 문제 같군요. 그리고, 실험을 통해서 자연법칙에 도달하더라도 그렇다고 해서 법칙 자체가 근사적이고 현상의 집합이고 원래 그런거다 라고 해야할것 같진 않죠. 실험은 그저 중간 과정일뿌닝고 궁극의 법칙은 수학적으로 기술되는 것인지도 모르죠. 실험은 법칙에 이르는 "도구일 뿐이다."라고 말할수도 있다는 겁니다. 사실 게이지 대칭성의 가장 최초의 예는 바로 일반상대성이론이었죠. 이 이론의 핵심은 general covariance라고 하는 것으로서 임의의 시공간 좌표변화에 대해 물리법칙(액션)이 불변이랄는 것을 말하는 게이지 대칭성의 일종이죠. 보통 말하는 게이지 대칭성은 내부공간의 위상변화인데 요건 시공간 좌표변화라는게 약간 차이점이긴 하지만 본질적으론 차이가 없죠. 이이론을 만들때 아인슈타인은 아무 실험을 한 적도 없고 오직 그냥 신념으로 이론을 만들었고 요게 어쩔수없이 맞은 건지 아니면 당연히 맞은 건지 딱 들어맞았죠. 초기 실험말고 최근의 바이너리 펄사에서의 관측은 그 정밀도가 아주 높습니다. (이 관측으로 테일러와 헐스가 93년인가 노벨상 탔죠?) 요점은 물리학이 당연히 경험과학이라는 것은 하나의 신념일뿐 그것이 그렇지 않을 수도 있다는 거죠. 아마도 키키님은 전공이 실험 물리학일 것 같은데요. 그렇지 않나요? :) 그리고 전자의 존재나 아니면 중력의 존재는 있어야 할 이유는 없어 보이지만 어쨌든 게이지 이론이나 초대칭이론 그리고 초끈이론등을 통해 "있어야 할 이유"를 찾아내려고 한다는 거죠. 단순히 철학적 질문이 아니고 그것을 실제로 실현할수도 있다는 겁니다. 물론 아직까지는 완전히 성공했다고 하면 거짓말이지만 "많은 것"을 알아낸것은 사실이 아닌지요? 초대칭이론에서는 페르미온과 보존이 짝으로 존재해야 하고 string이론에서는 질량이 작은 전자와 같은 페르미온이 "존재함"을 예언하죠. 결국 자연계를 완전한 공리계로 파악하는 것은 불가능할지도 모르지만 또 자연계가 수학적이 아닐지도 모르지만 수학을 "단순한 도구"라거나 실험을 통해서 확인된 것만이 진실이라거나 하는 것은 좀 지나치지 않나 싶네요. 폴 디락이 이런 말을 했다죠? " 수학적으로 아름다운 것은 반드시 진실이다." 아인슈타인은 만약 에딩턴의 관측이 이론과 어긋났으면 어쨌을거냐는 질문에 "그건 신이 잘못 계산한거지 내 잘못은 아니네~~" 라고 말했다죠? |