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우리는 수학적 방정식 안에 살고 있습니까?

보스턴 - 야구의 호에서 행성의 궤도에 이르기까지 수학적 패턴은 어디에나 있습니다. 그러나 케임브리지에있는 매사추세츠 공과 대학의 물리학 자 맥스 테그 마크 (Max Tegmark)에 따르면 수학이 우리 우주를 지배한다고 말하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 오히려 그는 현실 자체가 수학적 구조라고 생각합니다. 도대체는 무엇을 의미합니까? 어제 심포지엄에서 프레젠테이션을 한 후 테그 마크를 따라 잡았습니다. AAAS의 연례 회의 ( Science 를 출판합니다 지금).

Q :수학 이론을 아름답게 만드는 것은 무엇입니까?

M.T. : 저에게는 보통 내가 생각하지 않는 두 가지 사이에 예기치 않은 연결이있을 때입니다. 미술관에 들어가서 한 구석에 매우 아름다운 조각품과 다른 구석 구석에있는 다른 조각을 보았지만 그들 사이에는 큰 베일이 있다고 상상해보십시오. 그리고 갑자기 누군가가 베일을 들어 올리고 두 가지가 훨씬 더 큰 구조의 일부라는 것을 알 수 있습니다. 전체를 보면서 조각을 훨씬 더 잘 이해하게됩니다.

밝혀진 아름다운 수학적 규칙 성은 일반적으로 통일이되어 왔으며, 이에 대한 하나의 수학적 설명과 그에 대한 다른 설명을하는 대신, 우리는 모든 것을 포함하는 단일 수학적 구조가 있다는 것을 알고 있습니다. 그래서 저에게는 모든 것이 통일 될 수 있다면 자연스럽게 결론이 될 것입니다. 우리의 현실과 우리가 전에 발견 한 모든 수학적 구조는이 더 아름다운 전체의 일부입니다.

Q :잠깐만 요. 우주는 수학적 구조라는 것은 무엇을 의미합니까?

M.T. : 그래서 지금, 나는 세포로 만든 오렌지를 먹고 있습니다. 왜 그들이하는 속성이 있습니까? 글쎄, 그들은 분자로 만들어 졌기 때문입니다. 분자에 특성이있는 이유는 무엇입니까? 그들은 특정 방식으로 구성된 원자로 만들어 졌기 때문입니다. 원자에 특성이있는 이유는 무엇입니까? 그들은 쿼크와 전자로 만들어 졌기 때문입니다. 전자는 어떻습니까? 어떤 속성이 있습니까? 그리고 멋진 것은 전자가 가지고있는 모든 특성이 순전히 수학적이라는 것입니다. 숫자 목록 일뿐입니다. 그런 의미에서 전자는 순전히 수학적 대상입니다. 사실, 우리 우주에는 수학적이지 않은 것이 있다는 증거가 없습니다.

Q :당신은이 아이디어를 수학적 우주 가설이라고 부르며 그것이 현실을 바라 보는 근본적으로 낙관적 인 방법이라고 말합니다. 왜?

M.T. : 우리는 현실이 우리가 생각했던 것보다 더 큰 것을 계속해서 발견했습니다. 사람들은 지구가 얼마나 큰지 깨닫는 데 정말 충격을 받았습니다. 그런 다음 그들은 우리 태양계가 얼마나 큰지, 별이 얼마나 멀리 떨어져 있었는지에 충격을 받았으며, 우리는이 은하의 작은 부분 일뿐입니다. 이제 우리의 전체 관찰 가능한 우주가 훨씬 더 큰 공간의 일부인 것에 대한 많은 소란이 있습니다.

우리가 망원경을 관찰하거나 로켓과 함께 여행 할 수없는 현실의 일부가 있다면, 어떤 사람들은 그것이 우리가 관찰 할 수있는 것이 근본적으로 제한되어 있다고 생각할 수도 있습니다. 그러나 여기에는 멋진 트위스트가 있습니다. 수학적 우주 가설이 사실이라면, 우리는 실제로 우리가 보거나 방문 할 수없는 우주의 부분에 대해 배울 수 있습니다. 망원경이 아니라 연필이 아니라 많은 독창성이 있습니다.

또한, 수학적 우주 가설이 거짓이라면, 물리의 미래가 궁극적으로 파멸된다는 것을 의미합니다. 우리는 궁극적으로 우리가 진행할 수없는 장애물을 넘어 설 것입니다. 내가 옳다면로드 블록이 없습니다. 앞으로의 길은 열려 있으며, 우리의 미래의 이해는 실제로 우리의 상상력에 의해서만 제한됩니다.

Q :저는 수학자가 아닙니다. 왜 당신의 이론을 믿어야합니까?

M.T. : 우리는 과학 이론이 테스트 될 수 있고 아마도 잘못되었을 수있는 예측을한다면 믿어야합니다. 어떤 사람들은 당신이 결코 관찰 할 수없는 많은 것들을 예측하는 이론이 있다면 그것은 과학이 아니라고 주장합니다. 그러나 그것은 실제로 잘못된 관점입니다. 이론이 위조 가능한 경우, 우리는 그것이 예측하는 모든 것을 관찰 할 수 없을 필요가 없습니다. 적어도 한 가지. 그리고 그 예측이 잘못되면 화장실 아래 이론을 씻어냅니다.

중력은 좋은 예입니다. 아인슈타인의 중력 이론은 블랙홀 내에서 무슨 일이 일어나는지 정확히 예측합니다. 우리는 그것을 철학적 인 blah blah blah로 무시해야합니까? 아니요! 이 이론은 또한 GPS 위성의 시간 지연을 정확히 예측하기 때문입니다. 그리고 아인슈타인이 틀렸다면 요즘 자동차를 운전할 때 완전히 길을 잃게 될 것입니다. 우리가 우리가 할 수 있다고 예측 한 것들에서 너무 성공적이기 때문에 테스트, 우리는 다른 예측도 심각하게 취해야했습니다.

이 인터뷰는 응축되고 편집되었습니다.


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