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[Part I(1-5). 1880년 7월 3일 미국의 발명왕 토머스 에디슨이 창간한 유서깊은 과학전문지 美 사이언스지 2005년 7월 1일자 창간 125 주년 기념호에서, 인간이 풀지 못한 125개의 주요 문제(big questions) 중 앞으로 25년 안에 인간이 풀어 낼 ‘과학적 수수께끼 25개(25 Big Questions)' 선정, 이중 1-5번 문제 소개(The Top 25 Essays by our news staff on 25 big questions facing science over the next quarter-century(18/Jul/2005)]

드넓은 우주에서부터 미세한 세포에 이르기까지 인류의 호기심과 궁금증을 자극하는 수수께끼들은 도처에 널려 있다. 그러나 인류탄생 이래 과학은 꾸준히 발전해왔지만, 우주의 신비를 벗겨내는 걸음은 느리기만 하다. 1880년 7월 3일 미국의 발명왕 토머스 에디슨이 창간한 유서깊은 과학전문지 ‘사이언스(Science)’는 2005년 7월 1일 발간된 창간 125주년 기념호에서 ‘인류가 여전히 풀지 못한 수수께끼 125개’를 선정하여 이중 앞으로 25년 안에 인간이 풀어 낼 '과학적 수수께끼 25개(25 Big Questions)' 선정, 제시했다. 사이언스는 “이 수수께끼들은 과학이 얼마나 진전을 이뤘는지 보여주는 동시에 미래의 발견에 대한 동력이 되고 있다.”면서 “25년 안에 풀어낼 가능성이 있거나 그 해법에 대한 접근법을 제시할 수 있을 것”이라고 내다봤다. 오늘은 이 주요 내용을 살펴보는데 그간 배운 제 지식과 경험으로 이에 대한 답도 제시해보고자 한다. 어떤 것은 종교철학으로 접근하겠지만...물론 얼마나 맞을 지 모르겠지만...

이번 2005년 7월 1일자 사이언스지는 [Vol 309, Issue 5731] 호로 75페이지에서 102페이지에 걸쳐 25개의 Big Questions을 제시하고 있는데 이는 무료로 일반에게 공개되고 있다. 한번 들어가서 본 내용을 확인해보라. 이 25가지의 수수께끼를 푸는 사람들은 바로 노벨상 후보가 되기 때문이다. 총 Part I-V까지 5개씩 소개하고자 한다. 기대하시라!!!
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[목차]

[Part I]
 

[Part II]
 

[Part III]
 

[Part IV]
 

[Part V]
 

1. 우주는 무엇으로 만들어졌나?(What Is the Universe Made Of?)

현재까지 밝혀진 다양한 자연현상의 측정에 의하면 우주의 물질(matter, 예컨데 행성, 갤럭시, 지구, 인간 등등)은 우주에 존재하는 다양한 물질(stuff) 중에 오로지 30%만으로 만들어져 있다는 것이다. 나머지 70%는 바로 어두운 에너지라 알려진 미스터리의 반중력이다. 이 어두운 에너지의 본질이 무엇인지 물리학에서는 아직도 논쟁거리의 가장 어두운 수수께끼이다(Independent measurements of a variety of phenomena indicate that matter makes up only about 30% of the stuff in the universe. The rest is a mysterious antigravity force known as dark energy, the nature of which is arguably the murkiest question in physics).

과학자들에 의하면 항성(stars), 은하계(galaxies), 그리고 지구의 사람들(people)은 전체 대우주 물질 중 고작 5%로 만들어졌다는 것이고, 그 외의 이국적 어두운 물질(exotic dark matter)은 25%로, 그리고 이를 다 합친 보통의 물질, 이국적 물질, 알려지지 않은 입자들을 다 합쳐봐야 전체의 30%로 구성되어 있으며, 그 나머지는 잘 알려진 미스터리의 반중력인 다크 에너지(dark energy)라는 것이다. 이 다크 에너지는 무엇으로 만들어 졌으며 도대체 어디 있는 것인가?

[차원용 소장 의견] 은하계 에너지와 파장 값은 태양계의 그 것과는 엄청 다를 것이다. 즉 은하계와 대우주의 에너지와 파장 값은 태양계의 수천만 배가 될 수도 있을 것이다. 산소-수소-탄소-질소라는 4개의 공통분자와 100여 개의 기본 원소들은 태양계의 에너지와 파장 값에 따라 태양계에 적합한 물질을 만들었지만, 만약 은하계에서는 은하계의 에너지와 파장값에 따라 태양계와는 다른 어떤 물질을 만들었을 것이다. 따라서 본 질문에 대한 해답은 우리 인간이 태양계를 완전 정복하는 날 태양계의 모든 물질을 파악할 수 있을 것이고, 그 다음 은하계를 완전 정복해야만 은하계의 물질을 파악 할 수 있을 것이다. 대략 인간의 평균 수명이 300 살에 이를 때 태양계의 모든 물질을 파악하게 될 것이고 600살에 이를 때 은하계를, 그리고 900살에 이를 때 대우주의 물질을 알게 될 것이다. 또한 이 물질들은 빛-진리-생명과 분명 관계 있을 것이므로 이에 대한 도전도 필요한 것이다. 태양계의 빛과 기계로 은하계와 대우주를 관찰한다는 것은 그만큼 한계가 있을 것이다. 그러니 우리 인간들이 직접 은하계와 대우주로 들어가봐야 그 에너지와 파장 값을 알게 될 것이다. 분명한 것은 태양계는 전체 대우주 물질의 5%로 만들어져 그만큼 불완전하다는 것을 의미하며, 은하계로 진입하면 대략 30%, 그리고 마지막인 절대자가 계신 곳인 대우주에는 분명 100%의 물질이 그대로 다 활용되고 있을 것이라 추정할 수 있다.

2. 의식의 생물학적 기반은 무엇인가?(What Is the Biological Basis of Consciousness?)

과학자들은 이 풀 수 없는 질문에 이제 답을 찾는 것 같다. 그러나 아직도 이론적으로 가능하지만 이에 대한 정확한 데이터를 얻기란 그리 쉽지 않을 것으로 보인다(Scientific interest in this slippery, age-old question seems to be gathering momentum. So far, however, although theories abound, hard data are sparse).

의식의 발견은 중세 17세기의 프랑스의 철학자인 Rene Descartes에서 시작하는데 그는 몸(body)과 마음(mind)은 서로 다른 물질(stuff)로 만들어졌다고 주장했다. 그는 몸은 시간(time)과 공간(space)에 존재하지만 마음(mind)은 공간의 영역이 없다고 결론을 내렸다. 그러나 최근에 들어와 과학자들은 데카르트의 해법을 부정한다. 몸과 마음이란 전적으로 두뇌의 뉴런(neuron)에 의해 지배되어 나타나는 서로 다른 양상에 불과하다는 것이다. 뉴런이 손상을 입으면 의식이 전적으로 사라지기 때문이다.

하지만 이 뉴런이 각각의 중추기관과 감각기관에 어떤 양향을 미치는 지는 아직 알려진 바 없다. 어떤 과학자들은 전체 인간의 감각기관 자체(the sense of self)가 의식이라고 주장하기도 한다. 움직이는 몸이 바로 의식이라는 것이다. 이제 젊은 과학자들이 원숭이를 이용한 두뇌의 분석과 스위스의 과학자들이 2005년부터 2년간 Blue Brain Project에 도전하고 있어 앞으로 25년 안에 의식과 무의식의 비밀을 풀 것으로 기대하고 있다.

[참고]

[스위스 신경과학자들-IBM의 eServer 슈퍼컴퓨터인 Blue Gene를 활용해 언어, 학습, 기억 등 복잡한 사고를 다루는 두뇌의 신경피질(Neocortex)을 앞으로 2년간 3차원 시뮬레이션으로 만드는 작업인 Blue Brain Project 시작, 전자전기와 화학이 만나야만(electro-chemical connections) 그려 낼 수 있는 프로젝트(Supercomputer to build 3D brain Neuroscientists are to build the most detailed model of the human brain with the help of an IBM supercomputer. The effort has been dubbed the Blue Brain Project(27/Jun/2005)]
[사람 생각 인지하는 두뇌 칩 장착 성공. 사람의 생각(man's thoughts)을 읽을 수 있는 두뇌 칩(brain chip)이 최초로 미국의 한 신경마비 남자(a paralysed man)에게 장착되어 그 남자의 마음(his mind)을 읽을 수 있는 두뇌 칩(brain chip)의 혜택을 받고 있다고 영국 BBC방송 인터넷판이 2005년 3월 31일 보도하고 있고, 2005년 3월 30일 대만 언론 매체들에 따르면 중산(中山) 의대 뇌신경외과에서 전자칩 이식 수술을 통한 전류자극 치료로 지난 1년간 식물인간 6명이 의식을 되찾았다는 보도, 신경망과 신경세포를 움직일 수 있는 두뇌 칩에 도전, 언젠가는 666조의 세포와 666,000 개의 유전자를 콘트롤하는 666 칩의 시대로 진입(Brain chip reads man's thoughts. A paralysed man in the US has become the first person to benefit from a brain chip that reads his mind(11/Apr/2005)]

[차원용 소장 의견] 이 부분은 지금 본인이 2006년 출간 목표로 쓰고 있는 가칭 [매트릭스 비즈니스]의 소개되는 [인간의 구조와 기능]과 관련되어 있다. 의식이란 몸 <-> 두뇌 <-> 뉴런 <-> 시냅스 <-> 유전자(DNA) <-> 의지(자유) <-> 사랑-영혼과의 자율신경망시스템을 이용한 쌍방향이기 때문에 이들 구조와 기능이 모두 밝혀져야 정확히 할 수 있을 것이다. 특히 에너지-파장-정보 중에 정보에 해당하는 것으로 이 정보란 무엇인가?를 밝혀야 한다. 그러나 생물학적으로 보면 기억과 정보가 어디에 저장되는가가 중요한데 일반적으로 우리가 아는 해마(Hipocampus)라고 말할 수 있지만 본인이 생각하기에 그 답은 바로 유전자에 있다. 인간의 유전자 666,000 중 정보를 갖는 비메모리적인 유전자는 5%의 Exon 으로 33,300 이고 나머지는 정보를 갖지 않은 Junk DNA 인 메모리성의 Intron으로 여기에 모든 정보가 기록될 것이라 보는 것이다. 또한 의식과 무의식을 콘트롤 하는 유전자가 조만간 밝혀질 것이다. 모든 것은 유전자가 결정하기 때문이다. 그리고 의식이란 바로 이들 유전자의 프로그램에 따라 저장된 정보들을 활용하는 뉴런의 연속적인 불꽃이라 보는 것이다. 연속적으로 불이 붙는 뉴런들은 살아 남아 우리 인간에게 기억과 의식과 무의식을 제공하는 것이라 보는 것이다.

3. 인간의 유전자 수가 예상보다 훨씬 적은 이유는?(Why Do Humans Have So Few Genes?)

게놈 프로젝트가 완성되기 전에 인간들이 기대했던 인간의 유전자의 수는 대략 100,000-150,000 개로 추정되었으나 2001년 2월 12일에 발표된 인간의 유전자수는 28,865개이고 최근 666,000 개로 추정되는 인간의 유전자 중 정보를 가진 Exon은 5%인 33,300개로 예상보다 적은 것이었다. 이는 인간의 게놈과 다른 포유류의 게놈이 보기보다 더 복잡하거나 융통성있다는, 즉, 혈통유전자(lineage)는 같을 수도 있다는 것을 강하게 깨우쳐주고 있다(The discovery that humans have far fewer genes than was assumed prior to the completion of the human genome project has reinforced a growing realization that our genomes and those of other mammals are far more flexible and complicated than they once seemed).

인간의 유전자가 대략 25,000-28,865 개로 발표되자 과학자들은 소스라치게 놀랐다. 그 이유는 아주 작은 꽃 식물인 애기장대라 불리는 Arabidopsis가 25,000 개로 거의 인간의 유전자 수와 같으며 선충의 일종인 C-elegans의 19,000개 보다 조금 많기 때문이었다. 더욱이 우리가 먹는 쌀은 무려 50,000 여 개에 이른다.

[참고]

[게놈 프로젝트 발표(11/Feb/2001)]
[남녀 성 구분하는 X염색체 완전 해독하다. (1) 미국, 영국, 독일팀의 X 염색체 해독, 전체 유전자(27,450개, 대략 33,000 개)의 4%인 1,098개의 유전자가 전체 질병(3,199 가지)의 10%인 307가지 유전질환과 관련, X 염색체의 유전자가 Y 염색체의 유전자(78개)보다 많은 이유와 남자들에게만 나타나는 색맹, 자폐증, 혈우병의 기원 밝혀, 또한 인간이나 포유류들의 X, Y 염색체들은 같은 조상의 비슷한 염색체로부터 진화되었음을 밝혀, (2) 미국팀의 X-불활성 유전자(Silent Genes)의 활성 유전자 발현 발견, 성과 관계없는 남녀간의 차이, 여성과 여성간의 차이, 기타 유전질환 기인 밝혀, 2005년 3월 17일(The DNA sequence of the human X chromosome(25/Mar/2005)]

과거의 개념은 하나의 유전자가 하나의 단백질에 관여한다는 것이었으나 최근에 와서 많은 유전자들이 하나의 단밸질을 만드는게 관여한다는 사실이 밝혀졌다. 결국 조절 단백질(Regulatory proteins), RNA(mRNA, micoRNA, small nuclear RNA), 정보를 가진 Exon의 코딩 유전자, 그리고 정보를 갖지 않은 Intron의 noncoding DNA 까지 관여하여, 여기에 화학적 및 구조적 변이(alternations)에 의해 유전자가 발현된다는 것이 최근의 밝혀진 사실이다. 그러나 어떤 메커니즘으로, 어디서, 언제 유전자가 발현되는지? 그리고 이 모든 요소들(elements)이 어떻게 같이 연주하여 하나의 안무적인 유전자를 발현(choreograph gene expression)시키는 지 이게 생물학자들이 당면한 주요 도전이다.

[차원용 소장 의견 1] 문제는 왜 인간은 적은 수의 유전자를 갖고 있는가인데, 2005년 3월 17일자의 X 염색체를 해독한 결과를 보면 인간의 X 염색체의 일부분은 닭의 4번에 배열되고 있다는 점이다. 즉 본인은 인간이나 닭이나 개나 원숭이나 그 모체의 유전자 수는 갖다고 보는 것이다. 즉 혈통은 갖다고 보는 것이다. 다만 창조자들이 이들 23개의 염색체 및 666,000 개의 유전자를 조작해서 개나 원숭이를 만들었을 가능성이 크다고 본다. 원숭이는 꼬리가 있고 인간은 없는 것으로 볼 때 피노타이프(Pheonotype) 적으로 보면 진화론 같이 보이지만 사실은 꼬리부분을 세포사멸 프로그램이라는 유전자가 발현되면 꼬리가 없어지는 것이다. 결국 이는 제노타이프(Genotype)적으로 보아야 하는 것이다.

단 인간은 대뇌피질(Cerebral cortex)이라는 이성을 가진 고등동물이라는 점이다. 2003년 12월 12일자의 사이언스에 발표된 원숭이(침팬지)와 인간의 유전자의 공통점 및 차이점을 보면 확연히 알 수 있는데(아래그림 : 01933-05), 침팬지와 인간은 유전자가 98.8%가 같지만 침팬지에는 이들 이성을 콘트롤 하는 언어 유전자, 청각 유전자, 두뇌를 연결 구성하는 유전자, 냄새 능력 유전자가 없다는 것이다. 이들 유전자들은 분명 앞서 과학자들이 설명했던, 침팬지와 인간의 모체 유전자수는 666,000 개로 같지만, 인간에게는 다양한 요소들이 다 함께 연주하여 안무적인 유전자를 발현(choreograph gene expression)시켰다고 보는 것이다. 그러나 침팬지에게는 이러한 안무적인 유전자 발현이 없다. 따라서 인간은 대략 33,300 개의 유전자만 있어도, 그리고 20개의 아미노산만 있어도 유전자 법칙인 코든(codon)의 법칙에 따라 충분한 단백질을 만들 수 있는 것이다.

[참고]

[인간(Human)과 침팬지(Chimps)의 유전자는 98.8%가 같고, 조상은 같지만, 인간은 침팬지에게는 없는 듣고(Hearing), 말하고(Speech), 냄새 맡고(Olfaction), 두뇌의 신경 축색 성장을 돕는, 뼈의 구조를 형성케 하는, 그리고 아미노산의 리사이클링을 돕는 차별화 유전자가 가속화 진화를 거쳐 결국 사람을 인간으로 만들었다는 사이언스지의 보도, 인간의 시작점을 밝혀 낼 수 있을까?(22/Dec/2003)]

[차원용 소장 의견 2] 그러면 왜 인간은 Coding DNA가 5%이고 Noncoding DNA인 Intron인 Junk DNA가 95%나 되는 것일까? 이를 과학적으로 푸는데는 상당한 시간이 걸릴 것이다. 이는 종교철학인 악마의 코드인 666과 관계있을 것으로 본인은 보기 때문이다. 인간의 세포는 666조개로 추정되고 그 안에는 666,000 개의 유전자가 있으며, 이중 5%인 Exon에는 유전 정보가 있다는 것은 비메모리에 해당되는 것이고, 95%인 Intron에는 정보가 없다는 것으로 보아 이는 메모리로 보아야 할 것이다. 즉, 우리 인간들이 죽을 때까지 행동하고 생각하고 추리하고 추상하는 모든 것들이 이 메모리인 Junk DNA에 기록된다고 보아야 할 것이다. 즉, 이 95%의 메모리에 저장된 모든 기록들은 바로 우리 한 개개인의 장부인 Book 이 되는 것이다. 나중에 죽어서 부활하여 심판을 받아야 하는데 요한계시록 20장 12절에 보면 "또 내가 보니 죽은 자들이 무론 대소하고 그 보좌 앞에 섰는데 책들이 펴 있고 또 다른 책이 펴졌으니 곧 생명책이라 죽은 자들이 자기 행위를 따라 책들에 기록된 대로 심판을 받으니(And I saw the dead, great and small, standing before the throne, and books were opened. Another book was opened, which is the book of life. The dead were judged according to what they had done as recorded in the books)"

따라서 바로 이 유전자의 수만 콘트롤하면 게임은 끝나는데, 이게 바로 성경에 나오는 짐승의 표인 666 이라는 점이다. 성경인 요한계시록(Revelation) 13장 16절-17절에 보면 짐승의 표(Mark of the Beast)인 짐승의 이름(Name of the Beast) 또는 그 이름의 수(Number of his name)인 666 표를 모든 사람들의 오른손이나 이마에 받게 하여 이 표를 받지 아니한 자는 거래를 할 수 없고 살아 가지 못하게 하는 666 표가 나오는데, 이는 바로 666,000 개의 유전자에 기계(나노칩)들이 들어가 모든 정보들을 콘트롤 한다는 뜻이다. 여기서 말하는 짐승(beast)은 나노칩으로 인간의 유전자를 조작하고 기록을 조작하는 바이러스(Virus)를 말하는 것이다. 일생동안의 모든 생각, 의식, 정신, 영혼 및 활동들을 기록한 유전자 정보를 없애거나 조작하면 어케 되는가? 이는 20장 12절에 나오는 각 개인의 기록된 정보로 바로 각 개인의 책(Books)이다. 이 책을 바탕으로 최후의 심판을 받을 것인데, 사탄과 그 짐승은 이 유전자 정보를 조작하거나 아예 지워버릴 것임이 틀림이 없는 것이다. 13장 18절, “지혜가 여기 있으니 총명 있는 자는 그 짐승의 수를 세워보라 그 수는 사람의 수니 육백육십육이니라(This calls for wisdom. If anyone has insight, let him calculate the number of the beast, for it is man’s number (or the number of a man). His number is 666.”라 했으니… 바로 한 사람의 수!! 이게 바로 세포의 수요 유전자의 수가 아니면 무엇이겠는가?

2005년 5월 1일자 인디펜던트지, 2005년 5월 4일자 일간 내셔널포스트지에 따르면 초기 기독교 역사를 전공하는 맥길대 엘렌 에이트켄 교수는, 가장 오래된 요한계시록 사본인 1897년 이집트 카이로 남쪽 100 마일 정도 떨어진 옥시린쿠스(Oxyrhynchus)에서 발견된 일명 "도마의 계시록"이라 불리는 파피루스를 판독한 결과  악마의 숫자는 666이 아니라 616으로 나타났다는 사실을 보도하고 있다(세계일보, 조선일보). 그러나 본인은 생각하기를 666이냐 616이냐 그 숫자가 중요한 것이 아니라 그게 바로 사람의 유전자의 수(the number of a man)라는 것이다. 만약 616이 맞다면 인간의 유전자 수는 616,000개가 될 것이고 666이 맞다면 666,000 개가 될 것이라는 점이다.

분명 작금의 Chip->RFID->DNA Bar Code->...........->666 Mark로 발전하게 될 것이다. 나노(1/10억 미터), 아니 그 보다 1/1000 작은 피코(Pico, 조분의 1), 아니 그 보다 1/1000 작은 펨토(Femto, 천조분의 1), 아니 그 보다 1/1000 작은 아토(Atto, 백경분의 1) 기술들이 발견될 것이고 이들은 결국 유전자 안의 모든 것들을 마음대로 콘트롤하는 666의 세상으로 진입하게 될 것이다.

666표(칩)의 개발에 동참할 것인가? 아니면 반대할 것인가? 동참하면 떼 돈을 벌 것이요 반대하면 개털이 될 터인데, 이거 어찌할꼬???

4. 개인의 건강은 유전변이와 얼마나 관련이 있나?(To What Extent Are Genetic Variation and Personal Health Linked?)

유전자 변이는 기억상실증(알츠하이머병)에서부터 유방암까지 인간의 병을 유발하는 주요 원인으로 밝혀져 조만간 개인화되고 맞춤식의 약이 개발될 것으로 기대하고 있다. 그러나 이러한 DNA의 원인을 파 헤쳐야 하는데, 만약 정말 유전자가 모든 병(2005년 3월 17일 X 염색체의 완전 해독에서 인간의 병은 3,199 가지로 판명됨)의 원인이라면 이들 유전자 테스트를 하여 그 메커니즘인 지식을 밝혀낸다면 의사들은 조만간 모든 병을 고칠 수 있는 새로운 도전을 맞을 것이다(Gene variants have been linked to elevated risks for disorders from Alzheimer's disease to breast cancer, creating hope that personalized medicine might be feasible. But digging up the DNA responsible--if in fact DNA is responsible--and converting that knowledge into gene tests that doctors can use remains a formidable challenge).

예를 들어 흡연가들 중 어떤 사람은 폐암(lung cancer)에 걸리지만 많은 다른 흡연가들은 걸리지 않는다. 개개인에 따라 다르다는 것이다. 즉 개인에 따라 어떤 특정한 유전자들의 변이나 조합으로 병에 걸린다는 것이다. 그 주요 원인을 단일염기변이(SNPs)라 하는데 이 0.1%의 염기변이가 각종의 병을 일으킨다는 것으로, 우리 인간들은 2002년부터 5개 년 프로젝트로 이 0.1%의 연기단일변이를 추적하여 맵을 작성한다는 Haplotype Map(HapMap) Project를 진행하고 있다. 이 프로젝트가 완성되면 개인화되고 표적화된(targeted) 맞춤식 약의 개발이 봇물을 이룰 것으로 기대되는 것이다.

[참고]

[인간게놈이후의 새로운 다국적 프로젝트 - 단일염기다형성(SNP) 찾는 Haplotype Map(HapMap) 프로젝트 출범(2002)]

5. 물리학의 모든 법칙들은 하나로 통합될 수 있을까?(Can the Laws of Physics Be Unified?)

자연에 존재하는 기본 상호작용(interactions)의 힘은 4가지인데, 거시세계의 중력(Gravity force), 미시세계의 전자기력(Electromagnetic foce), 그리고 극미세계의 강력(Strong force)과 약력(Weak force)인데, 아직 어느 누구도 이 중력을 포함한 하나의 통일장 이론을 세우지 못했다. 하지만 물리학자들은 이제 조만간 어느날 이들을 통합하는 놀라울 만한 이론에 도전하고 있다(Nobody has yet come up with a convincing way to build a single theory that includes all the particles, the strong and electroweak forces, and gravity all in one big bundle. But physicists do have some leads; perhaps the most promising one is superstring theory).

[차원용 소장 의견] 이를 이해하려면 2004년 노벨 물리학상 수상 이론을 살펴보아야 한다. 2004년 노벨물리학상은 강력 상호작용 이론에서의 점근적 자유도 발견(for the discovery of asymptotic freedom in the theory of the strong interaction) 방법으로 약력(Weak force)-강력(Strong or Colo(u)r force)-전자기력(Electromagnetic force)간에 상호작용하는 양자색력학(QED, Quantum ChromoDynamics)베이스의 통합 표준모델(Standard Model) 정립에 공헌한 미국 UC Santa Barbara의 데이비드 그로스(David J. Gross) 박사, 캘리포니아공대(CIT)의 데이비드 폴리처(H. David Politzer) 박사, 그리고 MIT 공대의 프랭크 윌첵(Frank Wilczek) 교수 등에게 수여되었다. 이들은 그간의 난제였던 우주에 작용하는 힘의 하나인 강력(强力)의 비밀을 풀어냈다. 강력은 원자핵이 존재할 수 있게 하는 것으로 이 힘이 없으면 우주 만물의 형상도 만들어질 수 없다. 밀가루가 물이 없으면 뭉쳐질 수 없듯이, 물질의 최소 입자 중의 하나인 쿼크들이 없으면 최후의 물질 만들 수 없기 때문이다.

우주의 네 가지 힘인 중력(重力)과 전자기력(電磁氣力), 약력(弱力), 강력(强力)을 하나의 이론으로 통합할 수 있는 대통일장 이론을 완성하는 데 한 발짝 다가서게 됐다. 이들은 이 중 약력-강력-전자기력의 통합된 상호작용의 표준모델을 정립한 것이다. 이제 누군가 중력양자(graviton)를 발견하여 중력까지 포함하는 4가지 힘의 통합장 또는 대통일장(大統一場) 이론 베이스의 표준모델만 수학적과 실험적으로 밝혀내면 그 다음의 노벨 수상자가 될 것임은 뻔한 일이다.

지금까지의 노벨 물리학상의 쿼크의 비밀과 소립자물리학의 표준 모델 이론을 그림으로 표시하면 다음과 같다. 다만 본인의 생각으로는 중력은 빛(광자)과 관련이 있을 것이라 보는 것이다. 엄청난 중력의 힘이 빛으로(그 것이 중력양자이든 블랙홀이든 11차원에 다다르는 초끈 이론이든?) 분산되어 전자기력에 이르게 될 것이라 믿는 것이다. 중력이 빛으로 분산된다는 것이 본인 이론이다. 하지만 그 매개체를 찾아야 하는데 이는 물리학자들의 몫이다.

[그림 요약 설명 - 중력(重力)은 지구상의 물체들이 아래로 떨어지게 하고 별들이 움직이게 하는 힘이고, 전자기력은 전자들의 움직임을 좌우하는 힘으로 모든 전자제품에 작용하는 힘이다. 약력과 강력은 핵 안의 양성자와 중성자를 이루는 쿼크(quark)들 사이에 작용하는 힘으로서 입자들의 결합이나 원자핵의 붕괴 등에 중요한 힘이다. 2004년 노벨 물리학상 수상자들은 전자기력을 설명하는 전자기학 모델로 약력에 이어 강력까지 설명할 수 있는 길을 열었다. 이를 물리학의 표준모델이라 한다. 그림에서 중력을 제외한 전자기력-강력-약력이 굵은 선으로 표시되어 있는데, 이 3가지 힘을 표준 모델로 정립한 것이다. 자 이제 중력양자(Graviton)를 발견하고 이를 포함시켜 다음의 노벨 물리학상에 도전하자. 그림 번역 요약 : 차원용]

[참고]

[2004 노벨 물리학상, David J. Gross, H. David Politzer, Frank Wilczek, “강력 상호작용 이론에서의 점근적 자유성(漸近的 自由性) 발견(for the discovery of asymptotic freedom in the theory of the strong interaction)”에 대한 공로로 수상, 최소 입자인 쿼크의 비밀(Secrets of Quark) 풀어, 소립자물리학 표준 모델(Standard Model of Microcosmos or Elementary Particle) 및 양자색력학(Quantum ChromoDynamics, QCD, or Theory of Colo(u)r Interactions) 완성에 기여(Oct/2004)]

[소스]

[Science-Introduction to special issue. What Don't We Know?(01/Jul/2005)]
[Science - In a special collection of articles published beginning 1 July 2005, Science Magazine and its online companion sites celebrate the journal's 125th anniversary with a look forward -- at the most compelling puzzles and questions facing scientists today(01/Jul/2005)]
[서울신문-창간 125돌 사이언스誌 ‘과학적 수수께끼’ 25개 선정(07/Jul/2005)]
[문화일보-아직 못푼 과학수수께끼 25개는? 美사이언스지 창간 125주년 기념호서 선정(02/Jul/2005)]

키워드 : 1880년 7월 3일 미국의 발명왕 토머스 에디슨이 창간한 유서깊은 과학전문지 美 사이언스지 2005년 7월 1일자 창간 125 주년 기념호에서, 인간이 풀지 못한 125개의 주요 문제(big questions) 중 앞으로 25년 안에 인간이 풀어 낼 ‘과학적 수수께끼 25개(25 Big Questions)' 선정, The Top 25 Essays by our news staff on 25 big questions facing science over the next quarter-century, 125 big questions, 25 big questions, 이번 2005년 7월 1일자 사이언스지는 [Vol 309, Issue 5731] 호로 75페이지에서 102페이지에 걸쳐 25개의 Big Questions을 제시하고 있는데 이는 무료로 일반에게 공개되고 있다. 1. 우주는 무엇으로 만들어졌나?(What Is the Universe Made Of?),
2. 의식의 생물학적 기반은 무엇인가?(What Is the Biological Basis of Consciousness?), 3. 인간의 유전자 수가 예상보다 훨씬 적은 이유는?(Why Do Humans Have So Few Genes?), 4. 개인의 건강은 유전변이와 얼마나 관련이 있나?(To What Extent Are Genetic Variation and Personal Health Linked?), 5. 물리학의 모든 법칙들은 하나로 통합될 수 있을까?(Can the Laws of Physics Be Unified?)