Emergent Spacetime 고전역학은 시공간이라는 무대가 먼저 있고 그 위에서 입자들이 움직인다고 설명한다. 하지만 양자역학은 미시 세계의 입자들이 서로 얽히며 시공간을 형성한다고 설명한다. 이 얽힘들이 촘촘하게 그물망을 형성하면서, 우리가 느끼는 거리와 공간이 창발(Emergence)된다. 디오시-펜로즈 모델(Diósi-Penrose model)은 입자의 중첩 상태(파동)가 유지되지 못하고 하나의 상태로 붕괴(수축)할 때, 그 과정에서 발생하는 물리적 에너지가 중력으로 나타난다고 주장한다. 일반적인 양자역학(코펜하겐 해석)에서는 관찰이 상태를 붕괴시킨다고 보지만, 디오시와 펜로즈는 중력이 객관적으로 상태를 붕괴시킨다고 주장한다. 서로 다른 두 시공간 기하학이 중첩되면, 시스템 내에 일종의 에너지 불안정성(Energy Uncertainty)이 발생하고, 이 에너지 차이가 일정 임계치를 넘어서면, 더 안정적인 상태(하나의 위치)로 스스로 수축하게 된다. 이를 거시적으로 보면 물체의 온도가 미세하게 상승하는 비정상적 가열 현상으로 나타날 수 있다. 하지만, 파동이 붕괴할 때 발생하는 에너지가 모두 전자기파(광자)로 변환되는 것은 아니다. 입자의 파동 성질에 의해 에너지가 방출될 때 에너지가 열(운동 에너지)이나 다른 형태로 분산될 수 있다. 중력 붕괴는 시공간의 기하학적 구조가 바뀌는 과정이다. 이때 발생하는 에너지는 입자 자체의 미세한 진동(운동 에너지)으로 흡수될 수 있다. 또한 에너지가 광자로 방출되지 않고 주변 환경으로 퍼져나가는 소산(Dissipation) 과정이 일어난다면, 단순한 방사선 검출기에는 그 에너지가 포착되지 않는다. 즉, 에너지는 발생했지만, 측정 가능한 형태가 아닐 수 있다. 에너지가 단순히 빛으로 나오는 것이 아니라, 중력 유도 요동(Gravity-induced noise)으로 나타나거나 입자의 불확정적 운동으로 나타날 수 있으므로, 방사선이 아니라, 붕괴 에너지가 축적되어 나타나는 물체의 미세한 온도 상승을 직접 측정해...
The Origin of Life and AI 생명과학의 초기 진화, 특히 단세포에서 다세포 생물로의 전환 과정에 대한 현대 진화생물학적 가설을 보면 초기 세포의 진화 과정은 수학적 논리구조를 따른다. 초기 지구 환경에서 화학에너지(화학합성)나 빛에너지(광합성)를 이용하는 원시적인 세포(원핵생물 형태, the first cell LUCA)가 출현했다. 이들 세포는 에너지를 흡수하며 크기가 커지는데, 세포가 커지면 부피(물질 대사 필요량) 증가 속도가 표면적(영양소 교환 표면) 증가 속도보다 빨라진다. 표면적 대 부피 비(SA:V ratio)가 낮아져 물질 교환 효율이 떨어지면, 세포는 생존을 위해 다시 표면적을 넓히는 세포 분열을 시작한다. 세포분열은 1개의 모세포가 2개의 딸세포로 나누어지는 과정으로, 기하급수적인 지수함수 그래프를 따르는 수학적 원리를 기반으로 한다. 분열 시 세포의 수는 2^n(n은 분열 횟수)의 등비수열 순으로 증가하며, n번 분열 후 세포 수는 2^n개로 표현된다. 세포는 분열할 때마다 수가 2배가 되므로, 시간에 따라 세포 수는 기하급수적으로 증가한다. 세포가 성장하면 부피는 표면적보다 빠르게 증가하여, 표면적 대비 부피 비율이 감소하고, 이는 물질 교환 효율을 떨어뜨리므로, 세포가 일정 크기 이상 커지면 분열하여 비를 다시 높이는 최적화 원리이다. 체세포분열은 DNA 복제(Synthesis phase)를 통해 유전 물질을 두 배 늘린 후 2개의 딸세포로 똑같이 나누어 유전적 동일성을 유지한다. 생식세포분열은 1회 복제 후 2회 연속 분열하여 염색체 수를 절반으로 줄이는 규칙적인 과정을 따른다. 세포분열은 이처럼 세포 생장을 위해 2의 거듭제곱 형태로 개수를 늘리며, 유전적 정보의 안정성을 유지하는 수학적인 모델링을 통해 진행된다. 자연에서 동일한 세포들이 분열 후 서로 붙어 있는 상태(군체)가 발생하며, 이는 포식자 회피나 생존에 유리하다. 군체 중 크기가 큰 세포(주로 중앙)는 에너지를 안정적으로 공급받으며 중심부에서 생...