제1부. 공간과 시간 (Space and Time)
1.1 균일한 우주(The Homogeneous Universe) 동영상/영문자막/한글자막
1.2 팽창하는 우주, 허블의 법칙(Hubble's Law) 동영상/영문자막/한글자막
1.3 관성 질량과 중력 질량(Inertial and Gravitational Mass) 동영상/영문자막/한글자막
1.4 공간 (Space) 동영상/영문자막/한글자막
* 이번 강좌 역시 별도의 그림 없이 두 천문학자의 대담 만으로 공간(Space)에 대해 이야기 한다. 실제로 존재하는 '공간'이 아닌 좌표라는 숫자의 조합으로 나타낼 수 있는 것, 어떤 사건의 영향 범위를 표현할 방법으로의 좌표계의 개념을 재설정 하려고 시도하는데 그리 신통치는 않다. 추후 일반 상대론의 '공간 휨'을 위한 밑밥 깔기용 인듯. 그래도 노벨상 수상자의 설명이니 뭐라는지 들어나 보기로 한다.
0
00:00:00,000 --> 00:00:01,500
폴: 갑자기 의문이 하나 생겼습니다.
PAUL: So we've got this puzzle.
1
00:00:01,500 --> 00:00:05,542
어재서 중력이라는 힘은 가속을 받는거죠?
Why should a force, gravity, have something to do with acceleration?
2
00:00:05,542 --> 00:00:09,750
가속이라는 것은 속도의 변화 또는 운동의 변화를 잖아요.
Now acceleration is about change in speed, or change in motion.
3
00:00:09,750 --> 00:00:11,500
확실히 이 의문은 공간과 시간의 본질에 관련된 것 같군요.
So clearly this is going to have something
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00:00:11,500 --> 00:00:15,070
to do with the nature of space and time.
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00:00:15,070 --> 00:00:16,180
그리고 생각 할 수록 골치아푸네요.
And this is difficult.
6
00:00:16,180 --> 00:00:19,920
왜냐면 우리에게는 아주 오래된 공간과 시간에 관한 상식이 있잖아요.
Because we have a really strong common sense view of what space and time
7
00:00:19,920 --> 00:00:20,890
actually are.
8
00:00:20,890 --> 00:00:24,310
그런데 이 상식을 깨기는 아주 어렵습니다.
And it's very hard for us to get rid of our common sense point of view,
9
00:00:24,310 --> 00:00:28,402
좀 이상한 수학적 개념을 동원하여 생각 해야 하니까 더 그렇네요.
and to think of it as just an arbitrary mathematical construct.
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00:00:28,402 --> 00:00:30,610
그러니 좀 도와 주셔야 겠습니다. 지금부터 작은 게임을 시작해 볼께요.
So to help us do this, let's play a little game here.
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00:00:30,610 --> 00:00:32,670
상상을 해봐요. 브라이언. 제가 실제로 사람이 아니라
Let's imagine, Brian, that I'm actually not a human.
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00:00:32,670 --> 00:00:34,130
인공지능이라고 치죠.
But I'm an artificial intelligence.
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00:00:34,130 --> 00:00:35,890
상자안에 든 컴퓨터 입니다.
I am a computer in a box.
14
00:00:35,890 --> 00:00:40,055
눈도 없고, 귀도 없으니 당신은 그냥 문자로 제게 뜻을 전할 수 있어요.
I have no eyes, no ears, and you're just typing messages to me.
15
00:00:40,055 --> 00:00:42,470
그리고 저는 아주 생소한 개념인 '공간'이 무엇인지 알고 싶답니다.
And I want to know what this strange thing called
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00:00:42,470 --> 00:00:45,880
인간들이 '공간' 이라고 하는게 그게 뭐죠?
space is, that you humans keep talking about.
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00:00:45,880 --> 00:00:50,140
'공간'이 무엇인지 인공지능인 제게 설명을 해주세요.
How would you explain what space is to me, as an artificial intelligence?
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00:00:50,140 --> 00:00:51,629
브라이언: 좋아요. 그럼....
BRIAN: OK, well.
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00:00:51,629 --> 00:00:52,920
그것참 쉽지 않겠는 걸요.
That's going to be a challenge.
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00:00:52,920 --> 00:00:58,110
공간이란 것은 말이죠 어떤 일이 발생하는 장소죠.
So I think we think of space as being a place that things happen.
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00:00:58,110 --> 00:00:59,110
그러니까 일종의...
I think that's sort of--
22
00:00:59,110 --> 00:00:59,960
폴: '장소'라구요?
PAUL: What is a place?
23
00:00:59,960 --> 00:01:00,650
'장소'가 뭔데요?
What is a place?
24
00:01:00,650 --> 00:01:01,340
브라이언: '장소'란?
BRIAN: A place?
25
00:01:01,340 --> 00:01:01,840
거참...
Ah.
26
00:01:01,840 --> 00:01:04,186
'장소'란 뭘까요?
What is a place?
27
00:01:04,186 --> 00:01:09,220
아, 그러니까 장소는 크기가 있고 여기에서 좀 떨어진 거리에 있죠.
Ah, a place has size and distance from us.
28
00:01:09,220 --> 00:01:12,315
폴: 그럼 당신이 말하는 '크기'와 '거리'는 뭐죠?
PAUL: And what is this size and distance you're talking about?
29
00:01:12,315 --> 00:01:14,460
브라이언: 아, '크기'와 '거리'라는 것은요,
BRIAN: Ah, so size and distance.
30
00:01:14,460 --> 00:01:18,520
크기와 거리는
So I measure size and distance by how far
31
00:01:18,520 --> 00:01:21,730
일정한 시간 동안 빛이 얼마나 멀리 갔는지를 의미 합니다.
light travels in a certain moment of time?
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00:01:21,730 --> 00:01:24,600
폴: '멀리'는 또 뭡니까?
PAUL: What is this "far" you're talking about?
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00:01:24,600 --> 00:01:25,290
브라이언: 흠....
BRIAN: Hmm.
34
00:01:25,290 --> 00:01:27,415
폴: 질문이 꼬리를 물고 있어요.
PAUL: The whole trouble is that it's very circular.
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00:01:27,415 --> 00:01:30,960
우리는 공간을 어떤 일이 벌어지는 장소라고 하곤 합니다.
We tend to use-- space is where things are from different places.
36
00:01:30,960 --> 00:01:32,380
하지만 장소는 뭘까요?
But what is a place?
37
00:01:32,380 --> 00:01:34,390
말꼬리를 무는것 같아요.
It's all very circular reasoning.
38
00:01:34,390 --> 00:01:36,230
어떤 의미를 설명하기 위해 그 의미를 벗어나서
I mean, can we think of any way that we can
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00:01:36,230 --> 00:01:38,677
다르게 설명 할 수 있을 거라고 생각합니다.
explain that doesn't involve a sort of circular reason,
40
00:01:38,677 --> 00:01:41,510
그러니까 다른 단어를 동원하는거죠. 그런게 그 속에 우리가 아는 '공간'의 의미가 함축되어 있죠.
in terms of other words, that also imply that we know what space is?
41
00:01:41,510 --> 00:01:42,862
참 어렵습니다.
It's a hard one.
42
00:01:42,862 --> 00:01:45,820
브라이언: 그렇죠. 꼬리를 자르기 위해 수학에서 처럼 어떤 '공리(axiom)'를 적어두는 것이 좋겠습니다.
BRIAN: Well, I think you end up having to just write down a few axioms,
43
00:01:45,820 --> 00:01:47,180
* 공리(axiom)는 어떤 이론체계에서 가장 기초적인 근거가 되는 명제. 어떤 다른 명제들을 증명하기 위한 전제로 이용되는 가장 기본적인 가정을 가리킨다.
as we do in mathematics.
44
00:01:47,180 --> 00:01:49,460
그리고 난 후에 '공간'이 무었인지 설명하기 위해 수학이라는 언어를 동원 할 수 있죠.
And then we can use the language of mathematics,
45
00:01:49,460 --> 00:01:52,097
maybe, to describe what space is.
46
00:01:52,097 --> 00:01:54,430
폴: 좋아요. 그럼 또다른 사고실험(thought experiment)을 해봐요.
PAUL: Well, let's imagine-- another thought experiment--
47
00:01:54,430 --> 00:01:55,920
'공간'이란 실제로 존재하지 않는다고 상상을 해보죠.
that space doesn't actually exist.
48
00:01:55,920 --> 00:01:57,080
우리가 존재하지 않는다구요.
We don't actually exist.
49
00:01:57,080 --> 00:01:59,740
우리는 그저 신의 슈퍼 컴퓨터에서 운영되는 가상의 것들 인 겁니다.
We are just a simulation in God's supercomputer.
50
00:01:59,740 --> 00:02:03,070
신의 기초어딘가에 놓여 있다고 합시다. 영화 메트릭스 처럼.
down in God's basement somewhere, like the movie The Matrix.
51
00:02:03,070 --> 00:02:06,280
신은 아주 큰 슈퍼 컴퓨터라고 상상해 봅시다.
So let's imagine that God has a very big supercomputer.
52
00:02:06,280 --> 00:02:10,300
그 컴퓨터에 우주만물을 담아놓을 수 있는 저장공간이 있어요.
And it has one memory register for every item in the universe.
53
00:02:10,300 --> 00:02:11,370
브라이언: 좋습니다.
BRIAN: OK.
54
00:02:11,370 --> 00:02:12,790
엄청나게 큰 저장공간이 되겠네요.
That's a lot of memory registers.
55
00:02:12,790 --> 00:02:13,290
폴: 맞아요.
PAUL: Yes.
56
00:02:13,290 --> 00:02:14,623
신은 아주 훌륭한 컴퓨터를 만들어 놨거든요.
God makes pretty good computers.
57
00:02:14,623 --> 00:02:15,210
브라이언: 좋습니다.
BRIAN: OK.
58
00:02:15,210 --> 00:02:15,709
Good.
59
00:02:15,709 --> 00:02:24,010
폴: 그리고 각 저장소에 입자를 기록하는데 3개의 숫자,
PAUL: And each memory register records particle and three numbers, x, y,
60
00:02:24,010 --> 00:02:26,500
그러니까 x, y, z으로 3차원 공간 좌표를 기록합니다.
and z-- the coordinates in three-dimensional space.
61
00:02:26,500 --> 00:02:28,550
브라이언: 흠...
BRIAN: Mm hmm.
62
00:02:28,550 --> 00:02:33,096
폴: 그럼 예를 들어 첫번째 입자, 실제 입자는 아니고 저장소에 기록된거죠.
PAUL: So for example, the first particle in the register--
63
00:02:33,096 --> 00:02:34,220
there's no actual particle.
64
00:02:34,220 --> 00:02:35,160
그것은 그냥 일련의 숫자로 표현된 겁니다.
It's just a set of numbers.
65
00:02:35,160 --> 00:02:35,390
브라이언: 넵.
BRIAN: Yep.
66
00:02:35,390 --> 00:02:37,930
폴: 이 입자가 네 코 끝에 있다고 하고
PAUL: Might be this item on the tip of my nose over here.
67
00:02:37,930 --> 00:02:40,720
그 좌표를 0,0,0으로 잡았어요.
That's got coordinates let's define that as 0, 0, 0.
68
00:02:40,720 --> 00:02:41,420
브라이언: 넵.
BRIAN: Yep.
69
00:02:41,420 --> 00:02:44,160
폴: 그리고 그다음 저장소에는
PAUL: And you go down the next item in the register might be say,
70
00:02:44,160 --> 00:02:48,349
알파 쎈토리의 중성자 별(의 좌표가)이 저장되어 있네요. 혹은 우주 저편 어떤 것일 수도 있구요.
it's a neutron star in Alpha Centauri, or other end of the universe somewhere.
71
00:02:48,349 --> 00:02:50,640
이어서 조금 떨어진 세번째 입자가 저장되어 있고,
And then the third particle might be even further away.
72
00:02:50,640 --> 00:02:53,147
당신 머리카락 쯤에 네번째 입자가 있습니다.
And the fourth one might be one of the ones in your hair.
73
00:02:53,147 --> 00:02:54,580
브라이언: 넵.
BRIAN: Yep.
74
00:02:54,580 --> 00:02:57,710
이 각각 입자들을 서로다른 저장소에 담아 둡니다.
So we're going to put them in different memory registers,
75
00:02:57,710 --> 00:03:03,280
그리고 그 저장소가 첫번째 그러니까 좌표 0,0,0 부터 순서로 이어진 다고 합시다.
and so presumably when I get to the one that's right next to that first one--
76
00:03:03,280 --> 00:03:06,510
원점에 있던 입자의 원자를 저장하기로 합시다.
0, 0, 0-- I'm going to put the atom right next to it.
77
00:03:06,510 --> 00:03:09,070
아마 0,0,0에서 아주 가까울 겁니다.
It's going to have a number pretty close to 0, 0, 0.
78
00:03:09,070 --> 00:03:12,550
뭐 굳이 숫자를 말하자면 27, 32, 45 정도 되겠죠.
It'll be like 27, 32, 45.
79
00:03:12,550 --> 00:03:13,610
폴: 네.
PAUL: Yes.
80
00:03:13,610 --> 00:03:16,447
구런데, 이유는 알 수 없지만 제 코가 폭발 해버렸어요.
So what it means is, let's say my nose exploded for some reason.
81
00:03:16,447 --> 00:03:18,030
방사성 원소들이 붕괴했구요.
The radioactive element in it decayed.
82
00:03:18,030 --> 00:03:18,950
브라이언: 넵.
BRIAN: Yep.
83
00:03:18,950 --> 00:03:20,580
폴: 다른 원자들에게 영향을 줬겠죠?
PAUL: Which other atoms would affected?
84
00:03:20,580 --> 00:03:24,730
4백만 차이나는 좌표에 놓은 원자들은 아마 영향이 없을 겁니다.
One which is a coordinate of 4 million probably won't be affected.
85
00:03:24,730 --> 00:03:29,700
하지만 좌표값 차가 0.01쯤 되면 분명 영향을 받았을 겁니다.
But one with a coordinate of 0.01 might.
86
00:03:29,700 --> 00:03:35,320
자 이제 상상을 해봐야 하는데 이 모든 것(원자)들이 서로 다른 메모리에 저장되어 있습니다.
So what you could imagine is, you have all these different memory registers.
87
00:03:35,320 --> 00:03:37,312
그리고 시간이 가게 뒀습니다.
And then we do a time step.
88
00:03:37,312 --> 00:03:38,770
지켜보죠. 한개가 터졌군요.
And we see, well that one exploded.
89
00:03:38,770 --> 00:03:39,880
저장소를 모두 살펴봐요
And then we would go all the way through the register
90
00:03:39,880 --> 00:03:42,220
전부 살펴보려면 신이라도 한달은 걸리겠죠.
and see-- it might take God months to do this.
91
00:03:42,220 --> 00:03:45,794
그리고 비슷한 좌표의 다른 모든것을 찾아봅니다.
And find out every other one which as similar coordinates.
92
00:03:45,794 --> 00:03:48,210
그리하여 약간의 마술, 두짝의 숫자.
So there'll have to be some magical-- two sets of numbers.
93
00:03:48,210 --> 00:03:50,390
1,1,1과 1,1,3이라고 합시다.
Let's say 1, 1, 1, and 1, 1, 3.
94
00:03:50,390 --> 00:03:51,024
이 둘은 가깝나요?
Are they close?
95
00:03:51,024 --> 00:03:51,940
아니면 멀리 떨어 졌을까요?
Or are they far apart?
96
00:03:51,940 --> 00:03:55,400
이 두쌍의 근사를 밝히기 위해 숫자를 비교해 볼 방법이 있어요.
There has to be some way of comparing these two sets of numbers
97
00:03:55,400 --> 00:03:59,002
그리하여 그 어느 하나가 다른 하나를 쳤다면 알 수 있죠.
to work out proximity, and therefore see if an event that hits one of them
98
00:03:59,002 --> 00:03:59,710
hits another one.
99
00:03:59,710 --> 00:04:03,450
브라이언: 이 세개의 저장소사이의 사실상 거리를 계산 할 수 있을 겁니다.
BRIAN: So you could literally calculate the distance between those three
100
00:04:03,450 --> 00:04:04,160
registers.
101
00:04:04,160 --> 00:04:04,720
폴: 네.
PAUL: Yes.
102
00:04:04,720 --> 00:04:09,400
당신이 필요한 것은 세개의 숫자였고 그 숫자는 삼차원을 정의한 겁니다.
So what you need is three numbers, which defines the three dimensions.
103
00:04:09,400 --> 00:04:13,000
그리고 두쌍의 세가지 숫자가 주어지면
And you need some way, given two sets of three numbers--
104
00:04:13,000 --> 00:04:16,220
그것들이 가가운지 아니면 멀리 떨어졌는지 밝혀낼 방법을 가지고 있습니다.
to work out whether they're close or far apart-- some measure of how
105
00:04:16,220 --> 00:04:18,236
서로 영향을 미쳤는지 측정하기?
things affect each other?
106
00:04:18,236 --> 00:04:19,440
브라이언: 좋습니다.
BRIAN: OK.
107
00:04:19,440 --> 00:04:23,150
그것 참 수학적인 방법 같군요.
So that sounds like a way of mathematically,
108
00:04:23,150 --> 00:04:26,610
근본적으로 몇개의 숫자로 공간을 기술한거죠.
essentially, describing space-- the set of numbers.
109
00:04:26,610 --> 00:04:30,290
그것들이 저장소에 있다고 생각 할 수 있을 겁니다.
And we could think of it as in memory.
110
00:04:30,290 --> 00:04:32,700
그게 어떻게 작동할지 상상할 수 있어요.
I could imagine how that might work.
111
00:04:32,700 --> 00:04:34,540
그리고 물론 시간의 개념을 가지고 있죠.
And of course, we had that concept of time,
112
00:04:34,540 --> 00:04:37,123
결국 그에대해 다룰 겁니다.
as well-- we're going to have to eventually deal with as well.
113
00:04:37,123 --> 00:04:37,800
폴: 좋아요.
PAUL: Yes.
114
00:04:37,800 --> 00:04:39,406
그리하여 그렇게 우리 우주가 되는 거죠.
So it could be that is our universe.
115
00:04:39,406 --> 00:04:40,530
실제로 공간이란 없습니다.
There actually is no space.
116
00:04:40,530 --> 00:04:42,180
컴퓨터 내에 저장소가 있을 뿐이죠.
It's just a register on a computer.
117
00:04:42,180 --> 00:04:43,900
그것을 우리는 뭐라고 부를까요?
How could we even tell?
118
00:04:43,900 --> 00:04:45,040
제가 당신을 볼 수 있다는 것은
I think I see you.
119
00:04:45,040 --> 00:04:47,080
광자가 한 좌표에서
But that's because photons at one coordinate
120
00:04:47,080 --> 00:04:48,310
또다른 좌표에 다른 광자라 있기 때문입니다.
have photons at another coordinate, and then
121
00:04:48,310 --> 00:04:50,070
그리고 저장소과 상호작용을 한 것이죠.
interact with that memory register.
122
00:04:50,070 --> 00:04:52,300
저의 뇌에 신경세포가 일련의 절차대로 자극을 준거죠.
The neurons in my brain fire in some sequence.
123
00:04:52,300 --> 00:04:53,830
하지만 이 슈퍼 컴퓨터와는 확실히 다른 부분일 겁니다.
But they could be in quite different parts of this supercomputer.
124
00:04:53,830 --> 00:04:55,960
그 컴퓨터에는 그저 비슷한 숫자들이 있어요.
They just have similar numbers.
125
00:04:55,960 --> 00:04:56,550
브라이언: 좋습니다.
BRIAN: OK.
126
00:04:56,550 --> 00:04:58,875
그러니까 당신이 얘기하는 것은 우리가 매트릭스 내에 있을 지도 모른다는 거네요.
So you're saying we could be inside the Matrix.
127
00:04:58,875 --> 00:04:59,951
폴: 사실입니다.
PAUL: Indeed.
128
00:04:59,951 --> 00:05:00,450
브라이언: 좋습니다.
BRIAN: OK.
129
00:05:00,450 --> 00:05:01,890
좋아요, 제겐 확실히
Well, good enough for me.
130
00:05:01,890 --> 00:05:04,000
혼란스럽게 만들었어요.
It's got me fooled.
1.2 팽창하는 우주, 허블의 법칙(Hubble's Law) 동영상/영문자막/한글자막
1.3 관성 질량과 중력 질량(Inertial and Gravitational Mass) 동영상/영문자막/한글자막
1.4 공간 (Space) 동영상/영문자막/한글자막
* 이번 강좌 역시 별도의 그림 없이 두 천문학자의 대담 만으로 공간(Space)에 대해 이야기 한다. 실제로 존재하는 '공간'이 아닌 좌표라는 숫자의 조합으로 나타낼 수 있는 것, 어떤 사건의 영향 범위를 표현할 방법으로의 좌표계의 개념을 재설정 하려고 시도하는데 그리 신통치는 않다. 추후 일반 상대론의 '공간 휨'을 위한 밑밥 깔기용 인듯. 그래도 노벨상 수상자의 설명이니 뭐라는지 들어나 보기로 한다.
0
00:00:00,000 --> 00:00:01,500
폴: 갑자기 의문이 하나 생겼습니다.
PAUL: So we've got this puzzle.
1
00:00:01,500 --> 00:00:05,542
어재서 중력이라는 힘은 가속을 받는거죠?
Why should a force, gravity, have something to do with acceleration?
2
00:00:05,542 --> 00:00:09,750
가속이라는 것은 속도의 변화 또는 운동의 변화를 잖아요.
Now acceleration is about change in speed, or change in motion.
3
00:00:09,750 --> 00:00:11,500
확실히 이 의문은 공간과 시간의 본질에 관련된 것 같군요.
So clearly this is going to have something
4
00:00:11,500 --> 00:00:15,070
to do with the nature of space and time.
5
00:00:15,070 --> 00:00:16,180
그리고 생각 할 수록 골치아푸네요.
And this is difficult.
6
00:00:16,180 --> 00:00:19,920
왜냐면 우리에게는 아주 오래된 공간과 시간에 관한 상식이 있잖아요.
Because we have a really strong common sense view of what space and time
7
00:00:19,920 --> 00:00:20,890
actually are.
8
00:00:20,890 --> 00:00:24,310
그런데 이 상식을 깨기는 아주 어렵습니다.
And it's very hard for us to get rid of our common sense point of view,
9
00:00:24,310 --> 00:00:28,402
좀 이상한 수학적 개념을 동원하여 생각 해야 하니까 더 그렇네요.
and to think of it as just an arbitrary mathematical construct.
10
00:00:28,402 --> 00:00:30,610
그러니 좀 도와 주셔야 겠습니다. 지금부터 작은 게임을 시작해 볼께요.
So to help us do this, let's play a little game here.
11
00:00:30,610 --> 00:00:32,670
상상을 해봐요. 브라이언. 제가 실제로 사람이 아니라
Let's imagine, Brian, that I'm actually not a human.
12
00:00:32,670 --> 00:00:34,130
인공지능이라고 치죠.
But I'm an artificial intelligence.
13
00:00:34,130 --> 00:00:35,890
상자안에 든 컴퓨터 입니다.
I am a computer in a box.
14
00:00:35,890 --> 00:00:40,055
눈도 없고, 귀도 없으니 당신은 그냥 문자로 제게 뜻을 전할 수 있어요.
I have no eyes, no ears, and you're just typing messages to me.
15
00:00:40,055 --> 00:00:42,470
그리고 저는 아주 생소한 개념인 '공간'이 무엇인지 알고 싶답니다.
And I want to know what this strange thing called
16
00:00:42,470 --> 00:00:45,880
인간들이 '공간' 이라고 하는게 그게 뭐죠?
space is, that you humans keep talking about.
17
00:00:45,880 --> 00:00:50,140
'공간'이 무엇인지 인공지능인 제게 설명을 해주세요.
How would you explain what space is to me, as an artificial intelligence?
18
00:00:50,140 --> 00:00:51,629
브라이언: 좋아요. 그럼....
BRIAN: OK, well.
19
00:00:51,629 --> 00:00:52,920
그것참 쉽지 않겠는 걸요.
That's going to be a challenge.
20
00:00:52,920 --> 00:00:58,110
공간이란 것은 말이죠 어떤 일이 발생하는 장소죠.
So I think we think of space as being a place that things happen.
21
00:00:58,110 --> 00:00:59,110
그러니까 일종의...
I think that's sort of--
22
00:00:59,110 --> 00:00:59,960
폴: '장소'라구요?
PAUL: What is a place?
23
00:00:59,960 --> 00:01:00,650
'장소'가 뭔데요?
What is a place?
24
00:01:00,650 --> 00:01:01,340
브라이언: '장소'란?
BRIAN: A place?
25
00:01:01,340 --> 00:01:01,840
거참...
Ah.
26
00:01:01,840 --> 00:01:04,186
'장소'란 뭘까요?
What is a place?
27
00:01:04,186 --> 00:01:09,220
아, 그러니까 장소는 크기가 있고 여기에서 좀 떨어진 거리에 있죠.
Ah, a place has size and distance from us.
28
00:01:09,220 --> 00:01:12,315
폴: 그럼 당신이 말하는 '크기'와 '거리'는 뭐죠?
PAUL: And what is this size and distance you're talking about?
29
00:01:12,315 --> 00:01:14,460
브라이언: 아, '크기'와 '거리'라는 것은요,
BRIAN: Ah, so size and distance.
30
00:01:14,460 --> 00:01:18,520
크기와 거리는
So I measure size and distance by how far
31
00:01:18,520 --> 00:01:21,730
일정한 시간 동안 빛이 얼마나 멀리 갔는지를 의미 합니다.
light travels in a certain moment of time?
32
00:01:21,730 --> 00:01:24,600
폴: '멀리'는 또 뭡니까?
PAUL: What is this "far" you're talking about?
33
00:01:24,600 --> 00:01:25,290
브라이언: 흠....
BRIAN: Hmm.
34
00:01:25,290 --> 00:01:27,415
폴: 질문이 꼬리를 물고 있어요.
PAUL: The whole trouble is that it's very circular.
35
00:01:27,415 --> 00:01:30,960
우리는 공간을 어떤 일이 벌어지는 장소라고 하곤 합니다.
We tend to use-- space is where things are from different places.
36
00:01:30,960 --> 00:01:32,380
하지만 장소는 뭘까요?
But what is a place?
37
00:01:32,380 --> 00:01:34,390
말꼬리를 무는것 같아요.
It's all very circular reasoning.
38
00:01:34,390 --> 00:01:36,230
어떤 의미를 설명하기 위해 그 의미를 벗어나서
I mean, can we think of any way that we can
39
00:01:36,230 --> 00:01:38,677
다르게 설명 할 수 있을 거라고 생각합니다.
explain that doesn't involve a sort of circular reason,
40
00:01:38,677 --> 00:01:41,510
그러니까 다른 단어를 동원하는거죠. 그런게 그 속에 우리가 아는 '공간'의 의미가 함축되어 있죠.
in terms of other words, that also imply that we know what space is?
41
00:01:41,510 --> 00:01:42,862
참 어렵습니다.
It's a hard one.
42
00:01:42,862 --> 00:01:45,820
브라이언: 그렇죠. 꼬리를 자르기 위해 수학에서 처럼 어떤 '공리(axiom)'를 적어두는 것이 좋겠습니다.
BRIAN: Well, I think you end up having to just write down a few axioms,
43
00:01:45,820 --> 00:01:47,180
* 공리(axiom)는 어떤 이론체계에서 가장 기초적인 근거가 되는 명제. 어떤 다른 명제들을 증명하기 위한 전제로 이용되는 가장 기본적인 가정을 가리킨다.
as we do in mathematics.
44
00:01:47,180 --> 00:01:49,460
그리고 난 후에 '공간'이 무었인지 설명하기 위해 수학이라는 언어를 동원 할 수 있죠.
And then we can use the language of mathematics,
45
00:01:49,460 --> 00:01:52,097
maybe, to describe what space is.
46
00:01:52,097 --> 00:01:54,430
폴: 좋아요. 그럼 또다른 사고실험(thought experiment)을 해봐요.
PAUL: Well, let's imagine-- another thought experiment--
47
00:01:54,430 --> 00:01:55,920
'공간'이란 실제로 존재하지 않는다고 상상을 해보죠.
that space doesn't actually exist.
48
00:01:55,920 --> 00:01:57,080
우리가 존재하지 않는다구요.
We don't actually exist.
49
00:01:57,080 --> 00:01:59,740
우리는 그저 신의 슈퍼 컴퓨터에서 운영되는 가상의 것들 인 겁니다.
We are just a simulation in God's supercomputer.
50
00:01:59,740 --> 00:02:03,070
신의 기초어딘가에 놓여 있다고 합시다. 영화 메트릭스 처럼.
down in God's basement somewhere, like the movie The Matrix.
51
00:02:03,070 --> 00:02:06,280
신은 아주 큰 슈퍼 컴퓨터라고 상상해 봅시다.
So let's imagine that God has a very big supercomputer.
52
00:02:06,280 --> 00:02:10,300
그 컴퓨터에 우주만물을 담아놓을 수 있는 저장공간이 있어요.
And it has one memory register for every item in the universe.
53
00:02:10,300 --> 00:02:11,370
브라이언: 좋습니다.
BRIAN: OK.
54
00:02:11,370 --> 00:02:12,790
엄청나게 큰 저장공간이 되겠네요.
That's a lot of memory registers.
55
00:02:12,790 --> 00:02:13,290
폴: 맞아요.
PAUL: Yes.
56
00:02:13,290 --> 00:02:14,623
신은 아주 훌륭한 컴퓨터를 만들어 놨거든요.
God makes pretty good computers.
57
00:02:14,623 --> 00:02:15,210
브라이언: 좋습니다.
BRIAN: OK.
58
00:02:15,210 --> 00:02:15,709
Good.
59
00:02:15,709 --> 00:02:24,010
폴: 그리고 각 저장소에 입자를 기록하는데 3개의 숫자,
PAUL: And each memory register records particle and three numbers, x, y,
60
00:02:24,010 --> 00:02:26,500
그러니까 x, y, z으로 3차원 공간 좌표를 기록합니다.
and z-- the coordinates in three-dimensional space.
61
00:02:26,500 --> 00:02:28,550
브라이언: 흠...
BRIAN: Mm hmm.
62
00:02:28,550 --> 00:02:33,096
폴: 그럼 예를 들어 첫번째 입자, 실제 입자는 아니고 저장소에 기록된거죠.
PAUL: So for example, the first particle in the register--
63
00:02:33,096 --> 00:02:34,220
there's no actual particle.
64
00:02:34,220 --> 00:02:35,160
그것은 그냥 일련의 숫자로 표현된 겁니다.
It's just a set of numbers.
65
00:02:35,160 --> 00:02:35,390
브라이언: 넵.
BRIAN: Yep.
66
00:02:35,390 --> 00:02:37,930
폴: 이 입자가 네 코 끝에 있다고 하고
PAUL: Might be this item on the tip of my nose over here.
67
00:02:37,930 --> 00:02:40,720
그 좌표를 0,0,0으로 잡았어요.
That's got coordinates let's define that as 0, 0, 0.
68
00:02:40,720 --> 00:02:41,420
브라이언: 넵.
BRIAN: Yep.
69
00:02:41,420 --> 00:02:44,160
폴: 그리고 그다음 저장소에는
PAUL: And you go down the next item in the register might be say,
70
00:02:44,160 --> 00:02:48,349
알파 쎈토리의 중성자 별(의 좌표가)이 저장되어 있네요. 혹은 우주 저편 어떤 것일 수도 있구요.
it's a neutron star in Alpha Centauri, or other end of the universe somewhere.
71
00:02:48,349 --> 00:02:50,640
이어서 조금 떨어진 세번째 입자가 저장되어 있고,
And then the third particle might be even further away.
72
00:02:50,640 --> 00:02:53,147
당신 머리카락 쯤에 네번째 입자가 있습니다.
And the fourth one might be one of the ones in your hair.
73
00:02:53,147 --> 00:02:54,580
브라이언: 넵.
BRIAN: Yep.
74
00:02:54,580 --> 00:02:57,710
이 각각 입자들을 서로다른 저장소에 담아 둡니다.
So we're going to put them in different memory registers,
75
00:02:57,710 --> 00:03:03,280
그리고 그 저장소가 첫번째 그러니까 좌표 0,0,0 부터 순서로 이어진 다고 합시다.
and so presumably when I get to the one that's right next to that first one--
76
00:03:03,280 --> 00:03:06,510
원점에 있던 입자의 원자를 저장하기로 합시다.
0, 0, 0-- I'm going to put the atom right next to it.
77
00:03:06,510 --> 00:03:09,070
아마 0,0,0에서 아주 가까울 겁니다.
It's going to have a number pretty close to 0, 0, 0.
78
00:03:09,070 --> 00:03:12,550
뭐 굳이 숫자를 말하자면 27, 32, 45 정도 되겠죠.
It'll be like 27, 32, 45.
79
00:03:12,550 --> 00:03:13,610
폴: 네.
PAUL: Yes.
80
00:03:13,610 --> 00:03:16,447
구런데, 이유는 알 수 없지만 제 코가 폭발 해버렸어요.
So what it means is, let's say my nose exploded for some reason.
81
00:03:16,447 --> 00:03:18,030
방사성 원소들이 붕괴했구요.
The radioactive element in it decayed.
82
00:03:18,030 --> 00:03:18,950
브라이언: 넵.
BRIAN: Yep.
83
00:03:18,950 --> 00:03:20,580
폴: 다른 원자들에게 영향을 줬겠죠?
PAUL: Which other atoms would affected?
84
00:03:20,580 --> 00:03:24,730
4백만 차이나는 좌표에 놓은 원자들은 아마 영향이 없을 겁니다.
One which is a coordinate of 4 million probably won't be affected.
85
00:03:24,730 --> 00:03:29,700
하지만 좌표값 차가 0.01쯤 되면 분명 영향을 받았을 겁니다.
But one with a coordinate of 0.01 might.
86
00:03:29,700 --> 00:03:35,320
자 이제 상상을 해봐야 하는데 이 모든 것(원자)들이 서로 다른 메모리에 저장되어 있습니다.
So what you could imagine is, you have all these different memory registers.
87
00:03:35,320 --> 00:03:37,312
그리고 시간이 가게 뒀습니다.
And then we do a time step.
88
00:03:37,312 --> 00:03:38,770
지켜보죠. 한개가 터졌군요.
And we see, well that one exploded.
89
00:03:38,770 --> 00:03:39,880
저장소를 모두 살펴봐요
And then we would go all the way through the register
90
00:03:39,880 --> 00:03:42,220
전부 살펴보려면 신이라도 한달은 걸리겠죠.
and see-- it might take God months to do this.
91
00:03:42,220 --> 00:03:45,794
그리고 비슷한 좌표의 다른 모든것을 찾아봅니다.
And find out every other one which as similar coordinates.
92
00:03:45,794 --> 00:03:48,210
그리하여 약간의 마술, 두짝의 숫자.
So there'll have to be some magical-- two sets of numbers.
93
00:03:48,210 --> 00:03:50,390
1,1,1과 1,1,3이라고 합시다.
Let's say 1, 1, 1, and 1, 1, 3.
94
00:03:50,390 --> 00:03:51,024
이 둘은 가깝나요?
Are they close?
95
00:03:51,024 --> 00:03:51,940
아니면 멀리 떨어 졌을까요?
Or are they far apart?
96
00:03:51,940 --> 00:03:55,400
이 두쌍의 근사를 밝히기 위해 숫자를 비교해 볼 방법이 있어요.
There has to be some way of comparing these two sets of numbers
97
00:03:55,400 --> 00:03:59,002
그리하여 그 어느 하나가 다른 하나를 쳤다면 알 수 있죠.
to work out proximity, and therefore see if an event that hits one of them
98
00:03:59,002 --> 00:03:59,710
hits another one.
99
00:03:59,710 --> 00:04:03,450
브라이언: 이 세개의 저장소사이의 사실상 거리를 계산 할 수 있을 겁니다.
BRIAN: So you could literally calculate the distance between those three
100
00:04:03,450 --> 00:04:04,160
registers.
101
00:04:04,160 --> 00:04:04,720
폴: 네.
PAUL: Yes.
102
00:04:04,720 --> 00:04:09,400
당신이 필요한 것은 세개의 숫자였고 그 숫자는 삼차원을 정의한 겁니다.
So what you need is three numbers, which defines the three dimensions.
103
00:04:09,400 --> 00:04:13,000
그리고 두쌍의 세가지 숫자가 주어지면
And you need some way, given two sets of three numbers--
104
00:04:13,000 --> 00:04:16,220
그것들이 가가운지 아니면 멀리 떨어졌는지 밝혀낼 방법을 가지고 있습니다.
to work out whether they're close or far apart-- some measure of how
105
00:04:16,220 --> 00:04:18,236
서로 영향을 미쳤는지 측정하기?
things affect each other?
106
00:04:18,236 --> 00:04:19,440
브라이언: 좋습니다.
BRIAN: OK.
107
00:04:19,440 --> 00:04:23,150
그것 참 수학적인 방법 같군요.
So that sounds like a way of mathematically,
108
00:04:23,150 --> 00:04:26,610
근본적으로 몇개의 숫자로 공간을 기술한거죠.
essentially, describing space-- the set of numbers.
109
00:04:26,610 --> 00:04:30,290
그것들이 저장소에 있다고 생각 할 수 있을 겁니다.
And we could think of it as in memory.
110
00:04:30,290 --> 00:04:32,700
그게 어떻게 작동할지 상상할 수 있어요.
I could imagine how that might work.
111
00:04:32,700 --> 00:04:34,540
그리고 물론 시간의 개념을 가지고 있죠.
And of course, we had that concept of time,
112
00:04:34,540 --> 00:04:37,123
결국 그에대해 다룰 겁니다.
as well-- we're going to have to eventually deal with as well.
113
00:04:37,123 --> 00:04:37,800
폴: 좋아요.
PAUL: Yes.
114
00:04:37,800 --> 00:04:39,406
그리하여 그렇게 우리 우주가 되는 거죠.
So it could be that is our universe.
115
00:04:39,406 --> 00:04:40,530
실제로 공간이란 없습니다.
There actually is no space.
116
00:04:40,530 --> 00:04:42,180
컴퓨터 내에 저장소가 있을 뿐이죠.
It's just a register on a computer.
117
00:04:42,180 --> 00:04:43,900
그것을 우리는 뭐라고 부를까요?
How could we even tell?
118
00:04:43,900 --> 00:04:45,040
제가 당신을 볼 수 있다는 것은
I think I see you.
119
00:04:45,040 --> 00:04:47,080
광자가 한 좌표에서
But that's because photons at one coordinate
120
00:04:47,080 --> 00:04:48,310
또다른 좌표에 다른 광자라 있기 때문입니다.
have photons at another coordinate, and then
121
00:04:48,310 --> 00:04:50,070
그리고 저장소과 상호작용을 한 것이죠.
interact with that memory register.
122
00:04:50,070 --> 00:04:52,300
저의 뇌에 신경세포가 일련의 절차대로 자극을 준거죠.
The neurons in my brain fire in some sequence.
123
00:04:52,300 --> 00:04:53,830
하지만 이 슈퍼 컴퓨터와는 확실히 다른 부분일 겁니다.
But they could be in quite different parts of this supercomputer.
124
00:04:53,830 --> 00:04:55,960
그 컴퓨터에는 그저 비슷한 숫자들이 있어요.
They just have similar numbers.
125
00:04:55,960 --> 00:04:56,550
브라이언: 좋습니다.
BRIAN: OK.
126
00:04:56,550 --> 00:04:58,875
그러니까 당신이 얘기하는 것은 우리가 매트릭스 내에 있을 지도 모른다는 거네요.
So you're saying we could be inside the Matrix.
127
00:04:58,875 --> 00:04:59,951
폴: 사실입니다.
PAUL: Indeed.
128
00:04:59,951 --> 00:05:00,450
브라이언: 좋습니다.
BRIAN: OK.
129
00:05:00,450 --> 00:05:01,890
좋아요, 제겐 확실히
Well, good enough for me.
130
00:05:01,890 --> 00:05:04,000
혼란스럽게 만들었어요.
It's got me fooled.
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