《 쓸데없는 생각 7 》

 

 

모래알갱이와 우주!

 

지구를 구형으로 보면 얼추 반지름6,360km(=6.360 ×  10의 9승 mm), 모래알갱이를 구형으로 보고, 반지름이 0.1mm로  보면 지구는 2.627 x 10의 32승 개의 반지름 0.1mm 모래알갱이로 쌓을 수 있다. 즉, 이 숫자 부근의 유한한 모래알갱이로 지구부피를 구성할 수 있는 것이다(나도 참,참 씰데없는 짓거리를 하고 있다)

 

다중우주론의 M이론에 사용되는 초끈이론의 수학적 해로는, 10의 500승개의 우주로 구성된다 하고, 그중의 하나의 우주인  우리 우주의 관측가능한 크기는 약 지름 940광년에 이른다고 한다. 어쨌거나 그렇다면, 이 우주도 얼추 모래알갱이의 배수로 표현할 수 있을 것이다. 10의 500승개의 다중우주 전체도 모래알갱이 갯수로 역시 짐작할 수 있을 것이기 때문이다

 

우주는 유한하다하드라도 유한하다 할 수 없고, 무한하다하드라도 무한하다 할 수 없다, 3차원, 시공4차원으로만 이루어졌다고 보기에는 상상초월의 세상이다. 이차원의 생명체가 고개들들어 3차원, 시공4차원을 절대로 볼 수 없는 것처럼, 3차원, 시공4차원의 생명체가 더 높은 차원을 볼 수 없는 상상이상의 세상이다.

 

‘특이점(特異點 , singularity)

 

특이점은 수학의 ‘곡선, 함수, 미분 방정식 따위에 있어서, 다른 점에 비해 특이한 형태를 나타내는 점’ 처럼, 특별한 현상이나 그런 현상이 일어나는 싯점으로, 그 싯점 이후로는 그 싯점이전으로 되돌릴 수 없는 변화를 겪는 순간’등을 이름이다. 사회변화나, 기술적 진보에 있어서, 경제의 특이점, 인공지능의 특이점, 우주의 대폭발(빅뱅)특이점 등이 ‘특이점’으로 불리는 대표사례이다.

 

경제의 특이점

 

현시대에는 4차산업혁명시대이다. 2016년 1월 20일 스위스 다보스에서 열린 세계경제포럼에서 세계경제포럼 창시자 중 한 명인 클라우드 슈밥이 이 용어를 제시하면서, 4차산업혁명의 개념이 급격히 퍼져나갔다

‘제4차 산업혁명은 단순히 기기와 시스템을 연결하고 스마트화 하는데 그치지 않고 훨씬 넓은 범주까지 이른다. 유전자 염기서열 분석에서 나노기술 재생가능에너지에서 양자컴퓨터까지 다양한 분야에서 거대한 약진이 동시다발적으로 일어나고 있다. 이 모든 기술이 융합하여 물리적 영역 디지털 영역 생물 영역이 상호교류하는 제4차산업혁명은 종전의 그 어떤 혁명과도 궤를 달리한다.(클라우드 슈밥, 2016)’

 

4차산업혁명은 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 로봇, 드론, 자율주행차, 가상현실(AR)이 주도하는 차세대 산업혁명을 일컫는다. GNR기술이 중첩되어 일어날 세 가지 혁명이라는 것이다.  정보와 생물학의 접접을 이루는 G 유전공학(Genetics), 정보와 물리 세계의 접점을 이루는 N나노기술(Nano technology) 그리고 실제 운동으로 구현하는 R 로봇공학(Robotics)이 그것이다

 

경제의 특이점은 기술의 특이점과 밀접한 관계를 가지고 있다. 기술의 특이점의 영향과 결과로 인간의 경제 활동전반이 돌이킬수 없는 심대한 변화로 이어지게 된다.

 

케일럼 체이스는 저서 ‘경제의 특이점이 온다’에서 기술적 특이점이 지나고 몇년 혹은 10-20년 이내에, 사람의 경쟁력이 떨어지면서 직업적인 종말을 맞이하게 되고, 경제적으로도 완전히 다른 세상이 올 것이라고 이야기 한다.

 

기술의 특이점

 

기술의 특이점은, 영국 옥스퍼드 대사전에서  “인공지능을 비롯한 기술들이 매우 발전해 인류가 극적이고 되돌릴 수 없는 변화를 겪게 되는 가설상의 순간’ 으로 정의한다.

 

인공지능의 지적 능력이 인류 최대의 지적 능력을 뛰어넘는 순간이 기술적 특이점의 시발점이다. 일정 수준을 뛰어넘은 인공지능은 인류가 수만 년간 이루어낸 기술 발전이 제자리걸음으로 보일 정도로 폭발적인 수직 성장을 하게 된다. 결국 초지능체에 의해 개발된 기술은 더이상 인류의 지능으로 그 원리를 이해할 수 없고 모방할 수 없는 기술적 복잡성을 지니게 된다. 

 

아서 클라크의 과학3법칙 중 세 번째인 "충분히 발달한 과학기술은 마법과 구분할 수 없다."라는 말은, 기술적 특이점에 이른 미래사회에 대한 은유로 해석될 수 있다. 기술적 특이점에 도달한 사회에서, 인간은 첨단 문물의 원리를 이해하기보다는 마법 지팡이 쓰듯 그 효과만을 누리게 될 것이기 때문이다.

딥러닝 등에 의해서 컴퓨터가 스스로 만든 알고리즘이나 로직을 인간이 이해하는 것은 최고 전문가 수준에서도 대부분 불가능한 수준이다. 알파고가 바둑을 학습하는 딥러닝 알고리즘을 만든 것은 인간이지만, 알파고가 그 딥러닝으로 스스로 만들어낸 대국을 두는 알고리즘은 인간이 현재 해석할 수 없다. 사람이 기술의 발전을 따라잡을 수 없는 시기로서 특이점이란 단어는 존 폰 노이만의 말에서 처음 언급되었다.

 

"기술의 항구한 가속적 발전으로 인해 인류 역사에는 필연적으로 특이점이 발생할 것이며, 그 후의 인간사는 지금껏 이어져 온 것과는 전혀 다른 무언가가 될 것이다."

 

동료였던 스타니스와프 울람이 1958년 폰 노이만의 사후에 그에 대해 회고하며 쓴 글에서 언급된다.

 

특이점이 지나면, 인간이 기술을 발전시키는 것이 아니라, 기술이 기술을 발전시킬 것이라고 한다.

우주의 특이점

 

138억년전 태초, 우리 우주는 특이점에서 출발했다고 한다. 그렇다면, 다중우주론에 의한 우주마다 개별 ’우주 특이점’이 있었어야 하지 않을까? 우주라는 것이 생겨날려면 뭔가 특별한 우주적 사건이 있어야 할 터이다. 그렇다면, 10의 500승개의 우주마다 특이점이 있었을 지?. 그런 특이점 이전은 어떤 세상이였을지, 그런 특이점은 얼마나 반복되었을지? 다중우주와 우주 사이는 어떤 특성이 있는지? 그 세상은 뭐라 칭해야하는 지?

 

이 우주의  특이점이후 생겨난 공간과 시간의 산물인 인간의 뇌작용으로는 그런 물음, 공간과 시간이 태어나기 이전, 우리 우주 바운드리를 벗어난 우주에 대해 답할 수 없을 것이다.

이 문명의 물리학이 적용되는 것은 이 우주의 물질과 에너지중에서 약 5%정도 밖에 안된다 고한다. 나머지 95%는 알려지지 않은 물질과 에너지, 이른바 암흑물질, 암흑에너지. 그러니 인류의 과학.기술이 우주의 5% 정도를 완벽하게 이해하고 해석한다해도 이 우주를 설명하기에는 턱없이 부족하다. 암흑물질(暗黑物質)은, 중력을 통해 우주에 존재한다는 것을 간접적으로 유추할 수 있지만, 전자기파를 비롯한 다른 수단으로는 전혀 관측되지 않는 수수께끼의 물질이라한다.

 

우주 전체의 질량, 즉 별과 은하들의 움직임을 통해 우주에 존재할 것으로 여겨지는 질량 중에서 실제로 우리가 확인할 수 있는 수소나 헬륨 같은 물질의 질량은 대략 5% 정도에 지나지 않는 것으로 밝혀졌다. 나머지 물질들은 암흑물질(22%)과 암흑 에너지(73%)로 이루어져 있는 것으로 생각하고 있다. 다만 암흑물질과 암흑에너지가 정확히 무엇인지에 대해서는 아직까지도 수수께끼로 남아 있다.

암흑에너지는 만유인력과 반대로 서로 밀어내는 척력 에너지로 생각되고 있다. 따라서 암흑에너지가 많을수록 우주는 가속해서 팽창을 하게 된다. 1990년대 이후 우주가 한때 가속 팽창을 했다는 초팽창이론(Inflation Theory)이 정설로 받아들여지면서 암흑에너지의 존재가 본격적으로 인정되기 시작했고, 2003년 미국항공우주국의 우주배경복사관측위성(WMAP)의 관측 데이터를 통해 암흑에너지의 존재가 입증되었다. 이에 반해  암흑물질은 빛의 방출이 없어 일반적인 방법으로 관찰할 수 없기 때문이다. 단지 빛을 내지 않기 때문에 온도는 매우 낮을 것으로 예상해 왔지만 이번 연구팀의 연구 결과 알아낸 암흑물질의 온도가 1만도 이상이라는 것이다.

암흑물질과 암흑에너지의 정체가 밝혀진다면 우주는 우리가 생각하고 있는 것과는 다른 모습일 수 있을 것이다. 그리고 우주의 기원과 진화에 대한 여러 가지 이론들도 많이 수정되어야 할 것이다. 우주는 인간이 태어나고 인간이 살아가야할 공간이다. 우주를 정확히 이해하게 된다면 인간이 지구를 벗어나 더 먼 우주로 나아갈 수도 있고, 우주의 미래에 대해서도 보다 정확한 예측이 가능하게 될 것이다. (글 : 이태형 충남대 천문우주학과 겸임교수)

 

'인공지능의 특이점'

 

인간은 자신의 지능의 한계를 극복하고자 인공지능을 만든다. 인공지능은 여타 기술과 구분되는 특성을 가진다. 여타기술은 인간에 종속적인 지원.대체기능이지만, 인공지능은 인간의 콘트롤타워인 뇌와 지능을 대신하는 역할이기 때문이다. 지능이 없는 기계나 여타 물질은 인간의 의지나 명령을 배반할 수 없지만, 인공지능은 인간의 지능을 지배할 수 있기 때문이다.

 

‘인공지능의 특이점’은 인공지능의 수준이 인간의 지능을 넘어서는 싯점을 이름이다. 그 시기는 대략 2045년경에 도달한다는 설이 공공연하게 주장된다. 2045년이 아닐지라도 그 시점기준으로 십수년안에, 다시말하면 2055냐 2060년내에 인공지능의 특이점은 온다는 것이다. 특이점을 넘어선 인공지능은 엄청난 속도로 발전하여 인간지능의 수억배이상을 달성하는 것은 시간문제라는 것이다.

 

인간이 자신보다 똑똑한 인공지능을 만들듯이, 인공지능이 스스로 폭발적으로 지능을 높이거나, 자신보다 버전이 높은 인공지능을 만들고, 그 인공지능이 다시 더 높은 버전의 인공지능을 만들고…무한반복을 게속하다보면, 세상은 인공지능이 지배하는 세상이 오리라는 것이다. 공상이나 상상으로 치부하기에는 너무 가까운 미래의 세상의 모습으로 다가온다.

 

인공지능이 특이점을 지나 발전하다 보면, 지금까지 인류의 지성을 괴롭힌 ‘수학의 난제’나 과학현상, 나아가서 11차원의 초끈이론이나 막이론 혹은  대통일장의 이론을 정립하거나 그 해를 가뿐히 풀어내거나, 암흑물질, 암흑에너지, 블랙홀…등등 이 우주의 알려지지 않은 현상에 대해, 인간지능이 수십년, 수세기내지 수십세기이상이 걸려도 해결하지 못할  일들을 짧은 시간에 해낼지도 모른다. 어쩌면, 인류가 발견한 이 우주의 물리법칙을 넘어선 새로운 우주물리를 발견하거나 창안하거나 발현할 지 모를 일이다.

 

이를 테면, 인류의 상상과 희망과 염원이 만들어내는 공상과학속의 등장 주제인, 수백년이나 영생을 하는 신약, 반물질 엔진, 이론으로만 존재를 암시하는 웜홀을 통한 시간여행, 타임머신, 블랙홀에 대한 깊은 이해나, 빛의 속도에 가까운 속도나 빛보다 빠른 이송방법, 중력의 조종, 차원이동, 순간이동, 워프항법의 발견이나 발명이 그것이다. 

 

인류의 기술발전이 진행하다보면, 기술의 특이점, 인공지능의 특이점을 반복하며 발전하다보면, 새로운 기술, 새로운 물리, 새로운 우주를 경험하게 될지도 모를 일이다.

 

인류가, 현재의 기술과 상상만으로 기술의 미래와 우주, 우주의 미래를 재단하는 것은 무척이나 시건방진 짓일지 모른다. 그러나, 인류가 스스로 만든 인공지능과 다른 외적요인에 의해 절멸하지 않는 한 그 짓은 앞으로 중단없이 가속적으로 이루어질 것이다. 이는 인간의 본성이고 존재이유기 때문이다. 

 

이제, 인간과 사회의 존재를 재조명하고, 재 세팅하여, 새로운 방향으로 나아가야할  ‘철학의 특이점,’, ‘문명의 특이점’ 시대로 접어들고 있는 것은 아닌지 모르겠다.

 특이점을 한참 넘어, 여러세대 특이점을 거치면서 고도로 발전된 인공지능이나 인공지능으로 재창조된 신인류가 인류역사를 넘어 ‘우주역사의 특이점’ 그 전후의 스토리를 써내려 갈지도….