프롤로그
오른쪽과 왼쪽은 보통 똑같이 보일 때가 많습니다. 오른손과 왼손, 오른발과 왼발입니다. 거울에 비치면, 그곳에는 반대편의 자신이 있습니다. 하지만 세상은 반드시 “오른쪽과 왼쪽이 완전히 같다”는 것이 아닐지도 모릅니다. 그러한 생각을 하게 된 계기는 “CP 대칭성 파괴”와 “소아이 반응”이었습니다.
작은 편견
기본 입자 세계에는 입자와 반입자가 존재한다. 원래라면 물질과 반물질은 똑같이 존재해도 괜찮을 텐데. 하지만 현재의 우주에는 물질의 양이 반물질에 비해 압도적으로 많다. 왜일까 🤔💭 그 이유는 “CP 대칭 붕괴”라는 아주 작은 “좌우 차이”가 관련되어 있다고 추정된다. 엄청나게 작은 차이. 하지만 그 작은 차이가 오랜 시간 동안 누적되어 현재 우주의 모습으로 이어지고 있다. 뭔가 신기하다.
왼손과 오른손
화학 세계에도 “좌”와 “우”가 있다. 분자에도 왼손잡이와 오른손잡이 형태가 있다. 이를 거울상 이성질체라고 한다. 예를 들어, 왼손잡이 아미노산이 60%, 오른손잡이 아미노산이 40%였다고 할 수 있다. 이 경우 양자의 차이는 20%이다. 이 “편차”를 거울상 이성질체 과다 비율(ee)이라고 부르며, 이 경우에는 “20%ee”라고 표현한다. 즉, “어느 한쪽이 얼마나 더 많이 존재하는가”를 숫자로 나타낸 것이다.
합성 반응
──거의 차이가 없는 곳부터 시작으로
여기, 올해 노벨 화학상🏆🥳🎊입니다.
도쿄리쓰대학 명예교수 kanamycin 켄스케 씨가 발견한,
불균일 자기 촉매 반응 (Soai 반응)
그러면서 새로운 요소가 등장한다. 핵반응의 재미는 단순히 ‘불균형을 만드는’ 것과는 다르다. 만들어진 결과 자체가 다음 자신을 만드는 촉매가 되며, 자신이 자신을 증폭시키는 것이다. 특히, 처음에는 아주 조금만 있었던 ‘좌우의 차이’를 점점 더 증폭시킨다.
2003년 실험에서는 거의 편차가 없고, 0.00005% ee라는 극히 작은 편차로부터 시작되었습니다.
불균일 자기 촉매 반응을 한 번 수행하면, 놀랍게도,
57%까지 편차가 증폭되었다고 한다.
0.00005%입니다. 대부분의 경우 “차이가 거의 없다”고 할 정도의 작은 차이입니다. 1회의 반응에서 57%, 2회에서는 약 99%, 3회에서는 99.5%를 넘습니다.
작은 편견이 눈송이처럼, 자신을 증폭시켜 간다.
0.00005%에서 거의 100%로
여기에는 나에게는 매우 흥미로운 부분이 있었어. 처음부터 ‘왼쪽만 선택하는 시스템’이 있었던 건 아니었어. 그저 아주 조금, 왼쪽이 더 많았거나 오른쪽이 더 많았을 뿐이었지. 그 ‘아주 조금’의 차이가 다음 반응을 일으키고, 그 반응이 또 다른 반응을 일으켜서 결국 거의 한쪽만 남게 되는 거지. 즉, 작은 차이가 미래의 큰 차이를 만들어가는 거야.
삶은 왜 “왼쪽”을 선택했을까
여기서 생명의 이야기로 이어져 온다. 지구상의 생명을 구성하는 아미노산은 거의 L체로, 즉 좌우 대칭성이 왼쪽에 치우쳐 있다. 이를
호모 키라리티
그렇습니다. 왜 생명은 “왼쪽”을 선택했을까요? “오른쪽”으로도 가능했어야 했으니까요. 왼쪽과 오른쪽이 거의 동일하게 존재했음에도 불구하고, 생명은 한쪽으로 크게 기울어진 이유는 무엇일까요. 이는 생명의 기원을 생각할 때도 오랫동안 지속되어 온 큰 미스터리 중 하나입니다.
편견은 어디에서 비롯된 것일까요?
물론, 단순 합 반응만으로는 “생명의 좌우성 미스터리가 해결되었다”는 의미가 아니다. 아직 풀리지 않은 부분이 있다.
대부분의 불균형 상태에서 작은 불균형이 자기 강화되어 거의 한쪽의 형태로 이어진다.
이러한 현상을 실제 화학 반응으로 구현할 수 있었다는 것은 매우 의미 있는 일이다.
수리 모델
원래, 이러한 편차를 수리 모델로 설명하려는 연구는 40년 전부터 존재해 왔었다. 하지만 “수학으로 설명 가능하다”는 것과 “실제 화학 구조로서 실현된다”는 것은 완전히 다른 난이도를 가진다. 그래서 이러한 기초 연구가 노벨상으로 이어지는 것은 매우 훌륭한 일이라고 생각한다. 당장 유용하게 쓰이지는 않더라도, 수십 년 후의 누군가가 “그 연구가 있었기에”라고 말할 수도 있다. 기초 연구에는 그런 시간의 흐름이 있다.
크로노스 안에서 카이로스가 태어난다.
생각해보면, 이는 시간과도 관련이 있다. 처음에는 0.00005%였다. 거의 보이지 않았지만, 한 번, 두 번, 세 번 반응을 반복하면서 세상의 풍경이 바뀌어 간다. ⏳크로노스(Chronos)로서 시간을 축적하는 것이다. 그 과정에서, 어떤 순간, 💧카이로스(Kairos)처럼 “세상의 방향”이 바뀐다. 아주 작은 차이가, 어느 곳에서 시작되었는지는 몰라도 무시할 수 없는 차이로 변한다.
그리고, 인공지능 시대의 도래로 인해
이제부터는 조금 미래에 대한 이야기입니다. 최근 인공지능의 발전은 정말 놀랍습니다. 수학이나 과학의 난제를 인간과는 다른 속도와 방법으로 해결해 나갑니다.
이번 주에도 OpenAI가 수학의 미해결 문제를 372건 해결했다고 발표했다.
AI는 새로운 분자 구조를 제안하고, 인간이 실제로 그 분자를 합성한다. 그리고 그 구조가 지금까지 누구도 알지 못했던 현상을 일으킨다. 그러한 미래도 점차 현실감을 드러내고 있다. 언젠가 “AI가 발견한 새로운 화학 구조에 따른 연구”가 노벨상을 이끌어낼 수도, 그 날이 그렇게 멀리 떨어져 있지 않다.
인공지능은 인간이 생각하지 못한 제3의 구조를 찾아냈다. 그런 일도 일어날 수 있다.
우주에는 아주 미세한 좌우 차이가 존재한다. 화학에는 그 차이를 증폭시키는 메커니즘이 있다. 생명체에는 한쪽으로 치우친 세계가 존재한다. 그리고 지금, AI라는, 이전과는 조금 다른 형태의 지성이 인간의 곁에 자리 잡기 시작했다.
이질과의 조화로운 세계로
다름이 단순한 대체가 아닌, 서로의 차이를 유지하면서 새로운 것을 만들어내게 된다. 어쩌면 세상은 처음부터 ‘완전한 균형’을 이루려 했던 것일지도 모른다. 그저 아주 작은 차이, 아주 미미한 흔들림에서 비롯된 것이다. 세상은 그렇게 조금씩, 자신만의 형태를 찾아간다. 그렇게 생각하면 우리 일상에 있는 아주 작은 ‘불편함’도 조금 다르게 느껴진다. 아직 아무것도 아닌 작은 왜곡일 뿐이지만, 그 안에는 미래의 형상이 조용히 잠들어 있을지도 모른다.
후기 ✍️
하나하나의 차이는 멀리서 보면 단순한 작은 점일 뿐이다. 하지만 조금 거리를 두고 바라보면, 그곳에는 하나의 풍경이 떠오른다.
개별적인 점(주체나 주장)을 존중하면서도 전체적으로 조화를 이루는 표현 기법.
조르주 수라 “그랑주아트 섬 일요일 오후”
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최근의 학습, 매일 노트, 일기, 에세이, 사색, 철학, 사상, 명상, 가치관, 감사, 심리학, 인간 관계, 과학, 자기 계발, 라이프 스타일, 조화, 이질적인 것과의 조화
출처: note 원문
번역: Gemma 3(.44) 초벌 + 교정 26청크
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