제로존 이론 Zero Zone theory

현대과학은 자연을 설명하는데 필요한 최소의 차원(단위)이 몇 개인가에 대한 철저한 탐구 없이 7개의 표준단위를 임의로 정의하여 사용하고 있습니다. 제로존 이론은 자연에 필요한 단위차원이 하나면 충분하다는 사실을 발견하였으며 이를 물리세계에 적용하게 되면 단위라는 차원장벽에 가로막혀 풀리지 않던 현대과학의 난제들이 쉽게 풀리는 것을 확인하고 있습니다. 현대과학이 고도의 엄밀성을 기반으로 오랜 기간에 걸쳐 축적한 방정식들 하나 하나는 매우 경이롭고 아름다워 보입니다.

그러나 그들 상호간의 연결관계는 매우 느슨하거나 아예 단절돼 있습니다. 설사 연결되더라도 일부에 그칠 뿐, 모든 방정식이 일관적으로 상호 연결되지는 않습니다. 인류 최고의 천재라는 아인슈타인도 평생을 바쳐 통합원리를 연구했지만 그 뜻을 이루지 못했습니다. 이후 기라성 같은 천재 후학들이 끈 이론 등 통합이론(TOE : theoryof everything)을 꿈꾸어 왔으나 오늘날까지 오리무중에 빠져 있습니다.

제로존 이론은 지금의 현대과학적 방법론으로는 TOE를 발견하기 어렵다고봅니다. 설사 TOE가 발견된다 하더라도 그 결과는 첨단 현대과학의 성과물들을 복잡 난해하게 엮어 놓은 불완전한 성과물일 가능성이 높다고 봅니다. 자연을 측정하고 표현하는 기초 언어(물리단위)가 통일되지 않은 상태에서의 통합은 마치 각국의 언어로 번역돼 있으나 그 뜻과 느낌은 완벽하게 공유할 수 없는 문학작품의 경우와 같다고 하겠습니다.

현대과학은 질량(kg)이나 길이(m),시간(s) 같은 물리 차원이 절대 연결될 수 없는 불가침의 독립 차원으로 간주하고 시작합니다. 고도의 정밀성과 엄격함을 표방하는 현대과학이지만 기반이 되는 물리언어(단위)에 대하여는 직관에 기초하고 있는 것이 현실입니다. 물론 물리단위의 통합에 대한 연구가 없었던 것도 아닙니다. 인위적으로 정의한 물리단위가 아니라 불변하는 물리상수를 기초로 하는 자연단위(natural units)가 자연을 묘사하는데 훨씬 합리적이라는 과학적 판단과 필요에 근거하여 다양한 자연단위가 고안돼 사용되기도 했습니다.

그런데 플랑크 단위, 스토니 단위 등과 같은 자연단위(natural units)는 과학자들이 자신의 연구 영역에만 적용할 수 있는 특수 단위계였을 뿐 모든 과학영역에 범용되는 일반 단위계는 아닙니다. 만약 일반 자연 단위계가 만들어졌다면 현재의 모든 과학은 단위차원이 사라진 무차원 숫자 만으로 표현할 수 있어야 합니다. 자연단위에 대한 연구는 20세기 초반까지 활성화되다가 시들해지고 말았습니다. 차원해석(dimensional analysis)의 방법으로 계산편의상 특정 영역별로 물리단위를 제거할 수 있었지만 모든 물리상수의 불확도를 만족하면서 과학전체 영역에 적용시킬 수 있는 일반적 방법을 찾기는불가능했기 때문입니다. 예를 들어 불확도가 매우 낮은 거시세계의 중력상수와 불확도가 매우 높은 미시세계의 리드베리 상수를 상호 모순 없이 일관되게 연결할 수 없었던 것입니다.

제로존 이론은 자연의 본질에 대한 관점을 혁신적으로 전환하여 간단한 조작적 가정(공준)만으로 모든 물리상수간의 상호 연결고리를 발견하기에 이르렀습니다. 이를 기반으로 다차원의 물리단위로 표시된 물리현상을 무차원 숫자로 표현할 수 있게 됐을 뿐 아니라, 역으로 원래의 다차원 물리량으로 모순 없이 일관되게 환원할 수 있게 됐습니다. 우리가 체감하고 인식하고 있는 현실의 물리세계가 한치의 오차도 없이 무차원 숫자세계와 거울처럼 대칭되고 있었던 것입니다. 모든 물리적 대상과 현상이 무차원 숫자로 전환되면 그 동안 단위차원의 장벽으로 막혀있던 삼라만상의 관계를 어렵지않게 밝힐 수 있습니다.

제로존 이론은 숫자화된 모든 물리 대상과 현상의 관계를 물리상수, 수학상수, 유리수 등의 조합으로 재구성하고, 이들을 합성하여 연결시키는 알고리즘을 개발함으로써 현대과학이 영원히 풀 수 없을 것으로 보였던 통합이론의 기초를 마련했습니다.

제로존 이론을 통한 물리언어의 통합과 이를 기초로 개발한 알고리즘은 자연 현상의 본질을 밝히는 과학이론을 넘어서 현실문명의 패러다임을 바꾸는 엔진으로 작용합니다. 모든 산업 분야에 필요한 고도의 정밀성과 최적화 시뮬레이션은 기존의 귀납적 이론개발이나 시행착오적 실험 방법에 따른 시간과 비용을 획기적으로 줄여줄 뿐만 아니라 창의적 신기술 개발의 보고가 될것입니다.이와 관련하여 적용 가능한 일례를 제시하면, 신약개발에 있어 조합화학(combinational chemistry)으로 합성된 수 만개의 화합물 중에서 최적 화합물을 추출할 때 사용하는 고속약물검색(high throughput drugscreening)은 최저비용과 최단시간으로 탐색, 평가하는 것이 매우 중요합니다. 이때 수 만개의 화합물에서 기준물질(천연물, 대사물질, 기존의 검증완료 물질 등)과 가장 유사한 것을 신속, 정확하게 찾는데 제로존 이론이 적용될수 있습니다.

즉, 기준물질의 분자구조를 구성하는 소립자 차원의 물리 요소(질량, 크기, 전하량 등)를 대상으로 제로존 알고리즘을 적용한 방정식들을 생성하고 이들로부터 계산된 무차원수와 수 만개의 화합물을 대상으로 계산한 무차원수들을 비교하면 순식간에 최적 화합물을 탐색하게 됩니다. 이와 같은 예시는 특수한 것이 아니라 산업 현장의 전문가라면 누구나 자신의 분야에 손쉽게 적용하여 기존프로세스를 혁신하거나 신 프로세스 내지 신물질을 개발하는 보편성을 가지고 있습니다. 제로존 이론은 자연의 법칙을 발견했다는 거창한 주장 이전에 과학이론과 실생활을 즉각적으로 연결시키는 실용성을 강조합니다. 그야말로 과학자의 전유물이었던 과학을 일반대중의 과학으로 만드는 진정한 과학 민주화를 구현합니다.

지금 세계의 과학 기술문명은 ICT혁명에 힘입어 기하급수적 성장을 거듭하고 있습니다. 그러나 자연의 본질에 대한 근원적 이해와 기초가 없는 성장은 모래 위의 성과 같아 늘 불안합니다. 제로존 이론은 현재 벌어지고 있는 ICT혁명에 항구적인 기초를 제공하여 인류문명의 패러다임 전환을 선도할 것입니다.

영문

Introduction of Zero Zone Theory

In the modern science, experts randomly defined seven standard units in order to explain the nature. However, there was no deep scientific investigation to contemplate how many minimum dimensions(unit) are required to express the nature. Zero Zone theory discovered that only one unit dimension is necessary to explain the nature. When the theory is applied to the world of physics, we witness that the theory serves as a key to resolve many unsolved conundrums, seemingly impossible to be solved under the modern science because of a barrier of dimensions, called a unit.

Over the long haul, equations have been devised in the modern science, based on a high level of rigor. Each of the equations looks marvelous and beautiful. However, we can see only extremely week interconnection or even total disconnection between them. Even if some of the equations are connected to each other, they are only some portions of the whole equations, and not all of the equations are consistently interconnected.

Albert Einstein, the genius of all times, devoted his life to study a theory of integration, but failed to achieve his dream. After that, other geniuses also followed suit to create a theory of everything (TOE) including the string theory. However, so far, there has been no sign to see the light at the end of the tunnel.

According to Zero Zone theory, it would be difficult to find the TOE through the methodology of the modern science. Even if the TOE is discovered, the discovery would be an incomplete and intricate result, which is just a group of modern scientific achievements, entangled with each other.

If the world of science is integrated without having a unified underlying language (physical unit) to express and measure the nature, then it will look like a literary work, having translated versions with all languages, but not completely delivering the meaning and feeling to readers.

The modern science defines our world through non-destructible independent dimensions. Therefore, it is impossible to connect physical dimensions like mass (kg), length (m), and time (s). The modern science has tried to pursue a high level of accuracy and rigor. However, scientists still rely on intuition with regard to a physical language (unit), which is the foundation for the modern science.

As a matter of fact, some scientists tried to integrate physical units. With their scientific determination and necessity, they came up with an idea to describe the nature by natural units based on invariable physical constants, not by artificially-defined physical constants.Therefore, they devised and utilized various natural units.

However, the natural units, including Planck units, Stoney units, or so forth, were just special units. It means that the scientists created the natural units only applicable to their own research areas. Therefore, these natural units cannot be categorized as general units, which can be applied to every field of science. If the general units were created, every part of the current science should be expressed by dimensionless numbers without using any unit dimensions.

The research on the natural units was active in the early of the 20th century, but lost momentum. This is because it was possible to eliminate physical units in certain areas for a convenient calculation process through a dimensional analysis method, but it was impossible to find general means to be applied to all science areas, while uncertainty of all physical constants were satisfied. For instance, the gravitational constant (having very low uncertainty from a macro perspective) were impossible to be connected to the Rydberg constant (having very high uncertainty from a micro perspective) without any mutual contradictions.

Zero Zone theory found a key to interconnect every physical constant through a simple operational hypothesis (postulate) by transforming a perspective to the essence of the nature. Based on it, physical phenomena (expressed by multi-dimensionalphysical units) can be described by the dimensionless numbers. Plus, the dimensionless numbers are able to be consistently reduced to the original multi-dimensional physical quantities without causing any contradictions. Actually, the world of the dimensionless numbers is symmetrical to the real world we feel and perceive, without a slight error like a mirror.

When all physical objects and phenomena are converted into the dimensionless numbers, we can reveal relation of the whole universe without difficulties, as the unit dimension was a barrier for us to disclose the relation. Under Zero Zone theory, an algorithm is developed to reconstitute relation of all physical objects and phenomena (expressed by the existing numerical unit system) as combinations of physical constants, mathematical constants, rational numbers, and others. In addition, the algorithm composes and interconnects results of the combinations. Accordingly, the theory laid the foundation for the TOE, seemingly unsolved forever in the modern science.

Through Zero Zone theory, the physical languages are integrated, and the algorithm is developed based on the integration result. The integration and the algorithm go beyond a science theory, simply revealing natural phenomena. Rather, the two serve as an engine to shift a paradigm of our civilization. Currently, all industries require a high level of accuracy and optimization simulation. Based on Zero Zone theory, the simulation and the accuracy will play a role in not only developing creative new technology, but also substantially reducing times and costs, which have been wasted under the current inductive theory development process and trial-and-error-based experimental measure.

A high throughput drug screening process would be a case in point to apply the theory. When researchers develop a new medicine, the screening process is required to extract the most optimized compound among tens of thousands of compounds synthesized through combinational chemistry. It is extremely important to finish search &evaluation procedures with the minimum costs and time. ZeroZone theory can be applied to allow the researchers to swiftly and accurately find a substance, the most similar one to a reference substance (a natural substance, metabolite, previously verified substance, or others) among the extremely many compounds.

Namely, under Zero Zone theory, the researchers can swiftly discover what the most optimized compound is through the following procedures: (1) create equations based on Zero Zone algorithm. The equations are associated with physical quantities (mass, a size, an electriccharge quantity, and so forth) of the dimension of elementary particles, constituting a molecular structure of the reference substance, and (2) compare dimensionless numbers (results of a calculation by the equations) with dimensionless numbers (calculation outcomes of the tens of thousands of compounds).

In fact, the application of the theory is not specific to the exemplary case. Rather, Zero Zone theory has universality. It means that all experts in industry can easily apply the theory to their own field to innovate the existing process. Or, they are able to develop a completely new procedure or a new substance.

Zero Zone theory does not excessively accentuate that the theory discovers the law of the nature. Rather, it emphasizes practicality, linking a science theory to our real life. Science has been exclusive to scientists, but the theory allows the public to access science. It is no exaggeration to say that Zero Zone theory will bring about ‘scientific democratization.’

The international civilization of science and technology has undergone exponential growth, thanks to ICT revolution. However, without underlying understanding of the essence of the nature, the remarkable growth is like a house of cards. Zero Zone theory will play a leading role in shifting a paradigm of our civilization, as the theory lays the eternal foundation for the ongoing ICT revolution.