세상에는 오직 네가지 힘만이 존재한다.

이 세상을 구성하는 기본적인 힘은 4가지로 구성되어 있다.

1. 중력: 물질의 무게에 의해 발생하는 힘
2. 전자기력: 전자기파에 의해 발생되는 +/-힘
3. 강력: 핵속의 양성자와 중성자를 묶어 두는 힘
4. 약력: 핵분열을 일으키는 힘

이 힘들 중 우리의 일상에서 가장 쉽게 느낄 수 있는 힘은 대부분 전자기력이다. 특히 빛은 바로 이 전자기력에 의한 전자기파이다. 중력도 일부 느낄 수 있지만 중력의 전체를 느끼는 것은 아니다. 강력과 양력은 원자핵 안에서 존재하는 힘이므로 우리가 일상으로 느낄 수는 없다.

 

이 4가지 힘들 중 전자기력, 강력 그리고 약력은 하나의 힘으로 통합되었다. 물리학자들은 중력 역시 하나의 힘으로 합쳐질 것으로 기대하고 있으며 이를 통해 세상에 존재하는 힘은 결국 하나라는 것을 증명하려고 노력하고 있다.

 

여러 물리 이론 중 "끈이론"에서는 중력도 하나의 힘으로 통합된다고 주장하고 있으나 아직 여러 논쟁이 있다.

 

물리학에서 전자기력/강력/약력은 비교적? 이해하기 쉬운 반면 중력은 현시 세계와 매우 밀접함에도 이해하기 어려운 존재이다. 이는 현시세계에서의 이해를 그대로 미시세계에 적용하고 싶으나 그렇게 되지 못하기 때문이다.

 

이러한 힘은 각각의 힘을 전달하는 입자가 존재한다고 한다.

강력은 글루온이라는 입자에 의해 중계되고 전자기력은 광자에 의해 중계한다. 약력은 위크게이지보존과 Z보존이 중계한다.
이에 따라 중력도 어떤 입자에 의해 중계된다고 생각되어 과학자들은 이를 중력자라고 미리 이름을 정해 두었다. 아직까지 중력자를 발견하지는 못했지만 끈이론에서는 이 중력자를 수학적으로 발견하였다고 주장하고 있다.

 

중력자에 대해서 좀 더 살펴보면,

 

끈 이론에서 중력자는 매우 중요한 역할을 하는데, 이 이론은 입자들이 0차원 점이 아니라 1차원의 끈으로 이루어져 있다고 가정한다. 중력자는 이 끈들이 상호작용하는 방식을 통해 중력을 설명하려는 입자이다. 중력자는 닫힌 끈의 모드들 중 하나이다.

여기에는 몇 가지 주요 특징이 있다.

1. 스핀 2의 보손: 중력자는 스핀 2를 가진 보손으로 분류된다. 이는 아인슈타인의 일반 상대성 이론에서 중력을 설명하는 중력장과 일치하는 성질이다. 스핀 2는 중력자가 텐서 보손이라는 것을 의미하며, 이는 중력자가 방향성을 가진 힘을 전달할 수 있음을 나타낸다.
2. 질량이 없음: 끈 이론에서 중력자는 질량이 없는 입자로 가정된다. 이 특성은 중력이 매우 긴 거리에서도 작용할 수 있게 해 준다. 질량이 없는 입자는 빛의 속도로 이동할 수 있으며, 이는 중력이 우주 전체에 걸쳐 즉각적으로 (또는 거의 즉각적으로) 영향을 미칠 수 있음을 의미한다.
3. 보편적인 상호작용: 중력자는 모든 형태의 에너지와 물질에 영향을 미친다. 이는 중력이 가장 보편적인 힘이라는 사실과 일치하며, 모든 질량을 가진 입자와 에너지가 중력의 영향을 받는다는 것을 의미한다.
4. 끈 이론의 예측: 중력자는 끈 이론에서 자연스럽게 등장하는데, 이 이론은 끈의 진동 모드 중 하나로 중력자를 설명한다. 이는 중력이 다른 근본적인 힘들과 통합될 수 있는 가능성을 열어준다.
5. 10차원 이상의 우주: 끈 이론은 우리가 관측하는 4차원 우주 외에 추가적인 숨겨진 차원들이 존재한다고 예측한다. 중력자와 같은 입자들은 이러한 추가 차원들에서도 자유롭게 움직일 수 있으며, 이는 중력의 약함을 설명하는 데 도움이 될 수 있다.

이러한 특징들은 중력자가 끈 이론에서 어떻게 중력을 매개하는 기본 입자로 기능하는지를 보여준다. 중력자의 발견은 이론물리학에서 큰 진전을 의미할 것이며, 현재까지는 실험적으로 확인되지 않았다. 끈이론을 통해서 보면, 전자기력, 강력 그리고 약력이 하나의 힘으로 통합이 되었던 반면 중력이 통합되지 못했던 것은 전자기력, 강력 그리고 약력은 열린 끈으로 구성된 입자들 중 모두 게이지 보존 계열인 반면 중력은 닫힌 끈으로 된 입자였기 때문일 것 같다.

 

세상의 힘이 하나로 존재한다는 것은 인공지능 입장에서 다루어야 할 힘의 역할을 단순화시킬 수 있는 좋은 방향이 될 것이다. 뇌 안에서 발생하는 양자역학적 효과에 대해서도 같이 검토가 필요하다.