전 세계적으로 화산 폭발과 대형 지진이 빈발하고 있습니다. 이런 현상의 본질을 이해하려면 지질학과 지구물리학, 지구화학의 도움(메이저 석유회사에 가장 정확한 정보가 있다)을 받아야 하지만, 필자가 이 세 가지 학문에 대해서는 아는 것이 별로 없어서 오래 전에 읽었던 세 권의 책에서 도움을 받았습니다. 지구물리학적으로는 《코스모스》에서, 지질학과 지구화학적으로는 《거의 모든 것의 역사》에서, 도쿄로 향하는 대형 지진의 경제적 파장에 대해서는 《기후변화의 정치학》에서 도움을 받았습니다. 도쿄로 향하는 대형 지진과 후쿠스마 대지진이 초래한 원전폭발을 다룬 책들은 찾지 못해서 기억력에 의존했습니다.   





대형 지진을 일으키는 것(화산 폭발은 대류 현상을 이해해야 하기 때문에 별도의 글로 다룰 생각)을 이해하려면 지구의 내부구조부터 알아야 합니다. 지구는 6634~6,371km의 지구 중심으로부터 내핵(고체금속)과 외핵(액체금속), 하부 맨틀과 상부 맨틀, 지각으로 나누어져 있습니다. 내핵에서 외핵으로, 외핵에서 하부 맨틀과 상부 맨틀로, 그 다음에 지각에 이르기까지 37~40억년에 걸친 지구의 형성과정에서 5단계의 구조가 생겼습니다. 



각 구조를 구분하기 위해 3개의 전이대가 있는데, 수소덩어리였던 내핵은 엄청난 압력(지표면의 300만배)과 화학적 변화에 의해 헬륨으로 이루어진 고체금속이 되었고, 나머지 수소덩어리는 액체금속 형태로 외핵을 이루었습니다. 그 사이에 내핵과 외핵을 구분하는 전이대가 자리 잡았습니다. 그 위에 지구 자전과 액체금속인 외핵의 영향 때문에 '흐름'이라는 의미의 하부맨틀과 상부맨틀(둘 사이에 전이대)이 자리잡게 되었고, 최정적으로 세 번째 전이대 위로 지각이 형성됐습니다.



지구의 수명은 50억년 정도 남은 것으로 추정되는데, 이는 태양이 초신성으로 폭발하면 지구도 산산조각나기 때문입니다. 태양이 초신성으로 폭발하기 전 단계인 백색왜성에 이르면 지구가 혹독한 빙하기에 처하기 때문에 생명체의 멸종은 10억년 이상 앞당겨집니다. 인류는 공멸도 마다하지 않는 자기파멸적 탐욕 때문에 그 이전에 멸종할 가능성이 매우 높지만(인공지능이 기술특이점을 넘으면 인류는 2100년도 넘기지 못할 것이란 최고과학자와 관련 전문가들의 경고가 속출하고 있다), 거대한 화산 폭발과 대형 지진에 의해 회복불능 상태에 빠질 수도 있습니다.       



《거의 모든 것의 역사》에 의하면 '지구에서는 하루 평균 두 차례 정도 규모 2.0 이상의 지진이 발생하며, 주로 태평양 연안을 비롯한 특정 지역에서만 일어나는 경향이 있기는 하지만, 거의 모든 곳에서 일어날 수 있다'고 합니다. 지구의 자전과 중력 및 전자기력의 작용 때문에 상하부의 맨틀(지구 부피의 82%, 질량의 65%)이 움직이면서 화산 폭발과 대형 지진이 발생합니다. 지하에서 이루어지는 핵실험과 초대형 댐의 건설, 대규모 석유 시추 등도 화산 폭발과 대형 지진에 영향을 주기도 합니다. 





지진은 주로 맨틀의 흐름에 영향을 받는 두 개의 판이 서로 만나는 곳에서 발생합니다(지진은 판 내부에서도 발생하는데 확실한 연구가 없어 생략합니다). 대표적인 곳이 두 개의 단층이 만나는 지점인 캘리포니아의 샌앤드레이어스와 페루, 일본, 괌 등의 단층대(환태평양 지진대)입니다. '두 개의 판이 서로 충돌하면, 한쪽이 밀려날 때까지 압력이 높아져' 지각(지구 부피의 0.3%에 불과)을 뚫을 만큼 커지면 지진이 발생합니다. 보통 '지진이 일어나는 기간이 길어지면, 그렇게 쌓인 압력이 높아져서 지진의 강도가 지수함수적으로 폭증합니다. 



예를 들어 7.3인 지진은 6.3인 지진보다 50대나 더 크고, 5.3인 지진보다는 2,500내나 더 큽니다. 후쿠시마 대지진이 9.0에 이르렀으니 그 피해가 계산불가능할 정도로 컸던 것입니다. 도쿄로 향하는 대형 지진과 후쿠시마 대지진을 다룬 책들을 보면 2020년대 이후에 9.0 전후에 이르는 대지진이 도쿄 근처에서 일어날 수 있다는 지질학자들의 연구결과가 나옵니다. 그들은 대지진에 따른 쓰나미가 원전 폭발로 이어질 수 있어서 방벽을 높이는 등 예방대책을 주문했지만 일본 정부와 원전마피아가 이를 묵살했습니다.  



도쿄 근처가 위험한 이유는 세 개의 지질학적 판이 만나는 지점이기 때문입니다. 다시 말해 도쿄 근처에서 지진이 일어나면 대형지진일 가능성이 높고, 세계경제를 마비시킬 수 있을 정도의 미증유의 피해를 피할 수 없습니다. 일본의 지진 발생의 역사를 다룬 책을 보면 관동대지진(1923년, 20만명 사망)과 고베 대지진(1995년, 진도 7.2, 6,394명 사망, 1,000억달러의 피해, just in time으로 세계를 제패한 도요다의 성공으로 적정재고량이란 개념을 무시했던 일본 기업들의 사업구조까지 바궜다)까지 포함해 수많은 지진이 도쿄를 향하고 있다는 연구가 상당히 축적돼 있음을 알 수 있습니다. 



빌 브라이슨의 《거의 모든 것의 역사》에 따르면 경제적 손실이 7조달러(2002년 기준)에 이를 것이라고 추정했지만, 앤서니 기든스의 《기후변화의 정치학》에 따르면 34조 4,000억달러(2009년 기준)에 이를 것이라고 추정합니다. 2008년의 글로벌 금융위기로 날린 금액이 4조달러에 이르는 것으로 알려졌으니, 도쿄에 대지진이 일어나면 세계경제는 회복불능의 연쇄붕괴에 이를 수도 있습니다. 





또 하나 걱정거리(필자의 생존시에 일어날 가능성은 별로 없지만)는 일본 규슈에서 일어난 지진이 한반도의 남단에까지 영향을 미칠 수도 있다는 가능성(이 글을 쓸 때는 경주에서 지진이 일어나기 전이었다)입니다. 지금까지의 연구만 놓고 보면 그럴 가능성은 희박하지만, 활성단층이 많은 것으로 알려진 한반도 남단에 노후 원전이 밀집돼 있다는 점에서 후쿠시마 원전 폭발의 교훈을 무시할 수만은 없습니다. 한국경제가 최악의 상황으로 접어든 상황에서, 이런 일까지 더해진다면 대한민국은 진정한 의미의 헬조선으로 빠져듭니다. 



얼마든지 돈을 빼돌릴 수 있고, 사업의 본거지까지 옮길 수 있는 슈퍼리치와 자본가들은 어떻게든 살아남겠지만 하위 99%에 속하는 사람들은 일제감정기와 한국전쟁보다 더욱 참혹한 피해에서 벗어날 수 없습니다. 필자가 전 세계에서 동시다발적으로 발생하고 있는 지진과 화산 폭발에 주목하는 이유가 여기에 있습니다. 인간의 능력으로 화산 폭발과 대형 지진을 막을 수 없다면, 2차 피해를 줄이기 위한 대비는 정부의 역할이 제대로 이루어질 때만 가능합니다. 



모든 건물에 내진설계를 강화하는 것도 필요하지만, 무엇보다도 노후 원전의 폐쇄를 적극적으로 진행해야 합니다. 아울러 일부의 원자력공학자들이 핵폐기물을 최소화할 수 있는 원자로(핵폐기물을 태워버리는 방식) 개발에도 정부지원금이 늘어나야 합니다. 모든 원전을 동시에 폐쇄하는 것은 독일처럼 경제위기에서 벗어나 있는 복지선진국가에서나 가능한 일이기에 노후 원전의 폐쇄와 핵폐기물처리장 건설부터 추진하는 것이 현실적입니다. 



원자력을 대체할 수 있는 에너지원을 확보하거나, 모든 국민이 지금보다 훨씬 가난하게 사는 것에 합의할 때까지 노후 원전 폐쇄와 핵폐기물처리장 건설을 더 이상 미물 수 없습니다. 우리는 지나칠 정도 많은 전기에 중독된 상태입니다. 전 세계에서도 한국 만큼 전기를 흥청망청 쓰는 나라도 없을 것입니다. 민간과 공공부분, 개인에 이르기까지 전기 소모량은 타의추종을 불허하기 때문에 이것부터 바로잡지 않으면 헬조선에서의 탈출은 불가능합니다(이번 총선에서 녹색당이 원내진출을 이루지 못하고, 정의당이 절반의 승리에 그친 것은 두고두고 아쉽기만 합니다).



1인당 국민소득이 25,000달러를 넘어서면 행복지수가 높아지지 않는다는 연구가 말해주듯, 성장담론에서 벗어나 극단의 불평등들을 완화하는 방식의 공존과 상생을 구현해야 합니다. 신자유주의적 성장지상주의를 금과옥조처럼 떠받드는 박근혜와 새누리당을 심판한 것이 총선 민심이라면, 전 세계와 일본에서 동시다발적으로 발생한 지진을 남나라의 일이라고 치부하는 것은 최악의 결과로 이어질 것입니다.



                                                                                                             사진 출처 : 구글이미지

  



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  1. 참교육 2016.04.20 05:27 신고

    어려운 글 다 읽었습니다. 이과계통의 문외한의 지식으로는 겉핧기식으로 보았습니다만 무섭네요. 인간의 오만이 지구멸망을 앞다이고 있다는 느낌이 듭니다. 페이스 북으로 퍼 가야겠습니다.

    • 늙은도령 2016.04.20 05:38 신고

      네, 인간은 정말 어리석기만 합니다.
      지구에 대한 연구는 형편없고, 위험한 지역에 대도시를 건설했고, 심지어는 원전까지 만들었으니까요.

  2. 공수래공수거 2016.04.20 08:22 신고

    일본이 심상찮습니다
    영화 "일본 침몰"이라는 내용이 사실이 될 가능성이 많아지고
    있습니다
    일본 자위대 파병 법 수정도 그런 맥락하에 나온것일줄도 모릅니다

    • 늙은도령 2016.04.20 15:44 신고

      일본이 대규모 이주를 추진하는 경우가 많을 것입니다.
      일본이 태국과 브라질에 많은 투자를 하는 것도 그 때문인데, 사실상 일본인들이 제일 선호하는 나라가 한국이라 도쿄 대지진이 확실해질 것 같으면 어떤 움직임이 일어날지 알 수 없지요.
      일본 도쿄에 대지진이 일어나면 전 세계 경제가 엉망진창이 되는 것도 문제입니다.

  3. 耽讀 2016.04.20 08:24 신고

    기독교는 마지막 때 지옥불로 인간을 심판한다고 합니다. 믿지 않는 이들이 많겠지만 어쩌면 인간은 스스로 자신들이 만든 과학문명 여기서는 원전 폭발 멸망할지도 모르겠습니다.
    언론들은 불의고리만 집중 보도하지만 진짜 문제는 원전인데 별 관심이 없습니다. 만약 진도 7 강진이 고리, 월성, 영광 원전에 일어난다면, 한반도는 끝입니다.

    • 늙은도령 2016.04.20 15:46 신고

      불의 고리가 본격적으로 활동하면 정말 세계경제는 박살납니다.
      우리와 일본의 경우 원전이 가장 큰 문제입니다.
      쓰나미도 상상을 불허할 수 있습니다.

      백두산이 대폭발을 하면 남한 전역도 박살납니다.
      지구에 멸종이 5번 있었는데 7만4000년 전의 화산 폭발 때 그런 적이 있습니다.

      지구의 움직임이 심상치 않네요.

  4. 2016.04.20 22:29 신고

    이걸보니 일본인들이 진도3에도 오줌 지리는 겁쟁이 조센징들이라고 비웃는 이유를 알겠네요.

    • 늙은도령 2016.04.21 00:36 신고

      그럴 수도 있습니다.
      지진에 대처하는 일본은 한국보다 수백 배는 위이니까요.
      노무현이 대통령이 된 다음에는 정치라도 우리가 우위라고 생각했는데 그것마저 이명박근혜 때문에 도로나무아미타불이 됐습니다.
      우리는 아직 일본의 저력을 따라가려면 멀었습니다.
      기초과학과 정치가 가장 문제이고요.

  5. 공과계열 2016.04.21 00:36 신고

    앞부분에 수소로 이루어진 금속 액체라고 쓰여 있는데 수소는 금속이 아닙니다. 그냥 액체라고 적어주시면 되요. 수정바랍니다.

    • 늙은도령 2016.04.21 03:47 신고

      수소가 금속은 아니지만 원자에서 원소 차원으로 변하면 금속의 형태를 띤 수소덩어리로 표현할 수 있다는 뜻입니다.
      외핵의 구성물질이 수소이며, 엄청난 압력과 다른 물질 때문에 그렇지 액체금속이라 해도 틀린 표현은 아닙니다.
      내핵을 고체금속이라고 하는 것은 수소가 헬륨으로 변했기 때문이기에 금속이라고도 합니다.
      이는 최근의 지구물리학을 봐도 틀린 것이 아닙니다.
      금속은 액체도 얼마든지 있고 수소도 질량의 밀도와 압력에 따라 금속과 비슷한 성질을 띠기도 합니다.

  6. 불신지옥 2016.04.21 17:23 신고

    아놔 오늘부터 교회다녀야 하는감?

    • 늙은도령 2016.04.21 21:31 신고

      허허허...
      지구물리학적으로 보면 인간의 능력으로는 막을 수 없는 상태입니다.
      지금은 인류의 탐욕이 심판받을 때라 도망갈 방법이 없습니다.
      다행히 우리는 시간적 여유가 있기 때문에 정부를 잘 선택해야 합니다.
      정부의 차원에서 움직이지 않으면 가난하고 힘없는 사람부터 피해를 당합니다.




이번에 관측된 중력파의 발견이 어떤 의미를 지니는지 이해하려면 (물리학자들의 설명을 그대로 내보내는 기사들과 다르게 접근하고자 한다면, 또한 그렇게 접근하면 지독히 재미없고 핵심을 놓치기 십상이라는 경험적 사실을 기준으로 하면) 아인슈타인의 일반상대성이론만이 아니라 현대물리학의 여러 부분에서 지식을 빌려와야 합니다. 이 때문에 물리학의 지식이 부족한 분들을 이해시키려면 상당히 어려운 일이고, 매우 긴 글이 아니면 대략적인 설명의 수준에 머물 것입니다. 문제는 제가 그럴 만한 실력도 안 되기 때문에, 제 지식의 한계 내에서 최대한 쉽게 풀어보기 위해 노력하되, 글의 길이에도 신경을 써해보겠습니다.





먼저 중력파 발견의 중요성을 이해하려면 우리가 인지하는 시공간이 빛의 속도 내에서만 존재한다는 것을 이해해야 합니다. 아인슈타인이 <광양자론>에서 밝혔듯이 빛은 에너지의 특성을 가지다가도 상황에 따라서는 입자의 특성을 가지기도 합니다(원자 단위에서 적용되는 양자역학의 출발점). 이를 테면 빛이 에너지의 특성을 띨 때는 시간적 측정의 단위가 될 수 있으며, 입자의 특성을 띨 때는 공간적 단위가 될 수 있음을 말합니다. 우리가 시공간을 인지할 수 있는 것은 빛에 담겨있는 에너지적 특성과 입자적 특성 덕분입니다. 



물리학에서 빛이 휘어지거나 구부려진다는 것은 시공간이 휘어지거나 구부려지는 것을 말합니다(중력파를 기준으로 말하면 물결치는 파장에서 시공간의 변화가 일어난다는 것입니다. 아인슈타인은 얇은 고무판 위에 물질을 올려놓을 때 일어나는 변화를 가지고 시공간의 왜곡을 설명했습니다, 최근의 물리학자는 트렘펄린에서 점핑을 할 때 일어나는 변화나, 잔잔한 수면에 돌이 떨어졌을 경우 일어나는 변화로 설명하기도 합니다). 



이럴 경우 이미 지난 과거와 현재의 간격이 짧아지기 때문에 빛의 속도에 근접할 수 있는 물체(웜홀을 통과할 수 있는)를 이용할 수 있다면 과거로의 여행이 가능해집니다. 물리학적으로 볼 때 나이를 먹는다는 것은 (스스로 빛을 내지 못하는 관계로 존재하는 모든 것에 반사된) 빛이 그만큼 이동한 것을 말합니다. 실제로 비행기에서 평생을 보낸 사람은 지상에서 사는 사람보다 조금 더 오래살 수 있습니다. 



따라서 우리가 빛의 속도와 동일하게 움직일 수 있다면 영원히 살 수 있습니다. 이론적으로 볼 때, 흘러간 시간만큼 시간을 따라잡기 때문에 절대로 늙지 않고 영생을 누릴 수 있습니다(단, 빛의 속도를 기준으로 할 때입니다). 경우에 따라서는 시공간이 좁혀진 곳을 찾아내 과거로 돌아가서 영향을 주면 현재(과거의 시점에서는 미래)가 달라질 수도 있습니다. 다만 달라진 현재는 지금의 내가 아닌 다른 차원에 있는 또 다른 나에게 적용됩니다(5차원적 우주를 설정으로 영화 <인터스텔라>가 영상화한 것). 



이것 때문에 과거로의 여행은 가능하지만 지금의 나에게 영향을 주는 개입이 불가능하다고 하는 것입니다(물리학에서는 다양한 차원의 우주가 존재하지만 우리가 볼 수 있는 것은 지금의 우자라는 '인류원리'와 양자역학적 변화에 따른 무한대의 가짓수가 나오는 다양한 역사들을 모두 모은 '역사총합이론'으로 이것을 설명하곤 합니다). 빛보다 빨리 움직일 수 있다면 자식보다 어려질 수도 있고, 우리에게 적용된 세상(시간의 속도는 중력의 영향을 받습니다)보다 느리게 움직일 수 있다면 자식보다 먼저 늙을 수도 있습니다(당연히 다른 차원의 지구에서 일어납니다). 한마디로 막장드라마에서처럼 근친상간이나 불륜을 저지르지 않고도 족보가 엉망진창이 될 수 있습니다. 





두 번째로 필요한 지식은 중력파를 발생시키는 별(행성과 항성)의 폭발에 대한 이해입니다. 우리가 보는 별들 중에 이미 생명을 다해 초신성으로 폭발한 것도 무수히 많습니다. 지독할 정도의 미세먼지와 스모그 때문에 별을 보지 못하는 곳이 속출하고 있지만, 모든 별들은 수명이라는 것이 있습니다. 망원경으로 우주의 별들을 보면 색깔의 차이가 나는데 이것은 그 별이 생성된지 얼마 정도 흘렀는지를 말해줍니다(특히 칼 세이건의 《코스모스》와 《창백한 푸른 점》 참조). 



제 기억이 정확하다면, 지구의 수명은 백억 년(병신년이 아니다!) 정도이고, 태양은 130억 년 정도는 될 것입니다. 아무튼 행성의 핵심에 자리한 수소원자 덩어리들이 세월의 흐름에 따라 헬륨원자 덩어리들로 변하면서 행성의 중심부 부피가 늘어납니다. 이에 따라 그 파장이 표면까지 영향을 미칠 정도에 이르면 모든 행성들이 그 압력을 견디지 못해 콰아아앙!! 하며 폭발합니다. 이때 모든 별에 작용하고 있던 중력이 어마어마한 파동의 형태(중력파)로 별의 조각들을 날려버립니다.



허블망원경을 넘어 전파망원경으로 우주의 팽창을 관측하면(주로 빅뱅의 순간에 생성된 복사에너지를 측정합니다. 중력파는 너무나 미약해지금까지 관측되지 않았습니다), 우주는 빅뱅 이후 계속해서 팽창하고 있는 것을 알 수 있습니다. 다만 소립자의 존재처럼 우주가 완벽한 진공상태가 아니기 때문에, 소립자에 부딪치면서 팽창 속도가 조금씩 느려지고 있음도 알 수 있습니다. 우주가 팽창이 멈추면 다시 수축할 수 있다고 주장하는 물리학자들이 있는 것도 이 때문입니다.



즉 우리가 관측할 수 있는 우주에도 수명이 있다는 뜻입니다. 팽창을 멈춘 우주가 그 상태로 안정된다는 설(끈이론의 출발점)도 있고, 영원히 팽창할 것이란 주장(양자요동에 의해)도 있지만, 아무튼 우주가 수축하기 시작하면 존재하는 모든 것은 특이점으로 응축될 가능성이 매우 높습니다. 중력파가 자신의 능력을 발휘할 수 없는 지점에 이르면 모든 차원으로 팽창하고 있는 우주(여러 개의 우주 중 하나라는 주장도 있습니다. 초대칭성에 대한 이해가 있어야 하는데 여기선 생략합니다)도 굿바이와 사요나라, 안녕 내 사랑, 아.. 내 사랑은 빼고요. 



여기서 중력파를 이해하기 위한 마지막 지식이 필요합니다. 허블망원경과 전파망원경으로 진공상태의 우주를 관측하면 모든 곳이 균등해야 하는데, 이건 웬걸 얼굴 곳곳에 맞은 보톡스와 가슴 및 엉덩이 부위에 집중적으로 삽입된 물질이 잘못됐는지 지독할 정도 중력이 약한 곳(또는 밀도가 약한 곳)이 별견됩니다. 우주는 (아직도 그 정체를 정확히 파악하지 못한 암흑물질이 90% 이상-최근에는 암흑물질로 알았던 것의 70%가 우주에너지이며, 반물질도 5%라는 관측결과 나왔습니다-차지하는 데도 불구하고) 거의 완벽한 진공상태라 약간의 중력(밀도)의 차이가 엄청난 흡입력을 발생시킵니다. 





이것이 바로 블랙홀입니다(블랙홀의 탄생을 설명하는 것은 아닙니다. 이 부분까지 들어가면 닭이 먼저냐 달걀이 문제냐의 문제로 접어듭니다. 에고 힘들어. ㅠㅠ  이것은 눈에서 나온 눈물이 아닌 코에서 나온 두 줄기의 피다!). 초절정미녀의 눈망울처럼 주변의 모든 것을 빨아들이는, 그래서 허블망원경과 전파망원경으로는 그 속내를 파악할 수 없었던 블랙홀. 신내림을 받은 것이 분명한 아인슈타인이 존재한다고 예언했지만, 빛마저 그곳으로 들어가면 종적을 감춰버려서 사건의 지평선(시공간이 블랙홀에 빠져들기 직전에 나타나는 모습으로 모든 물체가 분해되는 과정이라고 보면 된다)이 모두 다 사라지고 마는 블랙홀. 오직 중력파만로만 정확한 측정이 가능하다는 블랙홀. 글을 쓰다 내가 먼저 죽을 블랙홀.. 어, 이것도 빼고요. 



정확한 표현은 아니겠지만, 블랙홀의 작동방식은 우주의 수축이 어떻게 일어날지를 추측할 수 있게 해줍니다. 모든 것을 빨아들이는 블랙홀이 있다면 그것들을 토해내는(어떻게든 상대를 자빠뜨리려고 지나치게 무리했던 어제의 후유증인 오늘의 오바이트를 떠올리지 마라) 화이트홀도 있다는 주장도 있었는데 이것은 우주의 탄생과 팽창방식을 말해줄 수 있을 것입니다. 아무튼 시공간을 제멋대로 주무를 수 있는ㅡ물리학도들은 퍼져가는 물결로 설명하기를 좋아하지만ㅡ중력파만이 블랙홀에서도 살아남을 수 있습니다. 



드디어 중력파를 이해하기 위한 끝에 이르렀다. 이상의 설명으로 인해 '약 13억 년 전에 각각 태양 질량의 36배, 29배인 블랙홀 두 개로 이뤄진 쌍성이 충돌해 합쳐지는 과정에서 약 0.15초간 발생했으며, 진동수 범위는 30∼150㎐, 최대 진폭은 10의 21거듭제곱분의 1로, 1광년 길이에 머리카락 하나 굵기 정도의 엄청나게 미세한 변화를 나타낸' 중력파의 관측이 얼마나 대단한 것인지 알 수 있습니다. 중력파를 관측하고도 수개월 동안 다시 확인하고 확인하는 지랄을 거쳐.. 아니 노력들을 거쳐 발표한 것도 이 때문입니다. 



최초의 연인이 하늘을 올려다 보며 '저 별은 너의 별, 이 별은 나의 별' 하다가, 사랑이 식어버린 몇 년 후에 다시 하늘을 올려다 보니 '어? 너의 별이 없어졌네'라며 다른 연인에게 갔을 때부터, 수천 년이 흐른 지금까지 우주를 관측하고, 관측한 것들을 기록하고, 그것을 가지고 계산하고 상상하고, 슈퍼컴퓨터들을 총 동원해 시뮬레이션 해보고도 블랙홀에 막혀 더 이상 나가지 못했던 우주의 비밀을 파악할 수 있는 가능성이 열린 것, 이것이 중력파의 발견이 가지는 역사적인 의미입니다. 




P.S. 작년에 측정된 중성미자의 속도가 빛보다 아주 조금 빠르다고 나왔는데, 이에 대해 물리학계에서 엄청난 갑론을박이 있었습니다. 질량이 없는 중성미자가 빛보다 빠르다면 현대물리학의 근간이 무너지기 때문입니다.  


            

                                                                                                                       사진 출처 : 구글이미지





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  1. 2016.02.13 01:04

    비밀댓글입니다

    • 늙은도령 2016.02.13 01:12 신고

      어떤 부분인지 정확히 지적해주시겠습니까?
      그래야 토론이 가능하고 업그레이드가 가능하니, 지적해주면 제가 어떤 책에서 어떤 논문에서 읽은 것이라고 말씀드릴 수 있을 것 같습니다.

  2. 덕산 2016.02.13 08:16 신고

    좋은 글 감사합니다.
    중력파에 대한 것을 조금이나마 쉽게 이해할 수 있었습니다.
    과학적 진보와 중력파를 측정하는 기술을 만들어 냈다는 것이 정말 대단 한 것 같습니다.
    아무튼 우리가 알지 모르는 세계가 다가 오는 느낌이네요~~

    • 늙은도령 2016.02.13 13:41 신고

      네, 이론물리학적으로 발표된 것을 증명하는 것이 훨씬 어렵습니다.
      돈도 어마어마하게 들고요.
      이번에도 3km에 이르는 측정터널을 만들었으니 조금의 오차도 생겨선 안됩니다.
      그러다 보니 물리학적으로 측정하는 사람들은 평생을 하나에만 매달려도 성공하지 못한 채 생을 마감하는 경우도 많습니다.

  3. 공수래공수거 2016.02.13 08:43 신고

    조금 어려운 내용이어서 시간을 가지고 정독해 보도록 하겠습니다

  4. jac 2016.02.13 12:29 신고

    처음부터 끝까지 다 틀렸네요... 어디서부터 지적해야할지;;;;;

    • 늙은도령 2016.02.13 13:43 신고

      어이구, 일베충 오셨나?
      아인슈타인을 비롯해 세계 최고의 물리학자들의 책과 논문에 나온 내용을 쉽게 풀어낸 것인데 다 틀렸다면 너는 신이겠네?

  5. 벽제 2016.02.13 17:12 신고

    틀렸다고 지적하면 일베충인가요? 지적을 대하는 태도가 보기 안좋네요
    일단 다른건 그렇다치고 광년이 시간 단위라니 이게 무슨 말인가요; 광년은 길이 단위입니다

    • 늙은도령 2016.02.13 17:45 신고

      광년은 길이 단위로만 쓰이지 않습니다.
      시간 다위로도 쓰입니다.
      시공간은 휘어질 수 있기 때문에 길이 단위로만 쓰일 수 없습니다.
      일반상대성이론부터 다시 공부하셔야 하겠습니다.
      도대체 물리학을 전공했거나 좀 안다고 까부는 자들을 보면 물리학의 한 분야의 지식만 가지고 떠들어 댑니다.
      그리고 댓글도 일베충처럼 한 줄만 답니다.
      뭐가 틀렸는지, 자신이 알고 있는 것은 무엇인지, 어디에 근거했는지, 무슨 이론에 나오는 것인지 전혀 밝히지도 않고요.
      그것이 바로 일베충스러운 것입니다.
      지적 근거도, 경험전 사실도 전혀 밝히지 않은 채, 그것도 일천한 지식 가지고 지껄입니다.
      광년이 길이의 단위라는 것은 양자역학의 기본에도 들지 못하는 아주 오래 전의 지식을 뿐인데...

  6. ^ω^ 2016.02.13 21:18 신고

    좋은 글 감사합니다.

    위에 한 두 줄로 입에 걸레 물고 비난하는

    수준 낮은 사람들조차도 무시하지 않고, 계몽해주시느라 수고 많으십니다..


    진짜, 이 블로그 주인장님은 배울 것을 많이 주시고,

    글도 정말 잘쓰시네요. 흡입력 있게 잘 보았습니다.

  7. ^ω^ 2016.02.13 21:21 신고

    주인장님,

    사회, 정치, 경제 방면도 뛰어나신데도..

    자연 과학 분야도 뛰어나신데, 어떻게 하시면 두루두루 아시는지 궁금하네요.

    저는 한 우물 파기도 바쁜 학생인데, 굉장히 신기하네요.

    저도 열심히 공부해야겠습니다 ㅠㅠㅠㅠ 배움의 끝이 안보여요..

  8. ^ω^ 2016.02.13 21:48 신고

    마지막 읽다가...

    최대 진폭은 10의 21거듭제곱분의 1 <--- 진짜 엄청 작네요.

    이런 진폭도 측정하는 과학 능력에 감탄합니다.

    • 늙은도령 2016.02.13 22:24 신고

      그래서 중력파를 100년 동안 측정하지 못한 것입니다.
      더 놀라운 것은 아인슈타인이 상상으로만 그것을 추측해냈다는 것입니다.
      그는 틀에 박힌 형태로 생각하지 않았습니다.
      그라다 보니 일반 물리학자들이 공식과 법칙, 이론에 얽매여있을 때 그는 하늘을 날아다닌 것입니다.
      사이버상에서 물리학의 대가인양 거들먹거리는 자들을 보면 하나같이 기본적 지식만 가지고 큰 소리칩니다.
      막상 구체적인 책과 논문을 대면 아예 저의 블로그에 들어오지 않습니다.
      그만큼 형편없습니다.
      정말로 뛰어난 학자(제 친구가 우리나라 최고의 물리학자이고, 제가 핵발전에 자문을 구하는 사람이 세계에서 최고의 권위자입니다)들은 저 같은 접근을 신선해 합니다.
      여러 군데에서 전문가들의 관점에서 지적도 해주면서요.

      제가 많은 분야를 공부하게 된 것은 운이 좋아서입니다.
      아무 걱정없이 11년 동안 공부할 수 있었기 때문입니다.
      책을 읽는 것이 너무 좋았고, 새로운 지식을 찾아가는 작업이 행복했어요.
      그래서 여기까지 온 것 같습니다.
      막히는 것이 있어도 무조건 통독했고 그렇게 천여 권의 책들을 넘어서니 통섭적 융합이 이루어졌습니다.
      어렸을 때 읽었던 책들이 기초가 된 것도 운이 좋았구요.

      아무튼 그렇게 공부했고 지금은 최대한 나눠주기 위해서 노력 중입니다.
      사이비들에 속는 분들이 줄어들기 바라면서요.

  9. 김현승 2016.02.13 22:51 신고

    문단별로 정리를 해 보겠습니다.
    1. 빛의 속도에 근접할 수 있는 물체(웜홀을 통과할 수 있는) => 웜홀은 다른 시공간을 서로 연결하는 경로이며, 동일 차원을 연결하는 고차원의 존재입니다. 빛의 속도로 근접하거나 또는 빛 자체 이더라도 고차원의 존재로 속도 때문에 변화될 수 없습니다. 해당 부분을 좀 더 면밀하게 이해하셔아 할 것 같습니다.
    2. 빛의 속도에 근접할 수 있는 물체를 이용할 수 있다면 과거로의 여행이 가능 => 이 문장은 주체와 객체에 대한 구분이 없기 때문에 문제가 발생합니다. 즉, 빛의 속도로 근접하는 물체에 타고 있는 관찰자 자신의 과거인가 아니면 빛의 속도에 비해 아주 느린 속도로 운동하는 사람의 과거를 대상으로 하는 것인지 먼저 결정해야 합니다. 다음으로 빛의 속도로 이동하는 관찰자 자신의 시간은 계속해서 미래로 가고 있기 때문에 관찰자 자신의 과거로 간다는 것은 틀린 것입니다. 반면, 느린 속도로 운동하는 사람의 과거로 여행한다는 것에 대해서도 어느 특정 시점에 그 사람을 만났다면, 관찰자에게 일정 어느 시간이 흐른 후에 다시 만난 그 사람이 이전에 만난 그 특정 시점 이전의 과거라는 주장은 틀린 것입니다. 그렇다고 해서 그 특정시점이라는 것도 틀린 것입니다. 그렇다면 그 처음 만났던 특정시점 이후의 어느 때(예를 들어 1년 후)가 되는데, 그 2번째 만난 시점에 운동하는 사람에게 관찰자가 물어보기를 '나를 처음 만난 시점 이후로 얼마 만큼의 미래가 지금입니까?'라고 하면 그 사람이 예를 들어 '50년 후'라고 답할 것입니다. 그렇다면 이 느리게 운동하는 사람의 50년 후는 느리게 운동하는 사람의 과거입니까? 아니면 관찰자의 과거입니까?
    답은 시공간 자체가 꼬여서 만나지 않는 한, 속도를 빛의 속도로 빠르게 운동한다고 해서 어느 누구의 과거로 이동하는 것이 아니라는 것입니다. 단지, 상대적으로 시간이 느리게 가기 때문에 서로 다시 만나는 시점에 나이를 덜 먹는 다(관찰자는 30살, 느리게 운동하는 사람은 70살, 20살때 처음 만났다면)는 것뿐입니다.
    3. 빛의 속도와 동일하게 움직일 수 있다면 영원히 살 수 있습니다. 이 주장도 2가지 면에서 다르게 해석 될 수 있습니다. 첫째는 2.에서 언급한 바와 같이 느리게 움직이는 사람보다도 늦게 늙기 때문에 상대 수명이 길어진다는 것이기 때문에 느리게 움직이는 사람의 세상-slow time system이라고 정의하면-에서 보면 3천갑자 동박삭 만큼 사는 것처럼 보일 것입니다. 따라서, 느리게 움직이는 사람의 세상에서는 영원히 사는 것처럼 보일 것입니다.그렇지만 관찰자 자신의 시간도 상대적으로 느리기는 하지만 흘러갑니다. 즉 나이를 먹는 다는 것입니다. 사람의 심장은 태어나서 죽을 때까지 평균 1억5천만번 뜁니다. 따라서, 빛의 속도로 움직이는 사람도 느리기는 하지만 심장은 뛰기 때문에 언젠가 1억5천만번이 뛰기 전에 죽습니다. 영원히 살 수 없습니다. 이부분에서 늙은 도령님이 쓰신 '흘러간 시간만큼 시간을 따라잡기 때문에 절대로 늙지 않고 영생을 누릴 수 있다'는 문장과 '심장이 계속 뛰고, 1억5천만번 뛰기 전에 죽는다'라는 것이 서로 모순이 발생하게 됩니다. 왜 모순이 발생하게 될까요? 다시 생각해 보세요.
    4. 시공간이 좁혀진 곳을 찾아내 과거로 돌아가서 영향을 주면 => 과거와 현재의 시공간이 '좁혀진 곳'과 '만나는 곳'은 또 다른 물리학 법칙이 존재합니다. '좁혀진 곳'에서는 과거와 현재라는 다른 시공간을 고차원의 웜홀을 만들어서 이동해야 하는 고차원적인 방법이 필요합니다. 늙은도령님은 그 고차원적인 방법이 빛에 근접하거나 빛의 속도로 이동하는 것이라고 앞에서 쓰셨지만, 빛에 근접하거나 빛의 속도로 이동하는 것은 현재의 시공간차원의 이동일 뿐, 시공간차원보다 높은 고차원의 방법이 아닙니다. 따라서 '좁혀진 곳'이 있다고 하더라도 웜홀의 방법이 없기 때문에 과거로 갈 수 없습니다. 한편, 과거와 현재의 시공간이 만나는 곳이라면 이미 시공간이 만났기 때문에 굳이 빛의 속도로 이동하지 않아도 이미 여행하고 있는 것입니다.
    5. 이것 때문에 과거로의 여행은 가능하지만 지금의 나에게 영향을 주는 개입이 불가능하다고 하는 것 => 누구의 어떤 과거로의 여행이 가능한 지 더 연구해야 하구요. 지금의 나에게 영향을 주는 개입이 불가능하다는 것의 인과에 대해서 윗부분에서 타당성 있게 설명되지 않았습니다.
    6. 행성의 핵심에 자리한 수소원자 덩어리들이 세월의 흐름에 따라 헬륨원자덩어리들로 변하면서 행성의 중심부 부피가 늘어납니다. => 행성 아니고 '항성 stella 또는 별star'입니다. 행성은 planet은 지구 같은 암석덩어리나 목성이나 해왕성 같은 가스+암석덩러리들을 말합니다. 수소가 핵융합을 거쳐서 헬륨으로 변하기 위해서는 최소한 1천만도 이상의 온도의 플라즈마 상태가 되어야 합니다. 이런 온도의 천체를 항성 또는 별이라고 부르지 행성이라고 부르지 않습니다.
    7. 오직 충력파로만 측정이 가능하다는 블랙홀 => 블랙홀을 측정하는 방법은 다양합니다. 예를 들어 어떤 별(항성)이 보이지 않는 어떤 공간을 중심으로 타원형으로 회전하고 있을 때에 그 중심에 블랙홀이 있다고 측정하고, 해당 별이 회전하는 타원의 장축과 단축, 그리고 회전 속도와 해당 별의 질량으로부터 블랙홀의 질량을 측정하고, 회전하는 별의 장축과 단축이 또한 시간에 따라 이동하는 것으로부터 블랙홀 자신도 상대적으로 타원궤도로 회전하고 있다는 것까지 측정할 수 있습니다.
    중력파로부터 측정하는 블랙홀의 특징은 시간당 얼마나 많은 질량을 중력파 발생 에너지로 빼앗기고 있는가와 어느 정도 빨리 회전하고 있는가 정도입니다.
    8. 시공간을 제멋대로 주무를 수 있는 중력파만이 블랙홀에서도 살아남을 수 있다 => 중력파의 정의에 대해서도 좀 더 고민해 주세요. 중력은 이미 모든 방향으로부터 작용하고 있습니다. 중력파라고 말하려면 중력의 변화가 있다라는 것을 전제해야 합니다. 중력의 변화는 중력이 없다가 생긴다-즉, 0애서 0초과의 중력이 작용한다- 또는 현재 어떤 크기의 중력이 작용하고 있는데 시간에 따라 그보다 크거나 또는 작은 중력이 시간적으로 작용한다라는 것입니다. 따라서 중력파의 정의는 없던 중력의 작용이 있는 중력의 작용으로 바뀐 것, 또는 현재 어떤 크기의 중력이 있는데, 시간적으로 커지거나 작아지는 중력의 작용의 변화라고 정의해야 합니다.
    다음으로 중력파만이 블랙홀에서도 살아남을 수 있다라는 것은 시간에 따른 중력 크기의 변화가 블랙홀을 통과했을 때에도 여전히 시간에 따른 중력 크기의 변화가 블랙홀을 통과하기 전과 같을 것인가라는 질문에 대해서 '같다'라고 답변하는 것과 동치입니다. 그런데, 늙은도령님의 지식 안에서 시간에 따른 중력의 크기의 변화가 블랙홀을 통과한 후에도 변함이 없다라는 결론을 찾을 수 있나요?
    9. 0.15초간 발생했으며, 진동수 범위는 30~150Hz, 최대 진폭은 10^-21로 => 2015년 9월 LIGO 관찰 실험에서 중력파는 0.15초 동안만 발생한 것인가요? 아닙니다. 논문 발표한 과학자들이 총 중력이 빠르게 변해서 쉽게 이해할 수 있을 것으로 판단했던 마지막 0.2초 동안의 중력 변화만 공개했을 뿐 실제로는 그래프 상의 0초 이전의 시간에도 중력파는 30Hz 이하로 계속해서 발생했고, 측정되고 있었습니다. 단지 논문에 소개를 안했을 뿐입니다.
    진동수 범위 30~150Hz라는 것은 실제 중력파가 150회까지 진동했다는 것인가? 아닙니다. 0.15초 동안 실제 관찰된 중력파의 진폭이 커져가는 8회진동과 충돌과 결합으로 급격하게 진폭이 작아지는 3-4회의 진동만 관찰되었습니다. 그렇다면 30~150Hz는 무엇인가? 8회의 중력파 진동을 각 진동별로 진동주기를 측정하고 이를 다시 1초로 환산한다면 몇회의 진동과 같은가라고 계산해 봤더니 0초 대에는 초당 약 30Hz 진동(주기 약 0.033초)과 같았고, 점점 진동 주기가 짧아지면서 가장 진동주기가 짧았던 마지막 8회차 진동에서는 초당 약 150회 진동(주기 약 0.0066초)과 같았다는 것입니다. 좀 더 말씀드리면 0.15초 동안 두개의 블랙홀이 4번 회전했습니다. 중력이 세지는 중력파의 마루일 때는 두 블랙홀이 지구방향으로 나란해졌습니다. 이해를 돕자면 달이 태양을 가지는 일식처럼, 중력이 약해지는 골에서는 두 블랙홀이 지구를 향해서 완전히 갈라섭니다. 즉 두 블랙홀을 잇는 선과 지구와의 선이 직각을 이루게 됩니다. 다시 다른 블랙홀이 지구쪽으로 회전해서 다시 나란해지면서 중파가 마루로 진행하게 됩니다.

    이상 각 문단별로 정리해봤습니다.

    • 늙은도령 2016.02.14 00:40 신고

      1. 입자물리학적으로 보면 그렇지만 양자역학적으로 보면 고차원의 물체도 완전히 분해됐다 다시 합쳐질 수 있습니다. 그 가능성이 희박할 뿐이지 이론적으로는 가능합니다. 또한 초대칭성을 제대로 풀어낸 과학자가 없기 때문에 지금의 지적 수준으로 단정하면 안 되지요. 다윈의 유전학도 깨지는 마당에 리처드 도킨스적 주장에 머물면 안 된다고 생각하는데요. 고차원적 존재도 결국은 기본입자에서 출발합니다. 기본입자들은 모조리 불확정성의 윈리를 따르니 에너지로 화했다 다시 입자로 돌아오지 말라는 법도 없겟지요.
      2. 관찰자 시점까지 적용해서 글을 쓰면 어마어마하게 길어집니다. 그것까지 쓰면 상대성이론을 다 풀어내야죠. 적정한 길이에서 줄여야 블로그 수준에서는 먹힙니다. 님의 지적은 상대성이론을 공부한 사람이면 누구나 아는 것이니 이곳에 적은 것은 별 의미가 없을 듯합니다.
      3. 빛의 속도로 움직이는 물체를 만들 정도면 생명공학도 그만큼 발전했겠지요. 심장만이 아니라 몸 전체를 바꿀 정도에 이를 것입니다. 님은 제가 지적한대로 물리학과 생물학이나 의학적 기본 상식에서 추론한 것이고요. 세상에는 많은 과학자들이 다양한 실험을 하고 있고, 물질을 분해서 다시 복귀시키는 실험도 진행 중이지요. 또한 사건의 지평성이 무엇을 말하는지요? 그것을 안다면 이런 댓글은 못달지요.
      4. 당연한 얘기를 한 것이라 응답할 필요는 못 느끼겠네요. 물리학에 얼마나 많은 이론이 있고 법칙들이 있는데 동일한 물리법칙이 적용된다고 상상할 수 있을까요? 뉴턴시대의 만유인력에 머물러 있다면 모를까? 웜홀에 대한 연구는 중력파가 나왔으니 이제부터가 진짜겠지요. 그러니 단정하는 것은 현재의 지적 수준에서만 유효합니다. 어떤 상상을 할 때는 하나의 학문만 발달했다고 생각하는 것에서 탈피해야 합니다. 님은 그런 수준에 머물러 있습니다.
      5. 제가 첫 문단에서 최대한 글을 줄이겠다고 했지요. 이 글은 논문이 아닙니다. 물리학을 거의 모르는 분들에게 재미있는 이해와 상상을 불어넣고자 쓴 글입니다. 중력파의 발견을 설명할 때 너무나 틀에 박힌 것들만 있어 그 동안 물리학이 발전해오면서 발견할 것들을 거칠게 스케치한 것입니다. 이 글을 읽고 재미를 느끼는 분들은 책을 구해서 더욱 깊은 지식의 세계로 가겠지요.
      6. 지구도 폭발합니다. 항성만 폭발하는 것이 아닙니다. 만일 그렇지 않다면 칼 세이건이 틀렸을 것이고, 지구물리학자들이 지구의 수명을 계산한 것도 틀리겠지요. 지구의 중심에서도 똑같은 변화가 일어나기 때문에 수명을 계산할 수 있는 것이며, 항성인 태양도 수명을 계산한 것과 동일한 방식이 적용됩니다. 플라즈마 상태는 항성에서만 일어나지 않고요. 행성에서도 일어납니다. 실험실 차원으로 할 때 플라즈마 핵물리학은 이제 상온에서도 실험이 가능하다고 알고 있습니다.
      7. 중력파는 블랙홀을 거치는 동안 수없이 많은 시공간의 변화를 겪을 것이기에 그 결과를 가지고 토론할 것이지, 지금까지 불명확하게 추론한 것으로 토론한다면 블랙홀의 거장인 리스에게 물어보는 것이 나을 듯싶네요. 그것이 안 되면 파인만이나 호킹도 괜찮을 듯하고요.
      8. 시공간의 변화가 무엇을 뜻하죠? 중력이 변하는 것을 말합니다. 그런데 님의 지적대로라면 빅뱅 이후의 우주를 어떻게 설명하시려고요.계속해서 팽창하고 있는 우주와 새롭게 탄생하는 별들과 그들 사이에 새로운 중력적 균형이 생기는 것은 또 어떻게 설명하시려는지요? 우주가 수축할 수 있다고 주장하는 물리학자들의 주장에는 어떻게 답하시렵니까? 생각이 고정돼 있으면 추론과 상상에서 늘 한계에 부딪치지요. 님의 댓글이 그러합니다.
      9. 이것은 논문이 아닌 기사에 나온 것을 인용한 것이지요. 제가 논문까지 볼 이유는 없을 것 같네요. 실험물리학은 관심이 없어서요. 제가 물리학을 전공한 사람도 아니고 그것으로 먹고살 사람도 아닌 것도 있고요. 다만 님의 댓글을 보니 블랙홀의 충돌과 회전에서 발생한 외적인 것만 측정된 것이네요. 힉스입자를 관측한 것과 별반 다르지 않네요. 중성미자의 속도를 측정해 발표한 것과도 별반 다르지 않고요. 중력파에서 마루니 하는 것들은 너무 기초적이니 그런 것 말고 보다 전문적인 것들로 비판하면 저도 제 나름의 루트로 무엇이 사실인지 확인해 볼게요.

  10. 김현승 2016.02.13 23:50 신고

    아, 희망을 표현한 소설이었군요. 미안합니다. 제가 소설에 너무 많은 것을 자로 쟀습니다.

    • 늙은도령 2016.02.14 00:29 신고

      어, 이건 아니지요.
      사실에 근거해 상상력을 조금 보탰을 뿐입니다.
      님의 수준을 알아야 그에 합당한 답글을 달지요.
      앞서 단 댓글들은 너무 초보의 수준이라 답하면서도 재미가 없었습니다.
      보다 전문적인 비판이 있었으면 합니다.
      제가 읽은 책들이 틀린 것인지, 님의 댓글이 틀린 것인지 확인하고 싶거든요.
      제 친구가 물리학박사니 그 친구에게도 자문을 구할 생각입니다.
      그러니 보다 전문적 비판을 해주었으면 합니다.
      그러면 제가 그 수준에 맞게 답할게요.
      토론을 이렇게 끝내서야 되겠습니까?



자연계에 존재하는 16개의 입자에 질량을 부여해 물질을 만들어내는 출발점 역할을 하는 힉스입자의 존재가 확정됐다(고 한다). 이른바 ‘신의 입자’라 불리는 힉스입자의 존재가 확정됐기 때문에 위대한 물리학자 파인만의 표준모형이 비로소 완벽해졌고, 덕분에 힉스입자를 처음 개념화한 힉스 교수는 노벨상(죽은 사람에게는 주어지지 않는다)을 거의 탄 것에 진배없게 됐다.

 

 

힉스입자에 대한 글은 이미 블로그에 올렸기 때문에 오늘은 파인만의 표준모형에 나오는 힘을 매개하는 입자들을 통해 힉스입자 존재의 확정이 가지는 가치에 대해 다루어보고자 한다. 양자역학에 대한 기본적인 지식이 없는 분들을 위해 최대한 쉽게 풀어내고자 노력하겠지만, 곳곳에 미흡한 점이 있다면 힉스입자를 설명하는데 턱없이 부족한 필자의 지적 한계 때문이다. 이에 대해 여러분의 이해를 먼저 구한다.

 

 

우리는 물리학하면 제일 먼저 떠오르는 것이 뉴턴의 만류인력과 아인슈타인의 상대성이론이다. 이중에서 만유인력은 어느 정도 이해할 수 있지만, 특수상대성이론과 일반상대성이론은 이해하는데 상당한 어려움을 겪는다. 이는 불확정성의 원리와 배타 원리 등을 핵심으로 하는 양자역학에 대한 이해가 없기 때문이며, 이는 입자에 대한 이해이기도 하지만 에너지, 즉 힘을 매개하는 입자에 대한 이해이기도 하다.

 

 

 


만류인력이란 단어에서 알 수 있듯 뉴턴의 발견은 중력이라는 힘에 대한 발견이라는 점에서 고전물리학에 획기적인 전환점을 제공했다. 고대 그리스(주로 이오니아의 자연철학)의 자연철학에서는 원자가 최소단위이나 고전물리학에 와서는 원자가 최소단위가 아니라 그보다 작은 입자들이 있다는 것이 밝혀졌다. 이때부터 자연철학은 과학의 영역에서 거의 다 생명력을 잃었고 원자에 대한 이해를 바탕으로 하는 고전물리학이 등장했다. 

 

 

아무튼 물질을 이루는 최소 단위인 원자에서 상대성이론으로 완성된 중력으론 설명할 수 없는 것이 속출했다. 만유인력은 셀 수도 없는 수의 원자들로 이루어진 행성 간에는 거의 완벽하게 적용되지만, 단 한 하나의 원자로 이루어진 극미한 공간에선 적용되지 않기 때문이다. 사과가 땅으로 떨어지는 것이나 힘껏 던진 돌이 포물선을 그리며 떨어지는 것을 설명하려면 그것들을 던진 힘에 대항해서 작용하는 끌어당기는 힘이 있어야 하고(만유인력의 핵심), 그것으로 행성의 운동을 설명하려면 어디서나 동일하게 적용되는 확장된 중력이론이 있어야 하는데 이것을 풀어낸 상대성이론으로 완벽해졌다. 이로써 거대한 우주공간 어디서나 적용할 수 있는 물리학이 모습을 드러냈다.   

 

 

뉴턴이 발견했고 아인슈타인이 완성시킨 힘이 중력이고, 중력이 작동하도록 매개하는 입자를 중력자라 했다. 이로써 입자물리학의 원조인 그리스의 자연철학에 사물 간에 작용하는 척력과 인력이라는 힘의 작동이 행성 간에도 성립할 수 있는 이론으로 정립됐고, 우주는 질서정연한 힘인 중력에 의해 돌아가는 것으로 이해될 수 있었다. 진공상태인 우주에서 중력자라는 힘을 매개하는 입자가 있어 행성들은 언제나 일정한 궤도를 돌며 충돌하지 않는다는 사실을 알게 됐다(그럼에도 우주의 90% 이상을 차지하는 암흑물질의 작용에 대해서는 아무런 설명도 할 수 없다).

 

 

이것이 우주에 존재하는 첫 번째 힘이자 가장 약한 힘이다. 우주에서 적용되는 힘은 저항이 없기 때문에 적용되는 거리가 멀수록 약하다. 만일 운동을 매개하는 힘을 전달하는 입자가 고에너지를 띠고 있다면 우주의 공간은 팽창을 하는 것이 아니라 점점 축소돼 다시 특이점(빅뱅 이전의 다차원적 압축점)으로 돌아가게 될 것이다. 중력이 우주의 힘 중에서 가장 약한 힘이기에 인간이 지구에서 작은 에너지를 사용하고도 행동할 수 있는 것이며, 행성들은 느린 속도로 움직일 수 있다.

 

 

헌데 허블 망원경이 만들어지면서 만유인력이 작용하지 않는 은하가 발견됐고, 원자에 대한 이해가 늘어남에 따라 중력으로는 설명될 수 없는 원자의 구성요소들에 대한 이해가 늘어났다. 이런 발견들로 인해 중력(스핀2의 입자가 전달)과 맥스웰이 정립한 전자기력에 대한 정확한 설명도 가능해졌고, 이런 발견들을 종합해 아인슈타인은 (양자역학의 서문을 연, 그러나 아인슈타인은 인정하지 않았던) 광양자론을 발표했다. 광자는 빛(정확히는 전자)이 움직일 때 배출하는 에너지 덩어리를 말하며 양자는 빛의 광자 덩어리를 말한다(스핀에 대한 설명은 너무 전문적이라 생략한다). 

 

 

아인슈타인은 후에 하이젠베르크에 의해 정립된 불확정성의 원리의 원조격인 광양자론을 통해 순수한 파장(에너지)으로 여겼던 빛이 입자의 운동이기도 하다는 사실을 처음으로 밝혀냈다(빛은 입자인 동시에 파장이다). 그래서 그는 입자의 성질도 갖고 있는 빛이 태양에 가장 근접했을 때 태양의 인력에 의해 휘어질 것이라고 예언할 수 있었다. 빛이 순수한 에너지면 인력의 영향을 받지 않아 휘지 않지만, 상황에 따라 입자로도 변화하기 때문에 인력에 끌려 휘게 된다는 것이었다.  

 

 

아인슈타인의 예언은 후에 실제 현상으로 측정됐다. 빛이 태양에 가장 근접했을 때 휘어지는 것을 별의 위치가 다르게 측정되는 것으로 증명했다(드라마로 반영된 적이 있다). 만약 막강한 인력을 가진 블랙홀에 의해 시공간이 극도로 휘어져 U자 처럼 좁혀지면 서로 다른 시공간(과거와 현재)이 매우 가까워져 아주 짧은 순간이지만 시간여행도 가능해진다(아인슈타인은 과거에 개입할 수 없다고 했지만 최근의 양자역학에선 개입도 가능하다고 한다. 영화 <인터스텔라>가 이것을 바탕으로 제작됐다).



이로써 물질을 이루는 기본입자와 이 물질들을 묶어두거나 움직이게 하는 힘을 전달하는 매개입자들인 소립자에 대한 이론이 출현했다. 양자역학으로 들어가는 마지막 단계까지 이른 것이다. 이론물리학에 따라 표준모형이 먼저 만들어졌고, 실험과 관찰로 이를 증명해나갔다. 리처드 파인만은 도형의 형태를 상상하는데 특출한 재능이 있었고, 그 덕분에 표준모형을 만들 수 있었다. 



                                          리처드 파인만의 표준모형




물질을 이루는 최소 단위로 알려진 원자라는 공간에서 작동하는 양자역학을 설명하려면 만유인력과 전자기력, 상대성이론 외에도 또 다른 힘(강한 핵력과 약한 핵력)이 필요했다. 중력보다 강한 전자기력은 전자가 원자핵 주위를 돌게 하는 힘이자, 스핀1의 입자가 전달하는 힘으로, 전자나 각각 3개의 쿼크로 이루어지는 양자성자와 중성자처럼 전하를 띤 기본입자들과는 상호작용을 하지만 중력자처럼 전하를 띠지 않은 기본입자들과는 상호작용을 하지 않는 전자기력이 정립됐다. 이는 우주에 존재하는 힘 중에 두 번째로 약한 힘이지만 중력보다는 강해 거대한 자석으로 무거운 물체도 들어올릴 수 있다. 전자기력이 중력보다 약해지면 중력에 이끌려 무거운 물체는 땅으로 떨어진다.  

 

 

이런 전자기력에 대한 이해는 원자핵을 이루는 입자들인 양성자와 중성자라는 기본입자에 대한 보다 정교한 이해로 이어졌다. 필요한 것은 전자처럼 질량이 없는(실제로는 극미한 질량을 가지고 있지만 현실세계에서는 의미가 없어 무시된다) 중성자가 질량을 지닌 양성자와 묶어주는 힘에 대한 설명이 필요했다. 극도로 짧은 거리를 움직이는 전자의 속도가 곧 빛의 속도이기 때문에 중성자와 양성자도 어마어마한 속도를 낼 터 이들의 속도를 원자핵이라는 작은 공간에 묶어둘 힘(본드의 힘을 상징하는 것과 비슷한 일종의 점력이라고 할 수도 있다)에 대한 이해가 필요했다.

 

 

전자가 먼 거리를 가게 하려면 전자에 계속해서 에너지를 가해야 하는데 이것이 입자가속기를 만든 이유로 작용했다. 명심해야 할 것은 양자역학 세계의 힘은 원자라는 극도로 작은 공간 내에서 작용하는 힘이라는 사실이다. 그래서 상상하는 것보다 입증하는 것이 더 어려울 때가 많다. 현대물리학이 이론물리학과 실험물리학으로 나뉘는 이유가 여기에 있다.   

 

 

이래서 나온 것이 양성자와 중성자를 이루는 소립자의 세계를 지배하는 힘인 핵력(원자탄의 원리가 여기서 나왔다)이다. 원자핵에 적용되는 핵력은 약한 핵력과 강한 핵력으로 나뉜다. 먼저 약한 핵력은 자연발생적 대칭성 붕괴로 발생하는 방사능(이는 스스로 붕괴해 발생하는 자연방사능으로 우리의 주위에 존재하며 지구의 생성 때는 엄청나게 강했지만 수십억 년에 걸친 진화과정에서 인체에 해롭지 않을 만큼 약해졌다)이 되는 것으로, 스핀 1/2인 모든 물질입자에 작용하지만, 광자나 중력자와 같은 스핀 0, 1, 2의 질량 없는 입자(총칭해서 벡터 보손이라 하며 표준모형 상에 나온다)에는 영향을 주지 않는 힘이다. 

 

 

질량을 지닌 소립자에 작용하는 ‘약한 핵력은 W보손과 Z보손이란 힘을 매개하는 입자에 의해 전달되며, 약 100기가전자볼트(10억 전자볼트)의 질량을 지닌다.’ 전자기력이 중력의 10의 42승배인데, 그것의 10억 배에 이르는 힘이 약한 핵력으로, 얼마나 강력한 힘인지 알 수 있다. 너무나 작은 공간에서 소립자에 작용하는 약한 핵력은 우주에 존재하는 힘 중 2번째로 강한 힘으로 고에너지를 갖는다. 만일 이 힘이 원자라는 극도로 좁은 공간에서 지극히 짧은 거리에서만 작용하지 않는다면 모든 원자가 붕괴해 주변의 모든 생명체는 사라질 것이다.  

 

 

전자와 비슷한 중성자가 양성자와 함께 원자핵을 이루게 하는 힘이 강한 핵력으로, ‘양성자와 중성자를 이루는 각각 3개의 쿼크들을 하나로 묶어주고, 양성자와 중성자를 원자핵 속에' 묶어둔다.’ 이 힘은 글루온이라는 또 다른 스핀 1의 압자에 의해 전달되는 힘으로 양성자와 중성자를 묶어 원자핵을 단단하게 이룬다. 양성자와 중성자를 묶어주는 힘인 강한 핵력은 우주에서 가장 강한 힘으로 초고준위 에너지(이를 테면 빛의 속도를 내는 운동)를 제어할 수 있는 힘이다.  

 

 

한데 양성자와 중성자를 이루는 6개의 쿼크는 가상입자여서 ‘쿼크와 글루온 자체와만 상호작용’을 하는 글루온을 파괴시키면 소립자인 쿼크와 함께 힉스입자의 발견할 수 있을 것이라고 힉스 교수가 이론적으로 존재가능성을 정립했다. 이를 포착하려면 입자가속기에서 고에너지의 양성자와 반양성자를 충돌시켜야 한다. 그래야만 핵력이 깨져 양성자와 반양성자를 구성하는 기본입자들이 나타난다. 서로 반대방향으로 회전시킨 전자를 빛의 속도에 가장 근접했을 때까지 돌린 다음 충돌시켜도 비슷한 결과인 중성미자 등이 나온다.

 

 

인간이 만든 가장 강력한 힘인 원자력은 핵력에 대한 이해에서 출발한다. 핵력을 깨뜨리는 젓이 원자탄이라면, 핵력을 융합하는 것이 수소폭탄의 기본원리라고 봐도 그리 틀린 말은 아니다. 당연히 플러스작용을 하는 핵융합이 핵분열보다 많은 에너지를 생성한다. 이런 어마어마한 에너지를 지닌 약한 핵력과 강한 핵력이 우주에 존재하는 가장 강한 힘들이다. 이상이 파인만의 표준모형을 이루는 16개의 기본입자와 소립자에 대한 설명이다. 16개의 기본입자가 만들어내는 원자라는 공간은 전자기력과 핵력에 의해 안정화된다.

 

 

헌데 문제가 아직도 하나 남았다. 불확정성의 원리와 배타원리가 핵심인 양자역학의 세계가 완성되려면 빅뱅에 의해 생성된 16개의 입자들에 영향을 미쳐(질량을 부여하는 것) 물질을 이루게 하면서도 현재의 우주에는 존재하지 않는 또 다른 성질을 지닌 스핀 0의 기본입자가 필요했다. 특이점에 있을 때는 에너지의 형태로만 존재했지만, 빅뱅 이후에 우주를 구성하는 과정에서 탄생한 16개의 기본입자들 중에 질량을 부여하는 또 다른 가상의 입자가 있어야 했다. 그렇지 않으면 우주의 곳곳에 있는 행성들의 탄생을 설명할 방법이 없었다.   

 

 

즉, 파인만이 완성한 표준모형의 16개 입자들로 이루어진 중력과 전자기력, 약한 핵력과 강한 핵력을 설명하려면 특정 입자들에 질량을 부여해서 빅뱅 이후 초대칭적 팽창을 계속하고 있는 무한대의 공간(다차원의 우주를 뜻함)을 각종 물질들로 채우는 역할을 했던 기본입자를 모아서 물질을 이루고 이것들이 수십억 년에 걸쳐 뭉치면서 행성을 만들고, 서로 충돌하지 않게 만류인력에 의해 자리잡을 때까지 움직이게 하는 또 다른 입자가 필요했다. 즉 만물 탄생을 가능하게 하는 기본입자의 탄생을 주도했지만, 지금은 사라진 또 다른 기본입자에 대한 이론이 필요했고, 이를 최초로 정립한 사람이 힉스 교수였다.



                                                   CERN의 입자가속기

 


이렇게 해서 1964년에 나온 힉스입자에 대한 이론을 증명하려면 너무나 짧은 시간 동안만 존재해서 현재의 우주에는 없는 힉스입자의 존재를 확정하는 증거가 필요했고, 이를 위해 양성자와 전자를 깨뜨리기 위해 천문학적인 돈이 투입된 입자가속기가 만들어졌다. 그리고 2010년 힉스입자를 발견하기 위한 실험이 시작됐고, 양성자와 반양성자를 충돌시켰을 때 나타난, 양성자와 반양성자보다 작은 입자들 중에 힉스입자로 보이는 것이 슈퍼컴퓨터 상에 포착됐다. 이렇게 슈퍼컴퓨터 상에 흔적을 남긴 힉스입자에 대한 3년 동안의 연구 끝에 존재를 확정하기에 이른 것이다.

 

 

그 증거로 물리학자들은 힉스입자의 질량이 양성자의 134배에 달한다는 구체적인 정보도 내놓을 수 있게 됐다. 힉스입자의 얼마나 초고준위의 에너지를 가지고 있는지, 그래서 다른 입자들과의 관계에서 질량을 부여하고 순식간에 사라져야만 하는지 알 수 있게 됐다. 힉스입자는 그 질량을 이용해 다른 입자들에게 질량을 부여한 후 소멸하는 것으로 추정된 것은 진공상태인 우주의 팽창을 질량이 무려 양성자의 134배에 달하는 입자(어마어마한 에너지다)가 우주 중에 존재하면 우주의 팽창도 원자의 구성도 불가능하기 때문이다.

 

 

이것으로 파인만의 표준모형을 기준으로 설명할 수 있는 힉스입자에 대한 기본적인 이론들이며 이번에 그 존재가 확정된 것이다. 물리학자들이 힉스의 작동원리에 대해 정확하게 파악하고 구현해낼 수 있다면 우주 곳곳에 널려 있는 반물질에 상응하는 물질을 만들어 어마어마한 에너지를 창출할 수 있어 우주 여행을 광속에 가까운 속도로 할 수 있게 된다. 아니면 안정성이 높은 핵연료 물질들을 만들 수도 있으리라.  

 

 

하지만 힉스입자에 대해 필자는 한 번도 보지 못했고, 완벽히 이해하지 못해 이 정도밖에 설명할 수 없으며,조물주가 만물을 창조한 것과 비슷하게 무(질량이 없는 상태)에서 유(질량이 있는 상태)를 칭조해내는 역할(정확히는 힉스장이 기본입자들에 질량을 부여한다)을 한다고 해서 ‘신의 입자’로 불리는 힉스입자의 존재가 이로써 베일의 대부분을 벗었다.

 

 

허면, 이제는 인간이 신과 동일하게 무에서 유를 창조를 할 수 있는 날이 올까? 물리학자들은 뭐라고 할지 모르겠지만 필자가 생존해 있는 동안에는 ‘글세올시다’라고 말할 수밖에 없다. 이에 대해 힉스입자의 존재를 확정한 물리학자들은 물론 리처드 도킨스도 노발대발하겠지만. 왜냐고? 그건 아직까지는 천주교신자인 내 맘이기 때문이며, 그 유명한 며느리도 모르기 때문이고, 대한민국을 말아먹고 있는 푸른기왓집에 세들어 사는 사람들의 행태를 보면 귀신은 뭐하는지 모르기 때문이다.



                                                                                                  사진 출처 : 구글이미지




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  1. *저녁노을* 2016.02.09 05:54 신고

    푸른기왓집..사람들...
    참 안타까운 현실인 듯...ㅠ.ㅠ

  2. 공수래공수거 2016.02.09 08:58 신고

    정말 귀신은 뭐하는지 모르겠습니다 ㅡ.ㅡ;;

    • 늙은도령 2016.02.09 15:59 신고

      그러게요.
      파업했나 보네요, 나쁜 놈들이 너무 많아 일손이 부족하다고!

  3. 참교육 2016.02.09 11:12 신고

    사회과학을 한 사람은 완전히 먹통입니다.
    기초라도 튼튼히 배워뒀더라면 필요한 부문을 배우면 될텐데 우리교육은 반쪽 바보를 만들어 놓습니다.통합교육의 필요성을 다시 절감합니다.

    • 늙은도령 2016.02.09 16:00 신고

      전 취미로 읽은 것이라...
      아무튼 통합교육은 필요해요.
      균형잡힌 시각을 주니까요.

  4. 책덕후 화영 2016.02.09 20:45 신고

    무엇보다 북한같은 빈곤국가 돌아가는거 보면 귀신은 뭐하는지 모르겠음... 북한 김정은 같은 사람은 좀 죽어줘야 하는데 ㅋㅋㅋ

    • 늙은도령 2016.02.10 00:18 신고

      미국이 북한과 종전협상을 맺는 것이 시발점이 됩니다.
      그것이 이루어지지 않는 이상 북한은 미국과 계속해서 대척점을 세우고, 한국은 그 틈 사이에서 미국의 무기만 주구장창 구입해야 합니다.
      미국의 탐욕이 만악의 근원입니다.

  5. 아영 2016.02.10 04:14 신고

    글이 좋아요 다 이해하지 못하지만 부분을 몰라도 따라갈 수 있어요
    되게 무거운 질량을 주는 장이 있는데 그것이 힉스입자라는 돌지 않는 입자를 통해서 행성도 만들고 세계를 창조할 수 있게 했다는 거잖아요 시몬느 베이유가 중력이 은총이라고 말했는데 진짜 중력을 만들고 세계에 무게를 부여해서 위치를 잡도록 해준 힉스입자가 바로 신의 은총가루였겠죠 힉스 입자와 은총이 언제나 우리들을 제정신으로 돌려줄 날이 올까요.. 우리가 더 나은 존재가 되도록 도와주는 마법가루가 있다면 좋겠어요

    • 늙은도령 2016.02.10 04:21 신고

      하하하, 정말 좋은 추론입니다.
      제 글을 읽고 마지막에서 멋진 추론으로 마무리하셨습니다.
      저는 미처 거기까지 생각하지 못했는데 님의 댓글을 통해 한 단계 더 창조적인 생각을 할 수 있게 됐습니다.
      감사합니다.
      정말로 좋은 댓글에서는 많은 것을 배우거나 제가 글에서 더 다루었어야 했던 것을 찾아내곤 합니다.
      그런 것들이 쌓이면 더 좋은 글을 쓸 수 있는 원천이 됩니다.

  6. 윤성국 2016.02.11 03:36 신고

    힉스입자자체가 다른 입자들과 상호작용해서 질량을 부여하는게 아니옵니다. 힉스입자는 힙스 매캬니즘을 통해 생성된 입자이며, 자발적으로 대칭성이 깨지는 힉스매커니즘 자체로 입자가 힉스장과 상호직용하여 부여되는것이고 이때 포톤등은 질량이 부여되지 않는것이죠

    • 늙은도령 2016.02.11 13:44 신고

      네, 그렇습니다.
      하지만 이 글은 재미있게 풀어본 것이며 입자적 성질로 설명할 때 가장 잘 이해할 수 있기에 그렇게 쓴 것입니다.
      본 글에서도 힉스장은 잠시 언급했습니다.
      그렇게 도식적으로 풀면 물리학은 그들만의 물리학일 뿐 세상과 연결되는 점을 찾지 못합니다.
      상상력은 누구나 할 수 있는 일이고 기본적인 사실관계가 맞으면 아무런 상관이 없습니다.
      힉스장 이론도 최근에는 흔들리는 부분이 있고요.
      중성미자가 빛보다 빠를 수 있다는 관측결과도 나왔고, 중력파가 입증됐다는 어제의 보도도 있고, 끈이론이 M이론까지 간 것도 마찬가지지요.
      현실과 동떠어진 물리학은 철학적 기반도 되지 못하고, 몇몇 학자들과 제품에 응용되는 선에서 끝납니다.
      모든 학품의 기초가 정치학까지 이르지 말라는 법도 없고요.
      닫혀 있거나 갇혀 있는 사고는 죽은 것이지요.

  7. 류중근 2016.08.20 10:54 신고

    '귀신은 뭐하나?' 부분 너무도 섬세하고 아름답네요.
    풀려고 맘먹으면 뭐 못 풀 것도 없겠지만, 귀신들의 태업 혹은 직무유기 이것을 설명하려면 먼저 그들의 총수인 염라대왕의 뇌물 구조를 깨야 합니다. 인류 유사 이래 귀신과의 연결고리가 제대로 작동했다면 지구의 모양새가 지금처럼 뒤틀렸겠어요?

    그간에 염라대왕이 불의로부터 착복했을 뇌물은 또 얼마나 됐을까요?

    당장에 국정조사가 필요합니다.
    그리고 그 염라대왕을 뇌물착복의 증인으로 세운 뒤 여태까지 거둬들인 부당 뇌물 전체를 토해내도록 압박해야 합니다.

    그런 뒤에는 염라대왕의 직위를 폐위시켜야 합니다.
    이제 더는 지하 세계에 직위를 둬선 안 됩니다.

    산자도 평등해야 하지만, 죽은 자에겐 더욱 그 높낮이를 가리는 지위가 필요치 않기 때문이지요.
    경험했든 경험하지 못했든 그것이 바른 세상으로 나아갈 진리가 될 것입니다.



우리는 우주의 현재 상태를 과거의 결과이자 미래의 원인으로 볼 수 있다. 지적 능력이 있는 존재가 어떤 순간에 자연을 움직이는 모든 힘을 알고, 우주를 이루는 모든 사물들의 위치를 알고, 또 만약 이 데이터를 분석할 수 있을 만큼 위대하다면, 하나의 방정식 안에 우주에서 가장 큰 물체부터 가장 작은 원자에 이르기까지 모든 것의 운동을 포함할 수 있을 것이다. 그러한 지적 존재에게 불확실한 것은 아무 것도 없으며 미래란 마치 지나간 일들처럼 선명하게 보일 것이다.

 

                                                                           - 피에르 라플라스의 『천체역학』 중에서

 

 

과학적 상상력이 상상력의 고갈을 목표로 삼고 있다는 것은 역설이 아닐 수 없다. 이처럼 거친 말을 통해 말하려는 바는, 과학적 상상력이 극대화되면 새로운 사상은 씨가 마를 것이라는 점이다. 과학에서 거시적 관점은 탐욕적인 관점이며, 우주를 설명하는 값진 모델은 가장 빈곤한 가설에 지나지 않는다.

 

                                                                  - 제이콥 브로노프스키의 『인간의 정체성』 중에서

 

 

 

 

20세기 최고의 물리학자들인 리처드 파인만, 스티븐 호킹, 레너드 서스킨드(스티븐 호킹과 블랙홀에 대해 25년간 치열한 논쟁을 벌인 것으로 유명) 등의 주장처럼 우주를 이루는 물리학법칙은 크게 두 가지로 나뉜다. 그 하나는 뉴턴을 거쳐 아인슈타인에 의해 완성된 상대성이론으로 우주라는 거대한 공간에 적용되는 만류인력, 즉 우주에서 가장 약한 힘인 중력에 관한 법칙이다.



 


멀리 떨어진 행성 간에 서로 끌어당기는 힘인 중력은 전자기장의 작용에 대한 이론으로 현재의 우주(지구가 포함된 은하계를 뜻함)가 안정된 상태를 유지할 수 있는 원리를 밝힌 것으로 모든 물리학의 근간이다. 이중에서 다윈의 진화론과 함께 인류 역사상 최고의 과학 이론으로 꼽히는 상대성이론은 시간과 공간에 대한 고전물리학의 3차원적 공간(위-아래, 동-서, 남-북 등의 3가지 방향으로 이루어진 공간)에 과거와 현재, 미래로 이어지는 사건들의 누적인 시간이란 차원을 더해 우주를 4차원 시공간으로 재구성한 이론으로, 우주라는 시공간에 대한 기존의 이론들을 송두리째 뒤집어버렸다.

 


특히 빛이 태양처럼 강력한 인력을 갖고 있는 항성을 지나갈 때 휘어진다는 것을 예언했고 후대의 관측에 의해서 입증됨으로써 빛에 담겨 있는 현실의 시공간도 휘어질 수 있음을 증명했다. 그 휘어짐이 알파벳 U자의 형태처럼 극도로 가까워졌을 경우, 현재의 시공간에서 사건이 일어난 과거의 시공간으로 건너갈 수 있다는 기상천외한 논리(과거로의 여행, 즉 타임머신에 대한 환상이 여기서 비롯됐다)를 펼쳐 보이기도 했다.

 


하지만 영원불변할 것 같던 아인슈타인의 일반상대성이론도 서로 끌어당기는 행성들의 실제 움직임이 반드시 중력(만유인력)을 따르지 않고 진공상태에서도 양자요동하는 입자들과 행성들 사이에 중력이 작용하기 위해서는 0에 가까운 우주 상수라는 미세 조정들이 필요하다는 ‘끈 이론’에 밀려 물리학 왕좌의 자리를 상당 부분 내주기에 이르렀다.

 


그렇다 해도 지구를 포함한 모든 우주에서 공통으로 적용될 수 있는 물리 법칙을 밝혀냄으로써 현대물리학의 비약적 발전을 이끌어낸 그의 발칙하면서도 직관적인 상상력은 인류 역사의 최고 꼭짓점이라고 해도 결코 과장되지 않을 것이다. 또한 그는 특수상대성이론과 함께 발표한 ‘광양자론’과 ‘브라운 운동’에 대한 논문을 통해 ‘빛이란 파장, 진동수 등의 파동의 성질을 가지면서도 무엇인가 이상한 새로운 방식으로 불연속적인 단위들로 이루어진 알갱이 같은 성질도 가지고 있다고 제안’한데 이어, 그때까지 그 실체를 정확히 밝혀내지 못한 원자의 존재를 증명함으로써 물질을 이루는 최소 단위인 원자를 연구하는 양자 역학이란 현대물리학의 문을 활짝 열어젖혔다.

 


아이러니한 것은 아인슈타인이 ‘신은 주사위놀음을 하지 않는다’며 자신이 문을 연 양자 역학에 대해 끈질기게 거부했다는 것이다(완벽한 인간이란 없다!). 그는 우주가 아름다운 법칙에 의해 탄생했다고 믿었기에 존재의 모든 것을 불확실성과 일정한 확률적 분포로써 설명하는 양자역학을 끝내 인정하지 않으려 했던 것이다. 말년의 그는 양자역학을 더 이상 부인할 수 없어 만유인력과 상대성이론, 양자역학을 아루르는 대통일이론을 정립하기 위해 노력했지만 끝내 실패하고 생을 마감했다. 

 


우주라는 광활한 공간에 대한 관찰로 이루어지는 천문학과 그것을 수학적 공식으로 나타내는 천체물리학의 (불완전한) 발견과 (불완전한) 법칙들을 기반으로 극도로 미세한 공간인 원자 세계에 천착해 기본입자에 대한 새로운 발견과 이론을 계속해서 내놓고 있는 양자역학은 물질과 생명의 본질과 근원, 특성을 밝히는데 결정적 역할을 하고 있다. 일종의 창조과정에 대한 최첨단과학이다. 

 




특히 원자라는 공간에서 이루어지는 각종 입자들 간의 결합과 이탈, 재결합과 재이탈에 관한 순환적이면서도 무작위한 불확정성원리가 그 핵심 중의 핵심이라 할 수 있다. 플랑크가 밝혀낸 우주 상수들과 파울리가 밝혀낸 베타원리에 가장 많은 도움을 받은 하이젠베르크의 불확정성 원리는 물질을 이루는 최소 단위인 원자의 구조와 특성을 다뤄 현대물리학이 급속한 발전을 이루는데 결정적 공헌을 했다. 생명과 우주 탄생의 신비를 풀 수 있는 가장 유력한 이론인 불확정성 원리에 의하면, 물질의 최소 단위인 원자는 하나의 원자핵과 그것보다 약 10만 배 정도의 공간을 형성하며 끝없이 움직이는 하나 이상의 전자로 구성되어 있다.

 


우주의 4가지 힘 중에서 가장 강한 인력을 갖고 있는 원자핵은 그 주변을 쉬지 않고 돌고 있는 전자들을 끊임없이 끌어당긴다. 양성자 때문에 플러스 전하를 띠는 원자핵의 무지막지한 인력에 대항해 살아남으려면 마이너스 전하를 띠는 전자들이 원자핵에서 일정한 거리를 유지할 수 있는 대항적 힘, 즉 척력을 가져야만 한다.

 


헌데 우주에서 가장 강한 힘인 원자핵의 인력을 당해낼 수 있는 힘은 존재하지 않기에, 전자들은 빛의 속도로 움직일 때 발생하는 운동 에너지인 관성력(원자핵의 인력에 대항하는 척력)을 이용해 생명을 유지해야 한다. 보통 전자는 시간적으로는 1042분의 1초만 움직이면, 공간적으로는 1033분의 1센티미터만 움직이면 정점에 이르러 광자라는 에너지 덩어리를 방출(이는 전자가 3가지 종류의 자체 스핀을 가지고 있기 때문에 방출된다)하고 그 반발력에 의해 움직일 수 있다.

 


빛의 형태로 방출된 광자는 다른 전자와 만나 두 번째 신혼살림을 차린 후 또 다른 정점까지 이동한 후 다시 광자를 방출한다. 그렇게 전자들은 광자를 방출하거나 받아들임으로써 끝없이 움직일 수 있다. 전자들은 생존을 위해서 죽기 살기로, 그것도 잠시도 쉬지 않고 정점에서 방귀 같은 광자를 방출해 우주에서 가장 빠른 속도로 극도로 짧은 거리를 요동치며 움직여야만 목숨을 부지할 수 있다. 이게 무슨 얘기인지, 도대체 무슨 말을 하는 것인지 당신은 완전 헷갈려 할 수도 있겠지만 한 가지 분명한 것은 전자는 원자핵의 인력에 저항하려면 끊임없이 요동치며 돌아야 한다는 것이다(어, 상상만 해도 속이 울렁거린다!).

 


사실 원자라는 공간은 전파현미경으로 그 속을 들여다 볼 수 없을 정도로 협소하기 때문에, 그 안에서 빛의 속도로 움직이는 하나 이상의 전자들이 만들어낼 수 있는 공간적 궤도도 극히 짧고 제한적일 수밖에 없다. 따라서 전자들은 원자핵의 인력에 대항하면서도 동시에, 그들이 돌고 있는 궤도를 수시로 조정해 상호충돌이라는 동족상잔의 비극을 막아야만 한다.

 


마침 원자 안에는 양전하가 많은 곳과 음전하가 많은 곳이 있어, 전자는 그런 공간들에 잠복돼 있는 에너지를 활용해 궤도를 수시로 수정하며, 발레리나나 꽃사슴(노사연)의 노랫말처럼 돌고 돌고 또 돈다. 그래서 완전히 돌아버린다, 나처럼! 결국 전자들이 돌아버리지 않기 위해 선택할 수 있는 가장 효율적인 방법은 자기 양 옆에서 움직이는 전자들의 궤도를 수시로 계산해 그때그때의 상황에 따라 자신의 궤도를 미세 조정해 충돌을 피하는 것이다. 만일 계산이 조금이라도 빗나가면, 원자가 존재할 수 있는 공간을 만들어내는 전자들이 충돌해 궤도를 이탈하게 된다(실제로는 전자에 의해서 계산이 이루어지는 것이 아니라 그냥 저절로 이루어진다).

 


따라서 물리학자들도 그 계산의 원리만 대충 짐작할 뿐, 아직도 원리를 정확히 알아내지 못했다. 그래서 그들은 전자의 움직임을 그냥 전자가 취할 수 있는 가능한 모든 궤도의 분포, 즉 확률로써 나타낸다. 이를 테면 ‘뭐, 그까이 거 대충’ 이런 식으로 계산해도 전혀 문제가 되지 않을 정도로 그 움직임이 짧기 때문이다. 어쩌면 인간이 불완전한 사회적 동물인 이유도, 그래서 이를 보충해주는 타인과 사회와의 관계를 중시하는 이유도 여기에서 출발하는 것은 아닐까?

 


전자가 궤도를 이탈하면 신이 난 원자핵이 여러 개의 양성자와 중성자를 묶어 글루온의 작용에 의해 만들어낸 강력으로 비행청소년처럼 방황하는 전자들을 가차 없이 빨아들인다. 어떻게? 라고 물으신다면 국물을 들이키는 것처럼, 후루룩! 소리만 들으면 ‘국물이 끝내줘야’ 할 것 같은, 관성력(척력)이란 운동에너지를 잃어버린 전자들이 원자핵이란 끈적끈적한 수프를 향해 나선형을 그리며 떨어진다.

 


그 다음에는 어느 누구도 예상할 수 있듯이 플러스 전하를 띤 채 호시탐탐 전자(동양의 음양사상 중 음에 해당)가 떨어지기만 기다리고 있던 양성자(양에 해당)가 전자를 뒷방으로 끌고 가 강제로 몸을 섞은 후, 함께 복상사(소멸)하고 만다. 물론 둘은 절정에 달해 거대한 에너지를 방사함으로써 새로운 원자를 창출하기 위한 기본입자로 이루어진 ‘원자의 유전자 풀’을 넓혀간다(뭔가 야하다!). 





따라서 광활한 우주와 은하수, 태양계와 리처드 도킨스가 원래 이기적인 놈이라고 낱낱이 까발린 유전자는 물론, 나와 당신과 기타 등등의 모든 물질과 생명체가 만들어지기 위해서는 원자가 아무 탈 없이 제 역할을 다할 수 있는 환경이 유지되고 조성돼야만 한다. 즉 전자들이 외부의 충격이나 혹은 아주 드물지만 스스로 자연 붕괴해 사춘기적 탈선을 하게 되면, 그래서 미세 조정(아인슈타인은 이것을 너무나 부정확하게 측정해 평생 후회한 ‘우주 상수’라 했는데, 이런 수없이 많은 미세 조정에 의해 원자의 세계부터 광활한 우주가 창조됐다)된 전자들의 궤도가 흐트러지면, 쾅!쾅!쾅! 앞에서 설명한 일, 즉 빛의 속도로 이루어진 충돌이 발생한다.

 


그럴 경우 존재하는 모든 것들이 ‘말짱 도루묵’이 된다(헐!!). 물론 전자의 무작위적인 궤도가 그려내는 구름의 맨 바깥(최외곽)을 맴돌다가 어떤 정점에서 광자를 방출하며 다른 원자의 세계로 도망 가버리는 놈들도 있지만(그렇게 해서 그 유명한 주기율표가 탄생한다. 이곳이 물리학과 화학이 만나는 지점이다, 서로가 분리되는 지점이 아니라), 그것들은 치명적인 생존의 문제를 야기하지는 않는다.

 


중요한 것은 새로운 원자나 분자를 만들어내는 배신자 전자들이야 어떻든 간에, 원자의 구성 입자인 전자와 마찬가지로 그것들을 이루는 기본입자들도 원자의 구성입자 안에서 끊임없이 움직이며 가능한 모든 궤도를 돌아야 한다(현대물리학은 온통 도는 것뿐이다. 그래서 춤바람 나기 쉬운 학문이다).

 


따라서 기본입자들도 동시에 하나의 위치(궤도)와 속도(힘 또는 운동에너지)를 가질 수 없다. 전자 같은 입자가 분명한 형상으로 측정될 수 있는 하나의 위치, 즉 하나의 점에 머물러 있다면, 이는 멈춰서 있다는 뜻이 된다. 다시 말해서 점이든 찰나이든 간에 기본입자가 특정한 위치에 머물러 있다면 그 순간의 속도가 0이라는 의미가 된다. 이는 원자의 공간을 만들어내는 전자들이 원자핵의 인력에 대항해 생존을 유지할 수 있는 유일한 힘인 관성력(질량이 없는 광자의 역할)이 사라져 버린 상태를 의미한다.

 


당연히 앞에서 살핀 것처럼, 원자핵의 인력이 가만히 있지 않을 것이고 기본입자가 다시 빛의 속도로 돌지 않는 한, 나를 필두로 해서 모든 존재하는 것들이 절대적으로 피해야 하는 정말 돌아버리는 사태가 발생하고 만다. 전자가 그랬던 것처럼, 기본입자들도 궤도를 이탈해 서로 부딪쳐 거대한 에너지를 방출하며 쌍소멸 된다. 이번에도 역시 물질을 이루는 최소 단위인 원자조차 만들어내지 못하게 되는 것이다.

 


이와 같이 입자들이 충돌해 우주 전체가 미증유의 에너지가 소용돌이치는 무의 상태로 돌아가지 않으려면 원자를 이루는 기본입자가 특정 속도와 특정 위치를 동시에 가져서는 안 된다. 즉 끊임없이 움직여야 하는 기본입자들이 하나의 점에 동시에 존재하면 충돌을 피할 수 없기 때문에, 기본입자들은 언제나 하나의 점으로 측정될 수 없는 상태를 유지해야만 한다는 뜻이다(이 정도 되면 신도 우주를 탄생시키고 만물을 창조하는 기본적인 법칙만 만든 것이 아닌가 하는 의문이 든다).

 


바로 이런 특성 때문에 기본입자의 위치와 속도, 둘 다를 정확하게 측정할 수 없으며, 둘 중 하나를 정확하게 측정하면 할수록 나머지 하나는 그만큼 더 불확실해질 수밖에 없다. 그래서 물리학자들은 기본입자가 취할 수 있는 가능한 궤도들의 분포를 확률로 나타낼 수밖에 없다. 지금까지의 내 설명이 옳았다면 그리고 여러 분들이 부족한 나의 설명에 헷갈리지 않았다면, 하이젠베르크의 불확정성의 원리가 아인슈타인의 상대성이론과 협력해 우주를 창조했으며 지금도 계속해서 한다는 것을 알 수 있으리라(윽, 설명이 너무 어렵다고요? 제가 부족해서ㅠㅠ). 





이 두 가지 원리를 적절히 버무려내 양자 중력 또는 대통일 이론으로 통합해낼 수만 있다면, 빅뱅 이후에 진행된 우주 역사 중 양자효과가 일어나 원시 우주가 갖고 있던 것보다 더 많은 입자들이 만들어진 1043분의 1초 동안 지속된 대팽창의 시기를 포함한 우주 창조의 전 과정을 셜록 홈즈나 콜롬보 형사처럼 완벽하게 역추적할 수 있을 것이다. 어떤 슈퍼컴퓨터가 있어야 1043분의 1초 동안에 이루어진 인플레이션 기간을 재현해낼 수 있을까? 그때까지 신의 존재는 유효하다는 것만은 확실하다. 

 


아무튼 인플레이션 기간을 재현할 수 있으면 앞으로의 과정도 어느 정도 예상할 수 있으니, 그때까지 살아남은 인간들은 최소한 우주의 탄생원리에 대해서는 알고 죽게 될 것이다, 모든 물리학자들의 끈질긴 희망처럼. 모든 존재의 원리이자 생명 탄생의 창조 법칙인 불확정성 원리와 상대성이론에 근거해 진공상태(대부분의 우주가 진공상태다)에서도 진동한다는 양자요동 이론을 기반으로 해서, 아인슈타인 이래 최고의 물리학자 중 한 명인 리처드 파인만이 인류의 역사나 경로가 하나가 아닌 여러 개라는 역사총합이론을 정립하기에 이르를 수 있었다(드디어 이번 글의 황당한 주제로 접어들었다. 휴! 여기까지 묵묵하게 따라와 준 당신께 경의와 고마움을 표한다).

 


그의 이론에 따르면 원자를 구성하는, 그래서 물질의 시공간을 탄생시킨 기본입자가 불확정성의 원리에 따라 그들이 만들어낼 수 있는 궤도가 무한대이기 때문에, 그것들의 조합과정에서 탄생한 우주나 인류의 역사가 하나가 아닌 가능한 모든 역사와 경로(무한대가 나온다)를 가질 수 있다는 것이다. 즉 기본입자들로 이루어진 원자의 집합체인 인류가 만들어낸 사건들은 시간이 흘러감에 따라 여러 갈래로 나누어 질 수밖에 없기 때문에 인류의 역사나 경로를 나타낼 때는 사건의 갈래들의 총합으로 나타내야 한다는 희한한 주장이자 양자역학적 역사이론이다.

 


그에 따르면 빅뱅 이래 무수히 많은 우주가 탄생한 것처럼, 그 수많은 우주 중에서 인간이라는 지적 생명체가 살 수 있는 유일한 환경으로 진화한 지구에서 인간들이 만들어가는 역사나 사건의 경로도 무수히 많으며, 빛이나 전자, 입자의 운동처럼 무작위적이고, 그때그때의 상황에 따라 여러 갈래로 나뉘어 진행될 뿐이지, 어떤 절대적 설계자의 계획대로 진행되는 것이 아니라고 주장할 수 있게 된다.

 


따라서 역사총합이론에 따르면 창조론은 물론 칼 마르크스나 토인비처럼 역사가 일정한 발전단계를 밟는다는 주장은 아무 대책도 없는 새빨간 거짓말이거나, 아니면 양자역학에 대한 이해가 부족한, 그래서 미래에 대핸 예측이 빗나간 판단일 수도 있다. 하나의 호주머니 우주에 갇혀 있는 지적 생명체는 나머지 우주에 대해서는 전혀 알 수 없고, 적용되는 물리적 법칙도 달라 그곳에서 살 수도 없겠지만, 어쨌든 숱한 우연들이 겹쳐 인간과 생명체가 살 수 있는 환경으로 진화한 우리의 호주머니 우주에는 하나의 역사나 경로만 있는 것이 아니라 무수히 많은 역사나 경로가 존재하고 있다는 것은 확실하다.

 


바로 옆을 보라. 아니면 위라도 상관없다. 당신이 손을 뻗으면 만질 수 있는 그곳에 또 다른 내가 실존하는 세상이 존재할 수도 있다. 도무지 말 같지도 않고 곳곳에서 귀신이 튀어나올 것 같겠지만 그 유명한 평행이론도 이 중의 하나일 뿐이다. 또는 영화 <인터스텔라>에서 영상화한 것의 늙은도령 버전일 수도 있다. 마지막으로 이 글은 입자물리학에 중점을 두고 쓴 글이라 파장이나 끈이론을 주장하는 물리학자들과는 견해가 다를 수도 있음을 첨부한다, 그것도 마지막에 스을쩌억. 



 

                                                                                                사진 출처 : 구글이미지 





                                               



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  1. 참교육 2016.01.03 08:15 신고

    학교는 문이과를 통합 하지 않고 이과 따로 문과 따로 가르쳐 한쪽으 문맹자로 만들어 놨습니다.
    사시로 보는 세계.... 고교교육과정은 이제 통합과정으로 바꿔아야 한다는 사실을 이런 글을 보며 절감합니다.
    제게는 역시 어렵습니다..ㅎ

    • 늙은도령 2016.01.03 18:45 신고

      요즘 아이들은 많이 이해할 거에요.
      그들은 양자역학도 배우는 것 같던데....

  2. 방광일 2016.01.03 09:38 신고

    난 상대성 이론이 절대적 이라고 믿었는데.....좀 알아 봐야 겠어요

    • 늙은도령 2016.01.03 18:47 신고

      상대성이론이 양자역학에서는 적용되지 않습니다.
      그래서 아인슈타인이 마지마까지 통일이론을 만들려고 노력했지만 실패하고 말았지요.
      하지만 중력, 상대성이론, 양자역학은 서로 분할에서 엄청난 일들을 하고 있습니다.

    • 방광일 2016.01.05 01:43 신고

      예전 물리 선생님이 저 한테만 말 했는데..아인 슈타인이...끝네 통일장 이론을 완성 못 했다고요...난 그냥 어짜피 완성 못한거...이렇게만 생각 했는데...

    • 늙은도령 2016.01.05 01:45 신고

      대통일이론에 도전한 후대의 과학자도 있었지만, 지금까지도 대통일이론은 나오지 않았습니다.
      끈이론과 M이론이 대통일이론에 가장 근접했는데 중성미자가 빛보다 빠를 수 있다는 측정결과가 나와서 현대물리학 전체가 무너질 수도 있는 상황입니다.

    • 방광일 2016.01.05 02:06 신고

      끈이론 이런걸 제가 너무 가볍게 봤내요..양자역학 이것도 30년 전엔 뭐...

    • 방광일 2016.01.05 02:17 신고

      일반 상대성 이론도 사실...나중에 이해 했고...공간이 휘었다는 대목에서는 정말 이해 하기 힘들더라고요...그리고 빛보다 빠른건 원자 세계에서나 있다고....

    • 늙은도령 2016.01.05 03:10 신고

      물질을 이루는 모든 기본입자는 질량이 없는 에너지(파장)가 될 수도 있고, 질량이 있는 입자가 될 수도 있습니다.
      빛도 파장이면서도 입자이기도 합니다.
      아인슈타인이 <광양자론>에서 밝힌 것이지요.
      바로 이것, 입자적 성질 때문에 태양처럼 엄청난 인력을 지닌 행성을 지날 때는 휘어질 수 있는 것입니다.

  3. 바람 언덕 2016.01.03 10:05 신고

    ㅎㅎ, 제멋대로가 아닌데요...
    다소 어렵기는 하지만 굉장히 재미있습니다. ^^*
    누구나 상상하는 그런 세계가 어딘가에 정말 있을 수도 있겠죠.
    보이는 것이 다가 아니니...

    • 늙은도령 2016.01.03 18:50 신고

      인터스텔라로 비슷한 것을 영상화하려고 노력했지요.
      역사총합이론에 따르면 무수히 다양한 미래역사가 존재합니다.

  4. 방광일 2016.01.03 10:22 신고

    사람은 어느 하쪽만 잘 하는데....보면 물리학에도 능통 하시네요...이 쪽은 언론 하곤 다르고...자기와의 싸움이 많은데'''

    • 늙은도령 2016.01.03 18:51 신고

      과학을 제대로 알아야 근현대 정치철학을 이해할 수 있답니다.
      그래서 전문가 직전의 수준까지는 공부하고 있습니다.
      특히 물리학과 유전공학, 진화론에 집중하고 있습니다.
      화학은 초반에 너무나 외울 것이 많아 형과 동생에게 자문을 구하고 있고요.

  5. 술맛을 알아? 2016.01.03 18:02 신고

    과학에 대해서는 문외한이지만 최근 양자물리학의 학문적 성과를 가지고 종교적 우주론과 신관 그리고 인간관에 이르기까지 접목해서 조명하고자 하는 분들이 계시더군요.
    개인적으론 참신하게 느껴졌읍니다.
    어차피 기성종교들이 한계점을 넘긴지가 오래되었다고 생각하기에 과학적 접근을 통한 건전한 상식과 신앙을 회복할수 있지 않겠나 생각을 해봅니다.

    • 늙은도령 2016.01.03 18:54 신고

      신의 영역이 따로 있으면 해요.
      이 지랄 같은 세상에서 나쁜짓을 많이 한 놈들이 저승에 가서라도 대가를 치러야 하니까요.
      양자역학에 따르면ㅡ특히 힉스입자와 힉스장에 따르면 신은 없습니다.
      하지만 그것을 증명하려면 아주 작은 단위라도 우주 빅뱅의 순간을 재현할 수 있어야 하는데 그것은 절대로 불가능합니다.
      우주가 초팽창을 한 인플레이션 기간을 재현하는 것은 신이 아니면 불가능합니다.
      아니, 신도 못할 것입니다.
      기본입자들과 법칙만 제시하면 모를까?

    • 술맛을 알아? 2016.01.03 21:18 신고

      예! 저역시 인격체로 계시는 심판의 권능을
      가지신 신이 있다면 정말 좋겠다는 생각을 합니다. 아니 그렇게 믿는것을 아직 포기하지 않은것도 같습니다. 인간의 능력에는 엄연히 한계가 있고 시ㆍ공간이라는 제약도 어마무시하니까요. 그래서 그런지 물리학적
      관점에서 연구하시는 분들도 도령님 말씀대로 신의 존재에 대한 확실한 근거가 없기에
      우주가 변하는 질서에 촛점을 맞추되 최소한의 일정함과 연속성을 띤채 끊임없이 순환함에 거기에는 일단의 목적성이나 '의지' 가 개입되어 있을수도 있다 라는 정도까지 논하는 중인거 같습니다. 짧은 지식과 소견이지만 이 목적성과 의지라고 표현되는 부분에 관심이 가고 흥미를 느낍니다. 여튼
      좋은 글 주셔서 다시 한번 상기해 보네요.

    • 늙은도령 2016.01.03 21:44 신고

      네, 신은 그래서 필요합니다.

  6. 일심 2016.01.04 10:28 신고

  7. 신지 2016.01.14 18:47 신고

    물리 비전공자입니다.

    전자가 엄청 빠른 속도로 원자핵 주위를 돌기 때문에 원자핵과 충돌하지 않는다라고 하셨는데,

    제가 알기로는 현대 물리에서 그런 식으로 해석하지 않습니다.

    전자는 양자화되어 있고, 원자핵 주위의 특정 궤도에서 가장 안정적이기 때문에 (에너지 수준이 가장 낮기에)

    그냥 그 궤도에 가장 높은 확률로 존재한다고 알고 있습니다.

    전자가 원자핵에 충돌하려면 오히려 엄청난 에너지가 필요하고,

    자연히 충돌할 확률은 거의 없다고 합니다.

    이상한 이야기지요. ^^

    사실, 전자는 원자핵 주위에 입자로 존재하지 않고 파동으로 존재합니다! 조그마한 입자가 엄청 빠른 속도로 원자핵을 돌고 있다고 생각하면 안됩니다!

    • 늙은도령 2016.01.14 22:18 신고

      원자핵은 인력이 있습니다.
      그래서 전자가 계속해서 움직이지 않으면 원자핵으로 빨려듭니다.
      그러면 원자 자체가 존재할 수 없습니다.
      우주에서 가장 강한 힘이 강한 핵력인데 원자핵을 이루고 있는 양성자와 중성자를 묶어두는 힘이지요.
      전자기력은 이것보다 약한데 그래서 전자는 광자를 방출하면서 원자핵 주변을 계속도는 것으로 일정한 궤도를 유지하는 것은 아닙니다.
      다른 전자와 충돌하지 않는 것은 배타원리를 이용해 보어가 원자론에서 입증한 것입니다.
      전자를 파동으로 존재한다는 것은 현대물리학에서는 인정되지 않습니다.
      아인슈타인의 광양자론과 하이젠부르크의 불확정성의 원리 등에 입자이면서도 파동으로 존재합니다.
      입자적 성질로 다가가면 빛도 휘게되는 것이 설명되고, 파동의 성질로 다가가면 에너지 상태로 존재하게 됩니다.
      양자역학의 근간인 불확정성의 원리가 그것을 말해주는 원리입니다.
      전자가 질량이 없다 하지만 실제로는 극미한 질량을 가지고 있습니다.
      다만 그것이 특정한 영향력을 지닐 정도는 아니기에 수학적으로 무시하는 것이지 입자로서의 전자는 질량을 가집니다.
      전자가 양전자화 됐다는 것은 음전자의 형태도 동시에 가지면 소멸하기 때문입니다.
      님이 어떤 곳에서 공부했는지 모르지만 전자를 파동적 성질로만 보았던 50~60년대의 논리에 불과합니다.
      아인슈타인에서 와인버거를 지나 끈이론을 주장하는 이론물리학자 중 일부가 중력을 대체하는 끈의 존재가 질량이 없어야 모순을 일으키지 않기 때문에 파동의 성질을 강조할 뿐이지 그들도 불확정성의 원리에서 모든 연구를 시작합니다.

  8. 신지 2016.01.15 10:15 신고

    저는 물리 비전공자라서 어디서 공부한 것은 아니고, 인터넷 등으로 본 지식만을 가지고 있습니다.

    저도 예전부터 왜 전자기력이 있는데 전자가 원자핵에 충돌하여 결합하지 않을까 하는 의문이 있었습니다.

    게시판 질문도 해보고, 여러 글도 찾아보았지요.

    제가 내린 결론은, 전자를 - 전하를 가진 입자처럼 다루면 안된다는 겁니다.

    양자역학에서, 관측되지 않은 전자는 파동함수에 따라서 파동으로 존재합니다. 절대 입자로 존재하지 않습니다.

    이 파동이라는 의미는, 동시에 여러 군데에 존재한다고 말할 수 있습니다.

    그리고, 전자가 양자화되어 있다는 의미는 최소값이 있고 그 최소값의 정수배인 불연속적인 에너지를 가진다는 뜻입니다.

    전자는 에너지를 흡수하면 높은 에너지 궤도로 도약(!) 하고, 다시 에너지를 광자 등의 형태로 방출하면 낮은 에너지 궤도로 돌아옵니다.
    (전자는 광자를 방출하면서 원자핵 주변을 계속 도는 것이 아닙니다. 높은 에너지 준위에서 낮은 에너지 준위로 갈 때만 광자를 방출합니다. 동일한 에너지 준위에 계속 있으면 광자를 방출하지 않습니다.)

    여기서 궤도라 함은, 그 전자의 위치를 관측했을 때 파동함수가 붕괴하면서 전자가 입자로서 나타날 확률이 가장 높은 장소를 의미합니다.

    물리학 전공자가 시원하게 설명해주면 좋겠네요. ^^

    • 늙은도령 2016.02.12 03:20 신고

      전자에 대해 구글검색을 해보시면 질량이 나옵니다,
      물리학 서적을 읽는 것이 제일 좋지만 검색을 통해 전자의 질량을 찾는 것은 책을 읽지 않아도 됩니다.
      전자도 기본입자이기 때문에 최소한의 질량을 갖습니다.
      그것이 극도로 작은 공간인 원자 내에서도 무시해도 좋을 정도라서 그렇지 질량이 있습니다.
      물리학의 기본 상식이니 꼭 확인해보시기 바랍니다.
      <시간의 역사>, <물리학강의> 등을 보면 더 확실한데 전자의 질량은 검색해서 알아도 아무 문제없습니다.

      전자가 낮은 에너지 준위에서 높은 에너지 준위로 옮긴다는 것은 결과만 가지고 말하는 것이고, 궤도를 갖고 있다는 것도 실제는 일정한 궤도를 갖는 것이 아니라 원자라는 공간 내에서 광자의 방출로 다른 전자와 충돌하지 않는 선에서 궤도를 갖는다는 것입니다.
      즉 확률의 영역에서만 궤도가 있는 것이지요.
      원자를 전자현미경으로 보면 거대한 구름처럼 보이는 이유도 궤도가 정해져 있지 않기 때문입니다.
      광자의 방출로 움직이는 전자가 더 큰 단위의 광자를 배출하는 원자와 만나면 궤도를 이탈해 분자를 만드는 것이고요.
      이렇게 해서 하나의 성질을 갖는 단계가 되면 원소가 되고, 그것에서 화학이 시작되는 것입니다.

      물리학을 공부하면서 어떤 사전적 지식만 따라가면 양자역학의 세계를 절대 이해하지 못합니다.
      공식으로 표출되고 법칙으로 정해지는 것은 가장 단순화시킨 것이라 사전적 지식으로는 딱이자만 상당한 내용을 생략합니다.
      님의 알고 있는 것은 그런 사전적 지식입니다.

  9. 아영 2016.02.10 04:28 신고

    와 진짜 재밌어요 간명해서 좋아요 적어도 스토리는 따라갈 수 있게 해주셔서 감사합니다. 유머들도 있어서 좋아요. 그리고 이 세계가 여러가지로 엮여 14차원도 넘게 있다고 읽었어요 너무나 신기하고 즐거워요. 제가 혼자 헤매더라도 외롭지 않을것 같네요 죽더라도 죽지 않을 수 있겠구나 내 영혼이 또 갈 차원이 있겠구나 하는 것이 안도가 됩니다.

    • 늙은도령 2016.02.12 03:11 신고

      그럼요, 영혼이 아닌 또 다른 내가 또 다른 시공간에서 또 다른 삶을 살고 있는 것입니다.
      이 모든 것을 합쳐서 말할 때 역사총합이론이라고 하는 것이지요.
      다차원적 우주는 나의 수많은 버전들이 각자의 삶을 만들어가는 것으로 귀결되는 물리학이론입니다.
      우주에 대해서는 인류원리라고 하는데, 사람은 자신이 속한 우주만 인식할 수 있다는 것이지요.
      이 또한 우주 전체를 놓고 볼 때 우주의 역사총합이론이라고 달리 생각할 수도 있습니다.
      재미있죠?
      내가 하나의 선택만 한 것 같은데 나는 그 선택이 계속해서 이어진 것만 기억하는 것이지요.



로그파일 원본을 제출받거나, 모든 기록이 담겨 있는 하드를 복제하기 전에는 국정원의 사찰의혹을 밝힐 수 없다는 안철수의 지적은 정확하다. 로그파일은 디지털 기록이 모두 다 저장되기 때문에 로그파일 원본이 있으면 자살한 국정원 직원이 무엇을 했으며, 무엇을 삭제했는지 (또는 안했는지) 알 수 있다.





만일 디지털 기록을 저장하는 하드(저장장치)의 저장 공간이 100개라면, 1부터 100까지 차례대로 저장되는 것은 아니다. 각각 다른 내용의 기록을 딱 100번만 저장한다면 1~100까지 차례대로 저장되지만, 5번째와 7번째를 삭제했다면 그 다음의 기록은 5번과 7번 중에 하나에 기록된다.



디지털 기록은 이런 방식(랜덤)으로 저장되는데, 5번과 7번의 공간에서 디지털 기록을 삭제하고 저장하는 일을 반복하면 무엇이 저장됐었는지 확인할 수 없다. 똑같은 종이에 여러 번 글을 쓰고 지우고 다시 쓰기를 반복하면 무슨 내용들이 있었는지 도저히 알 수 없는 것과 같다.



허면 5번과 7번 공간의 내용만 어떻게 삭제하고 저장하는 것을 반복하는 것이 가능하냐고 물을 수 있다. 디지털 기록이 랜덤 방식으로 저장되면 가장 가까운 빈 공간을 찾아 저장될 것이 아니냐고 반박할 수 있다. 5번과 7번에서만 그런 일이 일어날 확률이 너무 희박하지 않느냐고 말할 수 있다.





이럴 때를 대비해서 나온 제목(저장위치와 동일하다)이다. 위의 도표처럼 엄청난 양의 디지털 기록이 랜덤(무작위)하게 저장되면 저장된 것을 다시 찾을 때 상당한 시간이 걸리는데, 이를 막기 위해 저장 공간을 확인해줄 수 있는 파일제목을 정하는 것이다. 도서관이나 책에서 사용되는 일종의 색인과 같은 것이다.



예를 들면 ‘늙은도령의 추한 나체’라는 제목의 파일이 있으면 저장 공간이 수천억 개에게 달해도 금세 찾을 수 있다. 또한 ‘늙은도령의 추한 나체’를 ‘늙은도령의 더욱 추해진 나체’나 ‘젊은 여인의 완전무장’, ‘젊은 여인의 하의실종’ 등등으로 계속해서 바꾸면 바로 같은 저장 공간에서 삭제와 저장이 반복된다.



우리가 컴퓨터나 노트북 등을 사용할 때 모든 저장 공간을 다 사용하지도 않고 저장 공간의 용량보다 많은 디지털 기록을 저장할 수 있는 것도 특정 공간에서 삭제가 반복해서 일어나기 때문이다. ‘늙은도령의 추한 나체’를 삭제한 뒤에 ‘젊은 여인의 하의실종’을 저장하면 한 공간만 사용된다.





이것이 디지털 기록의 색인(저장위치)이다. 특정 저장 공간에서 삭제와 반복이 되풀이 되면 그 내용들을 알 수 없지만, 몇 번 삭제와 저장이 일어났는지, 누가 했는지(IP) 등이 로그파일에는 시간의 순으로 기록된다. 로그파일 원본이 있으면 제기된 의혹들의 상당 부분을 해소할 수 있다.



문제는 로그파일 원본이 삭제되거나 조작되는 경우인데, 이럴 경우 하드 전체를 복제해 일일이 확인해보는 수밖에 없다. 상당한 시일 걸리겠지만 하드를 복제했을 경우 로그파일의 원본을 살려낼 수 있다. 디가우징 방식의 물리적 파괴가 없었다면, 로그파일 원본을 제출받을 수 있다면 의혹은 해소될 수 있다.



안철수가 로그파일의 원본 제출을 요구하고, 디가우징 방식이 사용됐다면 하드 전체를 복제해 일일이 확인해야 한다고 주장하는 것은 지극히 당연한 일이다. 대다수의 국민이 국정원을 믿지 못하고, 현 정권이 국정원의 불법으로 탄생했다는 사실까지 고려하면 안철수의 요구는 대다수 국민의 요구와 동일하다. 





정치적 정당성이 없었던 박정희가 국민을 감시하고 사찰하고 조작해서 빨갱이라로 내몬 것도 모라자, 연좌제로 가족과 친척까지 죽음으로 내모는 범죄를 수도없이 자행하기 위해 만든 중앙정보부로 시작해, 지난 총선과 대선을 전후로 정치개입과 대선개입을 한 것도 모자라, 현 정부 들어서는 서울시공무원 간첩조작사건과 카카오톡 감청, 불법사찰 논란까지 국민이 국정원의 해명을 믿을 이유란 없다. 



따라서 로그파일의 원본을 국회에 제출하는 것은 국가안보라는 미명 하에 국민을 사찰하고 협박하고 억압하다 못해 죽이기까지 한 지난 날들의 범죄에 대한 최소한의 반성이자 피할 수 없는 책임이다. 국정원이 진정으로 국가안보를 위한 기관으로 거듭나라면 로그파일 원본은 무조건 제출해야 하고, 불법이 있었다면 처벌받아야 한다.



국정원의 예산은 국민의 세금으로 충당되며, 국가라는 존재는 국민을 위해서 존재하는 것이지 국가를 위해 국민이 존재하는 것이 아니기 때문에 국정원은 로그파일 원본을 무조건 제출해야 한다. 국정원장이 직을 거는 것 따위로 사찰 의혹을 넘길 수 있다고 생각하면 천만의 말씀이다. 




                                                                                       사진 출처 : 구글이미지







                                     


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  1. 공수래공수거 2015.07.28 08:14 신고

    김광진 의원의 말이 맞습니다
    저 안에 들어가면 무조건 믿어라는말은 거꾸로 해석하면
    안 보여 줄테니 마음대로 해라하는 내용과 같습니다

    다른건 모르겠고 얼마전 있었던 중국 대사관 근무 예정이었다가
    간첩 행위로 구속된 기무사 소령의 전화를 감청했던것만은 사실인것 같습니다

    • 늙은도령 2015.07.28 14:53 신고

      국정원이 제 역할을 하면 누구도 그들을 비난할 이유가 없습니다.
      하지만 그들은 국가안보라 하면서 정권 안위에 매몰됩니다.
      전체주의와 공산주의도 구별 못하니 이런 말도 안 되는 일들이 일어납니다.
      그들은 국가안보의 정의를 정확히 인지해야 하는데 그런 것에 대해서는 관성적으로만 반응합니다.
      노무현 대통령처럼 국정원이 국내정치와 선거개입을 못하도록 원천적인 차단을 해야 합니다.
      그래야 그들도 제대로 된 정보기관이 될 것입니다.

  2. 耽讀 2015.07.28 12:38 신고

    새누리 이철우는 로그파일 공개하면 죽는 사람이 생긴다고 합니다.
    웃긴 것은 이미 죽은 사람이 생겼습니다. 앞뒤가 맞지 않는 말을 하고 있습니다.
    또 국가안보 국가안보 하는데 남재준은 아예 남북정상회담록을 공개했습니다.
    얼마나 어처구니 없는 집단인이 알 수 있습니다.

    • 늙은도령 2015.07.28 14:55 신고

      지금의 국정원은 믿을 수 없습니다.
      그들이 말하는 국가안보라는 것도 무엇인지 알 수 없습니다.
      새누리당도 마찬가지이고요.


칼 포퍼는 《과학적 발견의 원리》에서 어떤 과학적 발견(이론, 법칙 포함)도 단 하나의 반박이라도 가능하다면 그것은 참(진실)이 아니라고 말했다. 이를 과학계에서는 반증주의라고 부른다. 패러다임 이론으로 유명한 《과학혁명의 구조》의 저자, 토마스 쿤의 주장처럼 반증주의가 절대적 기준은 아니다.





하지만 명확한 반증이 가능하면 어떤 과학적 발견도 참이 아니라는 것에는 모든 과학자가 동의한다. 부분적 진실은 될지언정 보편적 진실은 될 수 없다는 뜻이다. 이것을 경찰이 재연한 마티즈 영상에 적용하면 경찰의 주장은 명확한 반증이 가능하기에 과학적으로 거짓이다.



경찰이 재연한 영상을 보면 마티즈 범퍼에 부착된 검은 부착물이 뚜렷하게 드러난다. 경찰이 제시한 최초의 CCTV 영상 속의 마티즈에는 검은 부착물이 전혀 보이지 않는다. 반증이 가능한 것은 이것만이 아니다. 경찰이 재연 영상이라고 내놓은 두 개의 사진을 보면 모든 조건이 같은데 정류장 표지판의 색과 화면의 밝기도 다르다.






이처럼 경찰이 재연한 영상에는 반증이 가능한 것들이 너무나 많다. 칼 포퍼에 의하면 경찰의 재연 영상은 새빨간 거짓말이다. 차떼기 정당이었던 새누리당이 빨간색으로 바꿔 입었다고 해서, 초록색 번호판이 하얀색으로 바뀌고 검은색 범퍼 부착물이 투명해지거나 바람과 함께 사라지지도 않는다.



경찰이 서둘러 마티즈를 폐차한 것도 이런 새빨간 거짓말을 설명할 방법이 없었기 때문이다. 과학을 팔아서 정치적 이득을 챙기는 대국민 거짓말이 몇 시간도 유효하지 못한 것은 (경찰과 국정원 입장에서는) 빌어먹을 저화질 CCTV가 바로 그곳에 있었기 때문이다.



경찰이 제시한 ㅡ 실제로는 국정원이 제공한 것일 수도 있는 ㅡ 최초의 영상과 재연 영상이 중요한 이유는 경찰 뒤에 있는 빅브라더의 실체를 확인할 수 있기 때문이다. 칼 포퍼의 반증주의에 의해 경찰의 재연이 거짓말인 이상, 권은희의 내부고발도 무력화시킨 빅브라더의 뒷덜미를 잡을 수 있다.





어쩌면 국정원의 안티가 경찰일 수도 있다. 그렇지 않다면 이렇게까지 형편없는 재연을 했겠는가? 야당이 마티즈에 얽힌 새빨간 거짓말을 집요하게 파고들어야 하는 이유가 여기에 있다. 하나의 거짓말은 그것을 유효한 것으로 만들기 위해 수없이 많은 거짓말들을 더해야 한다. 그런 와중에 진실은 밝혀지기 마련이다, 워터게이트 사건처럼.



이탈리아 해킹팀 업체의 행태를 역으로 추적한 해외 보안업체와 시민단체, 연구소들이 계속해서 나오고 있으니 국정원이 내국인을 불법사찰했는지 파악하는 것은 어렵지 않을 것 같다. 핵심은 경찰과 검찰이 제대로 수사하지 않는 것이니 마티즈와 관련된 국정조사와 청문회를 진행해서 국정원과 경찰을 한꺼번에 잡는 일타쌍피의 위력을 보여줘야 한다.



당청정이 한 몸처럼 움직이겠다고 요란을 떨기 시작한 날에 ‘정의의 해커’에 의해 이탈리아 해킹팀과 ‘5613부대’의 은밀한 짝짜꿍이 폭로된 것은 하늘의 선물이라고 할 수 밖에 없다. 야당은 국정조사와 청문회, 특검으로 이어지는 일련의 수순을 통해 이 땅에 만연한 야만공권력의 국민 유린에 철퇴를 가해야 한다.





국내가 아니라 외국에 증거가 있다는 것은 천운이라고 할 수 있다. 따라서 야당은 마티즈와 관련된 경찰의 증거인멸 행위와 거짓 재연의 이유와 그 뒤에 자리한 빅브라더의 정체를 밝히는데 전력을 다해야 한다. 야당이 의지만 있다면 이번 싸움은 질 가능성이 거의 제로에 가깝다.



목숨을 걸어라. 전면에 서서 거침없이 나가라. 그 다음은 지지자와 동조하는 국민들이 알아서 할 테니. 전국의 촛불업체는 이 기회에 극도의 적자에서 벗어날 수 있도록 만반의 준비를 갖춰라. 노동시장 개악에 맞선 양대 노총의 총파업과 헌법도 무시하는 정부 때문에 법외노조가 된 전교조는 유엔 산하의 ILO(국제노동기구)와 함께 총파업에 동참한다면 박근혜 정부의 폭주를 끝낼 수 있다.



우리는 모두는 99%다. 이것 하나만 기억하라, 대한민국은 1%의 것이 아니라 99%의 것이라고. 그래서 모든 국민이 행복을 추구할 수 있는 권리가 있으며, 모든 권력의 원천이기에 빅브라더(빅시스터)를 퇴진시키고 새로운 세상을 열라고 요구할 수도 있다.   



                                                                                       사진 출처 : 구글이미지







                                     


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  1. 공수래공수거 2015.07.25 08:23 신고

    의문점을 밝혀야 합니다
    또 스리슬쩍 넘어 가서는 안됩니다

    그런데 지상파들은 전혀 보도를 않고 있습니다

    • 늙은도령 2015.07.25 22:20 신고

      지상파는 언론의 역할을 포기한지 오래입니다.
      지금의 경영진들은 반드시 책임을 물어야 합니다.

  2. 구름바다 2015.07.25 12:42 신고

    정확한 지적입니다.

    그리고 이번 기회를 결코 야당이 (새정련 뿐만이 아닌 전체가) 나서서
    빅 브라더로 탈바꿈하는 여당과 재벌과 조중동 및 종편들의
    저들만의 나라로 만드려는 탐욕을 척결하는 해야 합니다.

    좋은 칼럼 계속 부탁합니다.

  3. base 2015.07.25 14:48 신고

    어쩌다 찾아온 기회를 살릴수 있는 능력이나 의지가 있을까 한편으로 걱정입니다...

    • 늙은도령 2015.07.25 22:21 신고

      저도 그것이 걱정돼 마티즈 얘기를 많이 하는 것입니다.
      이렇게라도 불씨를 살려가야죠.

  4. 참교육 2015.07.26 03:44 신고

    삼구너분립은 물건너 갔습니다.
    새누리가 국정원비호하는걸 보면 이미 입법부가 아니라고 스스로 증명하고 있습니다.
    주권자인 국민을 기만하기 위해 태어난 국정원. 국민들이 깨어나지 않고서는 자유도 민주주의도 한낱 구호일뿐입니다.

    • 늙은도령 2015.07.26 14:49 신고

      야당이 무력화해고 사회가 몰락하고 시민단체가 힘이 없으니 이런 지경에 이르렀습니다.
      기레기 언론들의 역할도 결경적이었고요.

  5. 耽讀 2015.07.27 13:24 신고

    재연은 조작이 가능함을 전제 합니다.
    재연을 하려면 원 차량으로 해야 합니다.
    당시 기상과 정확하게 일치해야 합니다.

    새정치연합은 과연 진실을 밝힐 의지와 능력이 있을까요?
    황당한 것은 오늘 여론조사를 보니 박그네와 새누리 지지율이 올랐습니다.
    야당도 문제지만, 시민들도 한심하기 짝이 없습니다.

    • 늙은도령 2015.07.27 19:44 신고

      알지만 어쩔 방법이 없다고 생각하는 것이지요.
      문재인은 촛불을 들거나 하는 것에 부정적인 것 같아요.
      이런 식의 신사협정으로 이길 수는 없는데, 도무지 이해가 가지 않습니다.



‘나의 이야기’에서 밝혔듯이 필자는 정보통신사업을 했던 때가 있었습니다. 필자의 회사에서 만든 것은 문자메시지를 대량으로 전송하는 장비인데, 다양한 비즈니스 모델을 개발해 해당 장비를 여러 곳에 팔 수 있었습니다. 워낙 많은 곳에서 문자메시지를 대량전송했기 때문에 오작동이 일어난 적이 있었습니다.





대한항공에서 저의 장비로 고객에게 알림문자를 보냈는데, 장비에서 오작동이 일어나 한 고객에게 똑같은 메시지가 수백 건 송신됐습니다. 황당한 일을 겪은 고객이 대한항공에 항의했고, 대한항공은 제 회사에 손해배상을 묻겠다고 나왔습니다.



저로서는 절체절명의 사업을 접을 수도 있는 최대의 위기였습니다. 이런 오작동이 다른 장비에서도 일어나면 모든 장비를 리콜해야 하고, 그럴 경우 너무나 많은 피해보상이 발생해 사업을 접는 수밖에 없었습니다(그것이 아니더라도 LG전자의 계약파기 때문에 망할 수밖에 없었지만). 오작동의 원인을 정확히 밝히지 못하면 그것으로 끝이었습니다.



오작동의 원인을 정확하게 확인하려면 통신사의 로그기록이 필요했고, 퀄검사가 납품한 모뎀에도 문제가 있는지(생산 시의 문제로 불량인지) 확인해야 했습니다. 통신사의 로그기록을 받는 것은 하늘에서 별 따기였지만 받아내는데 성공했고, 기록 확인을 통해 통신망에 문제가 없음을 확인할 수 있었습니다.





로그기록을 살펴보면 망의 문제로 문자메시지의 중복전성이 일어났는지 알 수 있습니다. 로그기록을 통해 통화내역이나 기타의 정보를 확인할 수 없지만, 망의 제대로 돌아갔는지, 저의 장비에서 같은 번호로 대량전송이 됐는지, 어떤 번호에 집중적으로 문자메시지가 발송됐는지, 문제의 원인을 찾을 수 있었습니다.



이것을 바탕으로 퀄컴사의 모뎀이 불량이라는 것을 밝힐 수 있었고, 통신사와 퀄컴사가 대한항공에 사과를 하고, 손실보존을 해줌으로써 문제를 해결할 수 있었습니다. 장비의 문제가 아니라는 것이 확인됐기 때문에 사업을 접을 필요는 없었고, 그 바람에 진실은 규명했지만.. 더욱 크게 망하게 됐습니다.



아무튼 로그기록만 있으면 국정원의 사찰이 정상적이었는지, 아니면 비정상적이고 불법적이었는지 확인할 수 있습니다. 로그기록을 가지고 국정원의 대테러‧대북공작활동을 모조리 들여다 볼 수 없습니다. 로그기록은 디지털 흔적에 불과해서 공작 내용까지 드러나지는 않습니다.





로그기록은 누구의 컴퓨터와 스마트폰을 해킹하거나 감청했는지 흔적을 알려줄 뿐이지, 그 이상을 말해주지는 않습니다. 해킹과 감청에 사용된 프로그램을 함께 돌려야만 해당 내용까지 들여다 볼 수 있습니다. 즉 국정원이 로그기록을 제출한다고 해서 국가안보에 치명적인 내용이 공개되지 않다는 것입니다.



조작되거나 훼손되지 않은 로그파일만 있으면 진실은 금새 밝혀집니다. 신경민 의원의 주장처럼, 국정원에 의해 조직적으로 로그파일이 조작되거나 훼손됐다면 하드까지 분해해서 일일이 대조해도 확인이 불가능합니다, 22일 문제의 마티즈 차량을 폐차시킨 국정원의 조직적 증거인멸처럼. 



캐나다 토론토 대학의 비영리 연구팀 '시티즌랩'의 작년 2월 보고서에 따르면 이탈리아 해킹팀 업체가 국정원과 거래하며 미국의 서버를 경유했다고 하니, 그곳의 로그기록도 삭제됐다면 진실규명은 물 건너간 것과 다름없습니다. 국정원이 국가기밀을 미국(의 정부나 기업, 정보기관 등)에 팔아먹었다는 것도 확인할 방법이 없습니다.  





신경민 의원의 주장이 사실이라면, 해킹됐거나 감청당한 핸드폰의 통신사망 로그기록이 유일한 가능성이라고 할 수 있습니다. 이것마저 조작되거나 삭제됐다면 진실규명은 국정원 직원들의 내부고발이 없으면 불가능합니다. 경찰이 과학적으로 설명이 불가능한 주장을 펼치며 사건을 조기종결했는지도 내부고발이 없으면 밝힐 수 없습니다. 



자살한 국정원 직원이 지난 4월에 자료 삭제가 불가능한 부서로 전출갔다는 사실과 4급 이하는 자료를 삭제할 수 없다는 국정원 내규만으로 국정원의 조직적인 증거인멸을 밝힐 수도 없습니다. 권은희의 내부고발이 없었다면 국정원 댓글사건이 표면화되지도 않았을 것처럼, 계속되는 속보를 종합할 때 남은 것은 내부고발밖에 없습니다. 



새누리당2중대의 역할에 충실한 야당에게 바랄 것이 없는 상황에서, 국정원의 내국인 사찰논란도 흐지부지되는 것 아닐지 걱정이 앞섭니다. 슈퍼추경 처리에 합의하면서, 국정원 사찰의혹 청문회도 개최하지 않고 법인세 인상도 명시하지 않는 것에 합의한 것으로 볼 때 진상규명은 물 건너간 것 같습니다.



문재인.. 이 세 글자를 희망의 목록에서 지워야 할지도 모르겠습니다. 필자가 단 한 번도 긍정적으로 다룬 적이 없었던 김한길도 국회를 박차고 나가 천막당사를 차렸었는데, 문재인은 지지자와 국민을 상대로 정신 나간 퍼포먼스(러브샷과 셀프 디스)나 하고 있지 않나.. 정치가 무슨 어린내장난도 아니고, 단체로 미치지 않고서야 어떻게!!!          



                                                                                      사진 출처 : 구글이미지    





                                     


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  1. 공수래공수거 2015.07.24 08:55 신고

    요즘 야당 대표급의 존재감이 너무나 없습니다
    있는지 없는지 할 정도 입니다

    다른쪽에선 재벌 사면 한다고 낄낄 대고 있는데
    손 놓고 구경만 하고 있습니다

    넋놓고 남의잔치집 잔치 구경만 하고 있습니다

    • 늙은도령 2015.07.24 15:39 신고

      문재인이 문제인 것 같습니다.
      저는 이렇게까지 무력한 줄 몰랐습니다.
      참으로 문제입니다.

  2. 바람 언덕 2015.07.24 09:14 신고

    내부 고발자가 나온다고 해도 상황을 반전시킬 힘이 없습니다.
    권은희 과장이 그 상징입니다.
    사실상 야당이 제 역할을 하지 못한다고 했을 때
    이 나라는 민란이 일어나지 않는한 수구보수정권의 장기집권을 막을 길이 없습니다.

    • 늙은도령 2015.07.24 15:40 신고

      그래도 내부고발자가 나와야 합니다.
      정치란 명분이 쌓여야 혁명이던 민란이던 일어날 수 있습니다.
      문재인이 정말 사람 실망시키네요.

  3. 耽讀 2015.07.24 13:10 신고

    지금 이 문제 해결 안하면 내년 총선과 2017년 대선은 새누리당이 잡습니다.
    선거 아무리 잘하고, 야당 지지자 투표율 100%, 새누리당 지지자 투표율 50%라고 해도 개표에서 집니다.

  4. 구름바다 2015.07.24 15:38 신고

    일반 사람들이 모르는 것에 대해서 잘 설명했습니다.

    공감이 충분히 갑니다.

    이 것을 바로 잡지 못 하면 국정원의 정권의 하수인 노릇을 하는 것을
    영원히 막을 수 없을 겁니다.

    정말 문재인씨가 사생결단의 심정으로 일을 해결해 주기를 바라지만
    과연 얼마나 당차게 나갈 수 있을런지...
    대안이 없는 우리의 현실이 너무 슬퍼군요...

    계속 좋은 글 부탁합니다.

    • 늙은도령 2015.07.24 15:41 신고

      문재인이 너무 물렁합니다.
      이런 식이면 백퍼센트 패합니다.
      야당을 뒤집어야지 이대로는 안 됩니다.

  5. 사가닥 2016.07.16 23:56 신고

    좋은 내용 잘 보고 갑니다.



빛은 파동이면서 입자이다. 빛은 태양처럼 강력한 중력을 가진 행성의 주변을 지날 때 휘는 것도 입자적 성질 때문이다(상대성이론은 이런 관찰을 통해 증명됐다). 이런 입자적 성질과 가시광선 영역대의 파동 때문에 이것이 외부조건에 의해 교란을 받으면 색이 다르게 보일 수 있다(카멜레온은 얼마나 위대한가!).





이것을 빌어먹을(영어로 fucking이라 한다) 빛의 간섭이라고 한다. 위의 그림에서 보듯이 기본적으로 적‧녹‧청으로 이루어진 빛의 입자들은 파장의 크기에 따라 겹쳐지며 색깔이 변한다. 인간의 눈과 CCTV의 렌즈도 이런 식으로 색깔을 인지하고 반영해 짝퉁 재연을 걸러낸다. 흰색은 세 개의 색이 중첩되는 부분에서 일어난다.



헌데 유병언처럼 자살한 것으로 확정된 국정원 직원의 마티즈 번호판은 얄궂게도 녹색과 흰색으로만 이루어져 있었다. 경찰의 해명처럼 빛의 간섭이 일어난다고 해도 녹색은 녹색으로 나오고 흰색은 흰색으로 나올 수밖에 없다. 그 증거가 번호판 전체가 하얗게 나오지 않고 검은색 부분이 포함돼 있다는 것이다.



경찰의 재연처럼, CCTV 꼴리는 대로 선택적 빛의 간섭이 일어날 수 없다. CCTV의 렌즈도 적‧녹‧청에 기반해 모든 색을 인식하기 때문에 초록색만 하얗게 변할 수 없다. 또한 범퍼 부착물은 검은색이어서 빛의 간섭도 받지 않는다. 검은색은 의도적인 조작이 없는 한 무조건 검은색(빛을 반사하지 않기 때문)으로 나타난다.





CCTV가 국정원을 두려워하는 경찰의 압력을 받지 않은 한, 달리고 있는 마티즈 영상을 보면 검은색이었던 부분은 모두 검은색으로 나타났지 검은색 범퍼 부착물처럼 아예 사라지지 않았다. 앞의 글에서 주장했듯이 전방 조명등 윤곽의 검은색과 바퀴의 검은색 등이 분명하게 잡힌 것과 비교할 때 빛의 간섭이 범퍼 부착물에서만 일어나 투명해지지 않는다.



유독 마티즈 번호판에 강한 조명(이건 어디서 왔지? 혹시 누구의 레이저?)이 집중돼 하얗게 보였다고 해도, 번호판 고정 볼트처럼 검은 부분은 여전히 검게 인식됐다는 것은 빛의 간섭이나 조명의 양, 미세먼지 농도, 빛의 반사각도, 마티즈의 속도를 모두 고려한다 해도 경찰의 재연결과가 나올 수 없다. 경찰의 해명은 과학적으로 볼 때 대단히 사이비스럽기만 하다.



게다가 연일 실시간검색 1위 자리를 내놓지 않고 있는 마티즈의 속도를 알 수 없지만 ‘6시 18분쯤 화산2리 버스정류장 앞으로 이동하는 영상’에서는 번호판, 부착물, 안테나가 분명하게 인식됐으니 이런 환장할 노릇이 어디 있겠는가. 둘 간의 차이를 렌즈의 화질이 떨어져 발생한 일이라고 한다면 CCTV 제작업체만 억울할 노릇이다(감사원은 경찰의 CCTV 구입예산의 집행내역을 감사하라!!).





아무리 화소가 떨어진다고 해도 Bayer Mosaic Pattern이 작동하는 한 경찰의 기기묘묘한 해명 같은 일이 일어날 수 없다. 의혹을 푸는 유일한 방법은 경찰이 확보하고 있는 마티즈 관련 모든 영상을 공개하면 된다. 빛과 조명, 속도와 렌즈가 합작해서 거짓말을 하고 있는 것인지, 아니면 경찰이 하고 있는 것인지 간단하게 확인된다.



박근혜 대통령이 그렇게도 자랑했던 정부3.0에 관계영상을 모두 다 올리면 정부의 투명성도 올라가고 국민의 불신과 의혹도 해소될 수 있으니 일석이조도 이런 일석이조가 없으리라. 새정치민주연합에는 국정원 직원의 로그기록을 보내주는 것까지 이루어지면 박근혜 정부의 투명성 정도는 가히 천하제일에 이르리라(그래도 7시간의 미스터리는 밝혀지지 않겠지만). 



증거인멸에 혈안이 된 국정원이 문제의 마티즈를 폐차했기 때문에 경찰의 재연영상을 객관적으로 다시 재연할 필요가 있다. 문득 이런 광고카피가 떠오른다. "침대는 가구가 아니다. 침대는 과학이다." 허면 서로 다른 CCTV 영상은 무엇이 가구이고 무엇이 과학일까? 과학적으로 볼 때 녹색 번호판이 하얗게 찍힌 것보다 검은색 범퍼 부착물이 감쪽같이 사라진 것이 의심스럽지 않을까?  



쓸데없이 친절한 주) 왜 하필 적녹청인지 이해하려면 기본입자(물질을 이루는 가장 작은 단위로 양성자, 중성자, 전자 등이 이에 속한다)를 이루는 6종류의 쿼크가 적색과 녹색과 청색을 띠기 때문입니다. 즉 모든 색채는 적녹청의 세 가지에 의해 만들어지는 것입니다. 디지털TV에서 색을 구현하는 것도 기본적으로 이 세 가지 색의 조합에 의해 이루어집니다. 



꺼진 불도 다시 보자는 주) 우리가 속지 말아야 할 것은 마티즈 번호판이 국정원 해킹 및 사찰의혹의 핵심이 아니라는 것입니다. 의혹을 풀기 위한 핵심은 국정원 중앙서버나 자살한 직원의 컴퓨터 로그기록를 파괴하지 않았다면 거기에 진실이 있습니다. 마티즈 영상이 사실으로 판명됐다고 해서 국정원 해킹 및 사살 의혹이 줄어드는 것이 아닙니다. 절대 속지 마십시오, 집권세력의 프레임 설정에. 



                                                                                      사진 출처 : 구글이미지







                                    


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  1. 참교육 2015.07.23 18:32 신고

    거짓말도 머리가 좋아야 공감을 얻을 수 있는데 걱정원은 그런 머리조차 없습니다.
    역사에 남길 거짓말을 생산 중입니다.

    • 늙은도령 2015.07.23 18:56 신고

      도저히 속일 수 없는 것들을 가지고 속이려 하다 보니 온갖 무리수들이 나오는 것이지요.
      정권을 탈환해야 할 이유가 너무 많습니다.

  2. 하늘이 2015.07.23 23:37 신고

    눈가리고 아웅도 이런 아웅이 없습니다.
    정권은 반드시 탈환해야죠!

    • 늙은도령 2015.07.23 23:40 신고

      그래야 하는데 요즘 새정치민주연합이 하는 것을 보면 가능할지 모르겠습니다.
      진정한 진보정당이 있어야 하고, 청년들이 움직여야 합니다.
      세대가 변하면 사회는 변하는데 지금 청년들은 체제에 너무 사로잡혀 있습니다.
      그것이 키워드입니다.

  3. base 2015.07.24 00:27 신고

    일부 국민들이 먼저 멍석을 깔아 놓는데 이끌어 주는 지도층이 아직은 보이지 않는것 같네요..

    • 늙은도령 2015.07.24 00:32 신고

      안철수에게 힘을 실어줘야지요.
      대신 문재인은 노동시장 개악을 막는데 집중했으면 합니다.
      이런 식으로 나가면 젊은층도 움직일 수 있고, 양대노총도 포용할 수 있습니다.
      전교조가 부활할 수 있는 계기가 될 수도 있고요.
      UN 산하의 국제노동기구(ILO)가 전교조 문제를 집중토의해 박근혜 정부와 유엔에 보고하고, 전 세계 교원노조와도 연대하겠다니 전교조가 힘을 내기를 바랍니다.
      이런 상황에서 셀프 디스를 통해 카리스마 부족을 인정했던 문재인이 실천을 통해 진정한 지도자의 위치에 올라서기를 바랍니다.

  4. 공수래공수거 2015.07.24 08:49 신고

    경찰의 해명은 오히려 의혹,불신만 부추깁니다
    정말 콩으로 메주를 쑨다해도 믿지 못할 세상이 되어
    버렸습니다
    간첩 조작사건처럼 밝혀 내야 합니다

    • 늙은도령 2015.07.24 15:38 신고

      마티즈 폐차시킨 것에서 보듯 이번 사건을 풀어갈 가능성은 갈수록 줄어들고 있습니다.



대한민국 경찰의 과학적 지식이 아인슈타인의 상대성이론마저 부정할 수준에 올랐나 보다. 상대성이론은 빛보다 빠른 입자(또는 파장)가 없다는 것이 핵심인데 경찰은 녹색 번호판이 반사되면 하얀 번호판이 될 수 있다며 이를 부정했기 때문이다.





빛은 같은 색일 경우 반사된다. 물체가 초록색이면 빛의 초록색 파장이 반사돼 인간의 눈(대뇌피질의 시각중추)이나 카메라 렌즈에 초록색으로 보인다. 마티즈가 빛보다 빠른 속도로 달리지 않는 한 초록색에 부딪친 빛의 파동이 하얀색 파동으로 변해 인간의 눈이라 카메라 렌즈에 인식되지 않는다.



마티즈의 속도가 상대성이론을 무너뜨릴 만큼 빠르다면 모를까, 초록색 번호판이 하얀색으로 반사되려면 카메라 렌즈가 초록색만 인식할 수 없는 참으로 서프라이즈한 색맹이어야 한다. 위의 사진을 보면 다른 색들은 모두 다 제대로 인식됐는데 유독 초록색만 하얗게 인식됐다면, 그 방법밖에 설명할 길이 없다.



경찰이 주장한 ‘카메라 각도와 반사각도’ 때문이라면 번호판 전체가 하얀색으로 찍힐 수 없다. 녹색 바탕에 하얀 숫자로 된 번호판 모두가 하얗게 보일만큼 빛의 파동이 일어날 수 있다면 나머지 색깔들에도 그에 합당한 변화가 일어나야 하는데 그렇지 않다.





경찰의 주장이 사실이라면, 뉴턴의 역학을 완벽하게 보완했고 양자역학으로 들어가는 열쇠를 제공한 상대성이론이 무너진다. 대한민국 경찰은 빅뱅 이후의 우주의 생성을 풀 수 있는 결정적인 단서를 제공했기 때문에 노벨물리학상을 따놓은 것이나 진배없다



자살한 국정원 직원이 초록색 표지판을 하얗게 보이도록 만들 수 있는 특수 화학물질을 발라놓았다고 하면 얘기는 된다. 천하의 상대성이론이라고 해도 화학반응까지 무력화시킬 수 없기 때문이다. 우리가 우습게 봐서 그렇지 위대한 국정원이면 이쯤은 식은 죽 먹기일 수도 있다.



그렇다 해도 조명등의 검은 윤곽선은 크게 보이는데, 그것보다 더 굵은 검은색 부착물은 아예 보이지 않거나, 안테나의 형상이 깜쪽같이 사라질 수 없다. 카메라 각도와 빛의 반사로 이것을 설명하려면 상대성이론이 흔들릴 만큼 마티즈의 속도가 빨랐어야 한다. CCTV의 렌즈가 형편없다고 해도 특정 색에만 요술을 부릴 수는 없다.





빛의 파동은 거짓말을 하지 않는다. 외부적 요인이 들어가지 않는 한 특정 부분의 특정 색만 다르게 반사되지도 인식되지도 않는다. 마티즈의 속도가 중력을 왜곡시킬 만큼 빠르다면 빛의 굴절이 일어나 색깔이 변할 수 있지만, 초록색 번호판이 하얗게 변한 것과 나머지 변화를 한꺼번에 설명할 방법이 없다. 



만일 국과수가 경찰과 똑같은 결론을 내린다면 인류 역사상 가장 위대한 과학이론인 상대성이론이 종말을 고하게 된다. 색깔마저 변화시키는 능력이 있는 번호판 또는 마티즈는 불티나게 팔릴 것이고, GM은 한국을 떠날 이유도 사라진다. 홍보효과로만 따지면 <트랜스포머>의 방정맞은 조연을 뛰어넘어 먹다 만 사과(영어로 하면 애플)를 뛰어넘을 수도 있다. 



무엇보다도 지금까지 수십조를 퍼부어 온갖 실험을 한 끝에 빛보다 빠른 중성미자를 발견했다고 난리친 CERN이 머쓱하게 됐다. 그 돈의 백만 분의 1만 대한민국 경찰에 투자했으면 지금쯤은 뉴턴역학과 상대성이론, 양자역학을 하나로 합칠 수 있는 통일이론도 나왔을 테니.  



어쨌거나 <X파일>의 멀더와 스컬리가 없는 이상천하의 아인슈타인도 국정원과 연루되면 어김없이 부관참시되는 운명을 피할 수 없는 것이 박근혜 정부의 대한민국인가 보다. 혹시 <맨인블랙> 시리즈를 국정원에서 찍은 것은 아닐까? 지구에 올 정도로 과학적 수준이 뛰어난 외계인이 아니고서야 이런 능력을 보여줄 수 없을 테니(아래 링크한 글은 경찰의 재연을 과학적으로 반박한 첫 번째 글입니다).



                                                                                       사진 출처 : 구글이미지

 

 

빛의 간섭, 경찰의 재연이 비과학적인 이유


 




                                     


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  1. 공수래공수거 2015.07.23 08:31 신고

    정말 이상한 일입니다
    속 시원히 밝혀져야 할일입니다

    그런데 더 이상한건 어제 저녁부터
    방송은 약속이나 한듯 이건 전혀 보도를 않고
    있습니다

    • 늙은도령 2015.07.23 15:33 신고

      심각한 문제라는 것을 알기 때문에 보도통제에 들어간 것입니다.
      미국도 베트남전에 그렇게 햇습니다.
      기득권언론은 통제가 가능합니다.

  2. 불루이글 2015.07.23 14:48 신고

    이룬 !그런 쾌거를 울나라 경찰이 올렸단 말씀 입니까?
    이건 노벌 물리학상 중에서도 전우주적 쾌거로서 최고의 수훈감 이네요

  3. Cong Cherry 2015.07.23 15:24 신고

    조용하네요;;
    착시현상이라서 초록색 바탕의 흰색 글자가 흰색바탕의 검은색 글자로 보이다니...,,,
    유레카!!!! 경찰이 누구도 알아내지못한것을 알아냈어요!!
    그렇다면 조만간 논문 하나 나오겠습니다~

    • 늙은도령 2015.07.23 15:34 신고

      네, 어마어마한 논문이 나오겠지요.
      상대성이론과 빛의 파동, 양자색학까지 파괴했으니 인류 역사상 최고의 논문이 나올 것입니다.

  4. ㅈㅈ 2015.07.24 09:24 신고

    화질이 좋지 않은 카메라에 빛이 반사되면 충분히 일어날 수 있는 일인데 상대성이론을 갔다붙이고 장황하게 비꼬는 모습이 보기 안좋습니다. 이 문제를 제기하는 사람은 반성해야합니다. 비본질적인 문제로 왈가왈부하는 것은 국정원에게 시간을 벌어다 줄뿐.. 자료 정리가 끝나기전에 신속히 사용내역을 조사할것. 한 직원이 죄도 없으면서 자살까지 한점. 베테랑 직원이 손쉽게 복구할수있도록 자료를 삭제했다고 하며 본인들이 원하는 정보만 복구시킬 수 있게 된 점이 본질적인 문제 아닐까요

    • 늙은도령 2015.07.24 15:36 신고

      마티즈를 서둘러 폐차했습니다.
      만일 마티즈 영상을 조작한 것이 밝혀지면 그것만큼 확실한 증거가 없습니다.
      국정원으로부터 로그자료를 받기도 힘들고 미국을 경우했기 때문에 미국의 방조도 있었습니다.
      삭제할 권한이 없었던 사람이 자살한 직원입니다.
      마티즈를 통해 전환점을 잡을 수 있었는데 폐차시켰습니다.
      로그기록을 얼마든지 조작할 수 있습니다.
      이런 식으로 진상규명이 이루어지면 아무것도 못 밝힙니다.



대학생들이 질소과자봉지를 묶어, 유럽의 수준에서 보면 바다에 다름 아닌 한강을 노를 저어 횡단했습니다. 최근에 들어 더욱 심해진 식품업체의 과포장을 고발하기 위한 것으로 보입니다. 대학생들과 후원자들도 비슷한 생각에서 시작한 식품회사 엿 먹이기 퍼포먼스였던 것 같습니다.



저도 이것에는 전적으로 동의합니다. 간암세포를 잡은 이후에는 즐겨먹던 과자를 거의 먹지 않지만, 식품회사의 과포장 문제는 오랫동안 생각했던 것이었습니다. 이는 일종의 사기여서, 법적 책임을 묻기는 힘들지만 사회적 비난은 받아야 마땅하다고 생각했습니다.





헌데 저는 개인적인 이유 때문에 이 퍼포먼스를 JTBC 뉴스룸의 모토대로 한 걸음 더 들어가 볼 수밖에 없었습니다. 저의 형님이 우리나라 플라스틱 식품포장의 최고 전문가이기 때문입니다. 햇반의 포장도 저의 형님이 개발한 것이어서 식품포장 뉴스가 나오면 관심을 갖고 보게 됩니다.



비록 과포장의 욕을 먹지만, 플라스틱 포장기술은 식품회사의 마케팅 전략과는 상관이 없습니다. 식품회사가 원하는 수준의 포장재를 만들어줄 뿐이지, 포장재 생산업체와는 상관이 없습니다. 노동분업이 일상화된 세상에서 일종의 공범관계에서 자유로울 수 없지만, 대학생들이 한강을 할 수 있을 정도의 포장재를 만들낸 기술은 욕할 수 없는 것이 아닐까요?





사실 플라스틱 포장기술은 한국이 후진국이었다가, 저의 형님처럼 외국의 포장 기술보다 더 뛰어난 포장재를 만들기 위한 기술자들의 노력 덕분에 상당히 높아졌습니다. 아직 전반적인 면에서 미국과 일본, 독일 등을 따라잡지 못했지만, 환경호르몬이 나오지 않으면서도 강도가 유지되는 플라스틱 포장에서는 앞서기까지 했습니다.



저의 형님은 식품포장과는 다른 연구(국가의 지원을 받아 연구하고 있는데 두 가지 다 성공하면 물류혁명과 플라스틱 재활용에 새로운 지평을 열 수 있습니다)에 들어갔지만, 과포장 문제와는 별도로 대학생들이 강물에 빠지지 않고 한강을 건널 수 있게 만들어준 플라스틱 포장기술은 뛰어나지 않습니까?



최근에 플라스틱 포장업계(정보통신기기에 들어가는 전자재료도 대부분 포함된다. 액정화면의 단단함과 매끄러움, 스마트폰 배터리의 수명을 늘려주는 여러 겹의 포장처럼)의 화두는 재활용에서 재생으로 넘어가고 있습니다. 지구에 널려 있는 플라스틱 제품들을 재활용하는 수준을 넘어 그것에서 새로운 제품을 만들어내는 재생을 추구하는 것입니다.



지금까지는 플라스틱 쓰레기를 줄이기 위한 방법으로는 난방에너지를 얻는 고온소각이 대세였지만, 플라스틱을 화학적으로 분해해 재결합시키는 재생기술이 일반화되면 플라스틱 쓰레기 문제를 해결할 수 있는 새로운 전기를 맞게 될 것입니다. 다만 플라스틱 쓰레기들을 모으는 돈이 너무 많이 들어, 이것을 어떻게 극복하느냐가 난제로 남아 있습니다.





인류 문명의 발전을 담보했던 것이 ‘물보다 싼 석유’였는데, 이 때문에 플라스틱 제품들은 무지무지하게 저렴하며, 고급스런 식품포장이라고 해도 지독하게 저렴합니다. 그렇다 보니 환경오염을 줄이는데 상당한 효과를 발휘할 수 있는 플라스틱 제품의 재생은 수거 비용이 얼마나 떨어질 수 있느냐에 달려 있습니다.



이것이 바로 기술이 아무리 좋아도 경제성이 없으면 현실화시키지 못하는 이유입니다. 현재 플라스틱 제품의 재생은 종류에 따라 한 번에서 두 번 재생하면 무용지물이 되는데, 이것을 극복할 수 있다면 노벨화학상은 아니더라도 국가로부터 칭찬은 듣지 않겠습니까?



기초과학과 응용과학이 적절한 만남을 이루면, 형님의 주장처럼 세상은 아직도 발전의 여지가 있는 지도 모릅니다. 왜냐하면 경제성이란 상황에 따라 마구 변하니, 환경오염과 생태계파괴가 인류를 위협할 정도에 이르면 플라스틱 쓰레기 수거비용이 경제적 타당성을 제공할 수 있을 만큼 좋아질 수도 있겠지요.  





우리가 하늘처럼 떠받드는 경제성이라는 것이 그렇게 합리적인 개념만은 아닙니다. 인류가 공멸의 위기에 처한 것도 경제성이 이성적이며 합리적인 것으로 바뀌면서 생긴 일이니까요. 자본의 축적을 가능하게 만들어준 것도, 그래서 불평등이 늘어난 것도 경제성에서 출발한 것입니다.



저는 인류를 망쳐놓은 주범 중 하나인 과학기술이 인류의 미래를 구원할 것이라 생각하지 않지만, 장기적으로 인간이 멸종하지 않고 지구와 공존할 수 있다면 불가능하지는 않을 것입니다. 과학기술은 친구가 될 수도 있고 적이 될 수도 있습니다. 이상이 제가 대학생들의 한강 도하를 보면서 한 걸음 더 들어간 생각이었습니다. 



헌데 아십니까, 4대강공사에 22조를 쏟아부었고, 유지비용도 매년 수천억 원이 들어가도록 만든 이명박 정부 때 한국의 미래 먹거리를 책임지는 R&D예산이 줄어든 것 말입니다. 4대강공사와 유지에 쓰일 돈 중, 2~3조만 투입해도 엄청난 일자리와 플라스틱 쓰레기를 수거하고도 남는 비용이 나왔을 테고, 나머지를 복지에 투입했으면 더 좋았을 것입니다.   


                                                                                                        ㅡ 사진 출처 : 구글이미지


                                        


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  1. 중용투자자 2014.09.30 08:14 신고

    식품회사들은 담합을 했나봅니다. 하지만 이럴 때 가득 채운 과자를 시중에 내놓는 정직한 회사가 있다면 국민들의 신뢰를 얻을 수 있을텐데 한치앞을 내다보지 못하나 봅니다. 재생기술 등 끊임없는 과학기술의 진보는 결국 열심히 연구한 개인들에 의해 이루어지며 대기업들은 몇 푼 쥐어주며 특허권을 몽땅 가져다가 사용하는 갑질의 횡포가 만연한 듯합니다.

    • 늙은도령 2014.09.30 15:37 신고

      대형할인매장 때문에 이런 일들이 일어난 것입니다.
      대형할인매장이 가격파괴를 연중 실시하니 식품회사들이 양을 줄이되 양이 많은 것처러 만든 것이지요.
      사실 대형할인매장 문제는 별로로 다루어야 하기 때문에 뺏습니다.

  2. 공수래공수거 2014.09.30 09:46 신고

    전적으로 공감합니다^^

  3. 새 날 2014.09.30 10:51 신고

    대학생들의 퍼포먼스를 보며 한강 도하가 가능한 포장기술의 발달로까지 시각을 넓히셨군요. 흥미있게 보고 갑니다

    • 늙은도령 2014.09.30 15:38 신고

      대형매장의 가격파괴도 다뤄야 글이 완벽해지는데 그러면 너무 길어져 별도의 글로 다룰 것입니다.

  4. Chris (크리스) 2014.10.01 03:58 신고

    대형매장의 가격파괴를 다룬 글 기대해 봅니다.

    • 늙은도령 2014.10.01 06:57 신고

      에고... 거의 다 써놓은 상태인데 퇴고를 못하고 있습니다.
      세월호 참사 특별법 때문에......

  5. 2014.10.01 03:59

    비밀댓글입니다

    • 늙은도령 2014.10.01 07:01 신고

      시와 몇 편의 무협소설 말고는 다 새로 쓴 것입니다.
      그동안 읽은 책들에서 배운 것들을 풀어내는 것입니다.
      이미 써놓은 것들도 많은데 올릴 시간이 없네요.

      티스토리는 이전의 블로그에서 고정독자가 많아야 합니다.
      생각보다 방문자가 많지 않고 추천도 적습니다.
      한 달에 한 번 모바일에 글이 올라가면 왕창 올라갔다가 1000명 수준만 유지해도 대 성공입니다.


모든 기본입자에 질량을 부여하기 때문에 ‘신의 입자’로 불리는 힉스입자에 대해서는 앞선 글에서 어느 정도 설명을 드렸습니다. 오늘은 힉스입자가 어떻게 다른 입자들에게 질량을 부여하는지에 대해 설명 드릴까 합니다. 그 전에 힉스입자의 발견에 대한 글의 말미에 남긴 것을 설명하기 위해 경상대학교 물리교육과 조교수인 이강용이 중앙일보에 기고한 글을 올립니다. 

 

 

한 가지 재미있는 것은, LHC에서 발견된 힉스 보존은 힉스가 예측한 것이 아니라는 점이다. 당시 힉스와 다른 사람들이 해결하려고 한 것은 강한 핵력이었다. 그러나 이번에 발견된 입자는, 미국의 스티븐 와인버그가 1967년에 전자기력과 약한 핵력을 하나의 이론으로 기술하는 표준모형의 방정식을 만들면서 약한 핵력에 힉스 메커니즘을 적용해서 나타나는 힉스 입자다. 게다가 대칭성이 깨질 때 전자와 같은 물질이 질량을 얻는 과정은 힉스 메커니즘과는 상관없이, 와인버그가 만든 표준모형에서 처음 나타나는 것이다. 그러니까 이번에 발견된 힉스 보존의 정확한 모습을 제안한 사람은 사실 와인버그다.

 

 

물리학에서 말하는 “장(field)이란 운동하는 물체들에 영향을 미치는, 공간의 비가시적 성질”을 말합니다. 즉 입자는 존재하는 물질이기에 눈에 보이지만 입자들의 운동으로 만들어지는 장이란 눈에 보이지 않다는 뜻입니다. 우리가 MRI를 찍을 때 기기 내부에서 발생하는 지구 자기장의 1만 배 이상이나 되는 자기장을 볼 수 없는 것도 이 때문입니다. 대신 인 인체 내부 사진은 필름 같은 형태로 나타나기 때문에 우리(주로 의사)는 내부에 어떤 문제가 생겼는지 확인할 수 있습니다. 

 

 

기본적으로 입자들은 아무런 성질도 갖지 않고 특별한 목적도 없이 존재합니다. 기본입자들로 이루어진 원자(전자가 하나인 수소원자는 제외)까지 이런 경향은 동일합니다. 하지만 이런 원자들이 모여 분자를 이루는 화학반응(원자의 최외각을 돌고 있는 전자들이 양자비약을 통해 다른 원자의 궤도로 들어가면 두 원자의 상태가 변해 다른 원자와의 화학적 결합이나 분리를 이루는 것)이 일어나면 비로소 성질을 갖게 됩니다. 이처럼 어떤 현상을 만들어내는 공간적 개념이 물리학에서 말하는 장이라고 보면 됩니다.

 

 

마찬가지로 전류(전자의 흐림) 때문이 아니라 누적된 전하(에너지 준위)에 의해 전기장이 생기듯이 힉스장도 힉스입자와 다른 기본입자 간의 양자역학적 운동과 반응이 일어나는 장입니다. 물리 법칙들을 결정하는 이런 장들은 입자들의 운동과 반응, 숫자와 밀도, 환경에 의해 변화하기 때문에 물리법칙들 역시 변합니다. 특히 가상입자들이 실험을 통해 새로운 기본입자로 발견될 때마다 물리법칙들도 일정 부분 변합니다.

 

 

마찬가지로 서스킨드의 《우주의 풍경》에 나온 것처럼, 다양한 우주가 존재할 수 있습니다. 또한 다양한 우주마다 작용하는 물리법칙들도 다를 것입니다. 이처럼 모든 우주가 동일하지 않다는 것이 ‘인류원리(지금의 내가 살고 있는 우주가 내가 볼 수 있고 경험할 수 있는 물리법칙에 의해 생긴 유일한 행성이라는 원리)’의 근간을 이루고 있습니다. 즉, 우리가 살고 있는 지구는 전체 우주에서 유일하다는 뜻입니다.  






위의 설비가 이만큼 길게 만들어진 것이 입자가속기이다ㅡ구글이미지 인용

                                                                                                    

 

허면 힉스장이라는 개념은 어떻게 해서 나왔을까요? 사실 힉스장을 발견하기 전까지 물리학자들이 만든 표준모형은 수학적으로 정합적인 결과(주어진 조건에서 벗어나지 않는 결과)가 나오지 않습니다. “힉스장이 없는 경우 파인만의 규칙들은 무한대 또는 심지어 음숫값의 확률 같은 무의미한 결과들”이 나옵니다. 즉, 빅뱅시 방출된 기본입자들로는 만들어낼 수 없는 무한대의 우주나 모든 물질이 존재하지 않는 반우주가 나옵니다. 무한대의 우주를 형성할 입자의 수와 에너지의 양이란 존재할 수 없는 것이니까요.

 

 

 

입자들에 질량을 부여하는 힉스장이 없으면, 기본입자들은 (질량이 없는 에너지 덩어리를 방출해 운동의 동력을 만드는)은 광자에 의해 제멋대로 움직이거나, 또 다른 광자를 흡수하지 못하는 한 움직이지도 못할 것입니다. 이럴 경우 우주를 만들어낸 물질, 반물질, 암흑물질도 만들어지지 않았을 것입니다. 물론 정반대의 결과도 이론적으로 가능합니다. 어떤 과학자도 영원히 그 비밀을 풀 수 없겠지만. 

 

 

다시 말하면 힉스장이 없으면 모든 물질을 이루는 기본입자들은 에너지적 성질만을 갖게 되기 때문에 물질의 성질을 절대 가질 수 없습니다. 이럴 경우 존재하는 것은 단 하나도 없는 텅 빈 우주가 됩니다. 양자역학의 핵심 원리인 불확정성의 원리에 따르면 모든 기본입자들은 입자적 성질(위치)과 에너지적 성질(궤도)을 동시에 갖는데 이중에 하나를 선택하면 나머지는 소멸되기 때문입니다.

 

 

이럴 경우 물질의 최소단위인 기본입자는 질량적 성질은 사라진 채 에너지로만 존재하기 때문에 어떤 물질도 만들어내지 못합니다. 이를테면 완벽한 무의 상태로 귀결됩니다. 모든 우주에는 오직 에너지만 존재할 뿐이지 물질적 근거가 되는 입자는 단 하나도 없는 완벽한 무의 상태가 됩니다. 더욱 쉽게 말하면 선풍기로 바람을 만들었는데 선풍기가 없는 것과 같습니다. 현상은 있는데 존재는 없는 시공간, 즉 신조차 존재할 이유가 없는 완벽한 무를 말합니다.

 

 

                                                                      다음이미지에서 인용

                                                                              

 

바로 이런 이유 때문에 물리학자들은 기본입자들에게 질량을 부여할 수 있는 무엇인가가 필요했고 힉스 교수가 힉스입자의 존재를 추론해낼 수 있었습니다. 이로써 파인만이 만든 기본입자들의 표준모형에서 빈 상태로 있는 마지막 공간이 채워지게 됐습니다. 뉴턴역학과 상대성이론으로는 풀 수 없는 우주 탄생의 신비에 다가갈 수 있는 양자역학의 기초공사가 마무리된 것입니다.

 

 

원래 일반 상대성이론을 발견한 아인슈타인은 자신의 발견한 우주상수를 설명하며 아주 미미한 우주에너지(양자요동에 의해 발생하는 극히 미세한 에너지)가 우주에 미치는 영향이 너무나 작기 때문에 아예 무시해버렸습니다. 그는 광자론을 통해 빛의 성질(입자와 에너지)을 밝혔으면서도 그것이 양자역학의 핵심 원리인 불확정성 원리와 같다는 것을 받아들이려 하지 않았습니다.

 

 

아인슈타인이 판단하기에 양자요동이 만들어내는 에너지(우주의 70%를 이루고 있는 에너지로 너무나 작아 어린아이 입김보다 작을 것이다)의 총합이 너무나 미미할 뿐만 아니라, 그 과정이 너무나 불명확해 우주의 법칙을 계산 불가능한 우연에 의존하는 것을 받아들이려 하지 않았습니다. 물론 말년의 그는 양자역학과 일반 상대성이론을 통합해 양자중력(끈이론의 핵심)이란 대통일 이론을 만들기 위해 노력했지만 결과를 내놓지는 못했습니다.

 

 

 

사실 빅뱅이라는 우주의 탄생 원리도 베타원리와 불확정성의 원리만 가지고도 어느 정도 설명이 가능하니 그 우연의 연속을 받아들이기에는 우주의 질서와 아름다움에 대한 아인슈타인의 애정이 너무나 컸을 것입니다. 물리학자들은 곧잘 E=MC2이라는 공식처럼 우주의 법칙을 아름답게 표현하려는 성향을 보이는데 아인슈타인도 이런 면에서는 다르지 않았습니다.

 

 

                                                      

                                                                                     한겨레신문에서 인용

 

 

다시 힉스장으로 돌아와서, 물리학에서는 크게 두 개의 장이 있습니다. 하나는 전기장과 장기장처럼 “그 장들이 공간의 각 점에서 크기뿐만 아니라 방향도 가지고 있는” 벡터장(vector field)합니다. 반면에 크기는 있지만 방향이 없는 양을 나타내는 스칼라장이 있습니다. 힉스장은 자기장과 매우 비슷하지만 기본적으로 스칼라장에 속합니다.

 

 

 

질량이 관성과 같고 힘을 가속도로 나눈 것이 질량이듯이, 기본입자를 이루는 “전자, 쿼크, W와 Z 보손과 같은 입자들의 실제 질량은 힉스입자들의 흐름(힉스장)을 통과할 때 그것들이 어떻게 운동하느냐에 따라 결정”됩니다. 즉 힉스입자들의 흐름은 빛의 속도로 움직이는 기본입자들의 속도에 변화를 줌으로써 입자들마다 개별적인 관성을 부여합니다. 관성은 질량과 같음은 앞에서 말씀드렸고요.

 

 

기본적으로 스칼라장에 속하는 힉스장을 각종 기본입자들이 통과하게 되면 힉스입자들의 흐름에 의해 각각의 관성을 갖게 되는데 이것이 곧 기본입자들에게 질량을 부여하는 것과 같은 것이 됩니다. 빛의 속도에서는 어떤 질량도 갖지 못하는 순수한 에너지적 성질만 갖지만 속도에 변화를 줘 조금이라도 느려지면 입자적 성질인 질량을 갖게 되는 것입니다.

 

 

 

바로 이런 방식으로 힉스입자가 원자를 이루는 기본입자들에 질량을 부여하기 때문에 무에서 유를 창조하는 신의 입자라고 하는 것입니다. 결국 양자역학의 탄생은 아인슈타인의 일반 상대성이론과 광자론이 없었으면 몇십 년은 미뤄졌을 것입니다. 물리학에 대한 전문적인 교육을 받지 않았지만 인류 역사상 최고의 천재로 추앙받는 아인슈타인의 위대함이 여기에 있는 것이지요.

 

 

시간이 되는 대로 파인만의 표준모형과 인류원리에 대한 글을 올리도록 노력하겠습니다, 이 땅의 정치인들이 도와주기만 한다면.  

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  1. 태봉 2014.07.21 13:10 신고

    제가 50프로나 이해할 수 있을까 모르지만 글 너무 재미나게 읽었습니다^^
    마지막 멘트 이 땅의 정치인들이 도와주어서 늙은도령님이 빨리 글을 오려야 그럴 가능성이..^^

  2. 태봉 2014.07.21 13:14 신고

    패스워드를 모르겟네요
    오타 수정 합니다
    ........늙은도령님이 빨리 글을 올리 수 있을텐데 그럴 가능성이...^^

  3. 요셉 2015.06.07 07:07 신고

    "물리학에 대한 전문적인 교육을 받지 않았지만 .... 천재로 추앙받는 아인슈타인의 위대함이 여기에 있는 것이지요"
    좋은 글입니다.
    그러나 아인슈타인은 물리학과 출신으로 학부때부터 남다른 두각이 보이기 시작했었다는 군요.
    고등학교 수준의 물리학 기본만 있으면 누구든지 힉스이론은 이해되지 않겠습니까?

    • 늙은도령 2015.06.07 20:18 신고

      그럴 수도 있습니다.
      힉스 이론은 힉스장과 기본모형에 대한 이해가 있으면 충분히 이해할 수 있습니다.
      물론 베타원리와 불확정성의 원리도 함께 알아야 하겠지요.

  4. 어니 화이트 2015.06.07 20:04 신고

    저 또한 관심있는 내용이었습니다
    어렵지만 지식의 즐거움은 느낄수 있었습니다

    • 늙은도령 2015.06.07 20:19 신고

      조금이라도 쉽게 표현하기 위해 노력했는데 쉽지 않습니다.
      물리학에 대해 추가로 얻은 정보를 글로 옮겨야 하는데 시간이 부족하네요.

  5. 백순주 2015.08.14 06:33 신고

    김용택 선생님께서 제 블로그를 만들어 주시면서 선생님 블로그를 링크해 두셨는데... 그 이유를 여기와서 알게 되었습니다.
    이제사 운영에 요령이 생겨 허덕임에서 빠져나와 마실도 다녀요~^^
    여기서 계속 머물러 빠져 나갈 수가 없네요. 참 매력 넘치는 분이십니다.
    방문록을 찾을 수 없어 여기에 글 남깁니다.
    저도 자연과학도입니다.

    • 늙은도령 2015.08.14 16:58 신고

      반갑습니다.
      저는 자연과하도는 아니고 기본적으로 세상을 이해하려면 물리학과 화학, 분자생물학, 진화론, 뇌과학, 생명공학 등은 어느 정도 알고 있어야 판단했기 때문에 취미로 공부한 것입니다.
      목표는 대학원생 수준에서 박사 사이입니다.
      독학으로 하려니 힘드네요ㅎㅎㅎ



이번 글에서는 진화론에 나오는 최적화와 최대화 개념에 대해 다루어보겠습니다. 또한 시간이 나는 대로 이 두 개의 개념과 뗄래야 뗄 수 없는 애덤 스미스와 리카도의 노동가치설과 마르크스의 노동가치설의 차이에 대해서도 다루어보겠습니다. 이번 글에선 진화론를 이해하는데 주요한 단서를 제공하는 최적화와 최대화 개념에 대해서 다룰까 합니다.

 

 

 

보통 우리는 최적화와 최대화를 동일한 개념으로 알고 있는데 사실은 둘의 개념은 정반대입니다. 이는 리처드 도킨스의 《이기적인 유전자》가 공전의 히트를 치면서 책의 제목에서 주는 선입관이 상당한 영향을 끼친 것으로 보입니다. 《자발전 진화》라는 책을 보면 리처드 도킨스와 다윈을 비판하는 내용이 나오는데 비교해서 보시면 좋을 것 같습니다.


 

 

 

▲ 적자생존이란 의미에서의 최적화

 

진화론의 핵심 논리이자 거의 전부인 것처럼 알려진 최적화에 대해 살펴보겠습니다. 다윈의 『종의 기원』을 요약하면 “유전적인 변이를 수반한 계획적인 번식은, 축적될 시간적 여유가 있다면 광범위한 결과를 가져올 수 있다”는 것입니다. 보통 유전적인 변이란 대부분의 진화를 추동하는 돌연변이를 말하는데, 수만~수십만 분의 1의 확률로 일어나기 때문에 가우스 종형곡선의 꼬리 부분(롱테일)에 해당한다고 보면 됩니다.

 

 

보통 돌연변이가 일어나면 거의 대부분은 채택되지 않습니다. 방사선에 피폭되면 일어나는 돌연변이가 인간의 목숨을 위협하는 것처럼 대부분의 돌연변이는 다음 세대로 유전되지 못합니다. 이를 나쁜 돌연변이라 한다면 다음 세대로 유전되는 돌연변이도 있는데 이것이 진화를 추동하는 좋은 돌연변이라 할 수 있습니다.  

 

 

물론 돌연변이에 나쁘고 좋음은 없지만, 돌연변이가 인간은 물론 자연과 환경에 적합하지 못하면 당대에서 도태되고 반대의 경우에는 유전돼 진화를 이어갑니다. 이런 방식으로 살아남은 돌연변이 유전자는 진화의 기억을 담아두는 유전자풀에 안착함과 동시에 다른 유전자들과의 상호 작용 속에서 모든 생명체를 최적화된 형태로 이끌어갑니다. 

 

 

이렇게 장기간에 걸쳐 일어나는 진화를 누적적 자연선택이라고 하며 만일 하나의 생명체가 자신의 진화를 계획할 수 있을 만큼 오래 살면 어떤 결과도 초래할 수 있다는 것이 다윈과 도킨스의 공통된 견해입니다. 도킨스의 《눈먼 시계공》을 보면 “유전적인 변이를 수반한 계획적인 번식은, 축적될 시간적 여유가 있다면 광범위한 결과를 가져올 수 있다”는 개념에 대해 보다 정확히 알 수 있습니다.

  

 

                                               리처드 도킨스의 최고 걸작



▲ 적자생존이 승자의 진화를 말하는가?

 

허버트 스펜서가 정립한 적자생존이란 개념은 다윈의 진화론을 왜곡해서 나온 것으로, 주어진 자연환경(인류에 적용하면 사회가 된다)에서 살아남은 승자가 진화의 과정을 통해 후대로 전승된다는 것이 핵심입니다. 유전자 차원에서 말하면 모든 유전자에 대한 모든 유전자의 투쟁에서 승리한 것들이 후대의 진화를 이어간다는 뜻입니다.   

 

 

하지만 다윈의 『종의 기원』에서 "지구상에 살아남은 종은 가장 강하거나 가장 지적인 종이 아니라 변화에 가장 잘 적응한 종"라고 말했습니다. 또한 "힘 세고 포악한 종은 멸종하고, 착하고 배려하는 종은 생존한다"고도 말했습니다. 허버트 스펜서의 적자생존과 약육강식이란 개념은 『종의 기원』에는 나오지 않습니다.  

 

 

적자생존의 본래의 뜻을 왜곡해서 ‘적자가 곧 승자’라는 의미로 사용한 허버트 스펜서의 사회진화론은 다윈의 진화론을 홉스의 ‘만인에 대한 만인의 투쟁’과 병치시켜 무한경쟁과 적자생존 및 약육강식의 정글을 탄생시켰습니다. 스펜서의 사회진화론은 제국주의 시대의 팽창주의(식민지 확대 경쟁)를 정당화한 강자의 논리에 불과합니다.

 

 

이 때문에 국가와 자본의 결탁이 자연의 법칙인양 호도됐습니다. 한나 아렌트가 《전체주의의 기원》에서 ‘신은 언제나 승자와 함께 한다’는 적자생존의 논리를 비판한 것도 동일한 맥락입니다. 스펜스의 사회진화론이 우파의 전체주의인 히틀러의 나치와 히데키의 군국주의로 이어졌고, 좌파에서는 스탈린의 전체주의로 이어져 인류에게 치유할 수 없는 최악의 범죄를 저지르게 된 것입니다.   

 

 

 

월가의 현인인 탈레브가 《블랙 스완》에서 말한 것처럼 모험을 두려워하지 않는 영웅이나 전사의 후예보다 적당한 타협을 한 평범한 사람들의 후예들이 더 많이 살아남았습니다. 적자생존은 승자에게 진화의 기회를 주는 것이 아니라 멸종의 기회를 주었습니다. 실제로 생태계의 서열구조를 보면 승자만이 살아남은 것이 아니라 각자의 환경에서 적정한 환경에 적응한 종들이 살아남았음을 보여주고 있습니다.

 

 

일대일로 싸워서는 이길 수 없지만 연대를 하면 어떤 강자도 물리칠 수 있는 것처럼 말입니다. 필자가 어느 영화평론가가 말했던 Little, Low, Lean, 즉 작고 낮은 사람들이 서로 기대는 것만큼 아름다운 것이 없다는 말을 가장 좋아하는 것도 약육강식이나 적자생존은 자연의 법칙에 어긋나기 때문입니다.   


 

     

                                                            


▲ 이기적인 유전자로서의 최대화

 

리처드 도킨스에 따르면 유전자들은 수없이 많은 다른 유전자와의 경쟁에서 승리하기 위해 자신의 능력을 최대화하는 경향이 있다고 했습니다. 누적적 자연선택과 돌연변이로 만들어진 유전자들이 유전자풀에 입성해 다른 유전자들과 경쟁하거나 협력해서 다음 세대에 전해지려면 최대한 이기적인 행태를 통해 살아남아야 합니다.

 

 

자살유전자 같은 경우에는 자신이 후대에 전해지기 위해 생명을 단축시키는 행위까지 서슴지 않습니다. 예를 들면 인간의 수명이 길어질수록 자살유전자는 힘을 잃게 돼 유전자 풀에서 쫓겨나 진화의 역사에서 사라질 수도 있습니다. 오직 생존해 다음 세대에 전해지는 것이 유일한 목적인 유전자의 입장에서는 진화의 결정체인 종의 생명마저 단축시키기 위해 자신의 능력을 최대화하려 합니다.

 

 

바로 이런 특성 때문에 리처드 도킨스는 진화라는 과정이 유전자 차원에서 보면 지극히 이기적이라고 말한 것입니다. 개별 유전자는 필요하다면 다른 유전자의 기능을 최소화시키고, 자신의 힘을 최대화시키기 위해 또 다른 유전자와 담합해서 자신의 특성과 반대되는 유전자를 퇴출시키기도 합니다. 이것이 자기보존의 차원에서만 행위하는 이기적인 유전자로서의 최대화를 의미합니다.


 


                                                  


  

▲ 인간이란 종의 이타적 특성

 

유전자가 이기적이라 표현했던 리처드 도킨스의 영향을 논외로 한다고 해도 유전자의 이기적인 면은 진화론의 시조인 다윈조차 고민했던 부분입니다. 다윈은 『종의 기원』에서 진화의 핵심이 적자생존(유전자 차원과 종으로서의 차원 모두에서)으로 오독되기 쉬워, 그것만으로는 인간의 도덕성과 이타적 본성을 설명할 방법이 없었습니다.

 

 

그래서 다윈은 『인간의 유래』에서 인간의 사회적이고 도덕적인 기질이 인류의 성공적인 진화를 가능하게 했다는 견해를 밝힙니다. 그는 특히 “공동선을 위해 자신을 희생하는” 많은 부족들의 ‘충성심, 애향심, 복종, 용기, 동정심’을 인류 진화의 성공 요인으로 지목했습니다. 이타적인 유전자의 특성이 인간이란 종이 만물의 영장의 자리에 오르도록 만든 일등공신이란 것이란 뜻이지요.

 

 

칼 세이건은 이미 고전의 반열에 오른 《코스모스》에서 다음과 같이 말합니다. “생명의 본질은 우리를 만들고 있는 원자들이나 단순한 분자들에 있는 게 아니라 이 물질들이 결합되는 방식에 있다.” 즉 그가 말하고자 하는 것은 원자로 이루어진 유전자도 이기적인 행태가 아닌 진화를 위해 서로 협력하는 이타적인 방식에 의해 지금의 인류를 창조했다고 것입니다.

 

 

서로 협력하여 복잡하고 거대한 생명들을 만들어내는 유전자의 이타성이 진화의 본질이라는 뜻이고 이것은 리처드 도킨스의 주장과 일치합니다. 물론 브르스 립튼의 《자발적 진화》는 정반대로 말하고 있지만, 유전자 차원에서 이루어지는 것이 종의 차원에서도 똑같이 이루어지는 것은 아닙니다. 양자역학이 고전물리학(뉴턴역학과 상대성이론이 대표적이다)의 도움이 없이는 우주의 법칙을 모두 다 설명할 수 없는 것처럼 말입니다. 



                                             다윈 진화론을 박반하는 후생진화론의 핵심

 


▲ 현대의 차원에서 보 유전자의 최적화와 최대화

 

다윈의 진화론을 입증하려면 생명체를 이룰 수 있는 원소들로 최초의 복제자가 탄생하던 순간을 재현할 수 있어야 합니다. 현대물리학과 유기화학 및 무기화학, 분자생물학 등이 발전함에 따라 우주의 탄생부터 계산이 불가능한 확률이 겹치고 겹치면서 지구라는 행성이 최초의 유기체가 탄생해서 살아갈 수 있는 환경으로 진화를 해왔음이 밝혀졌습니다. 높은 온도와 방사능, 유해가스들이 생명체가 살 수 있는 수준까지 안정화된 것입니다.    

 

 

하지만 현대과학은 최초의 유기체인 첫 번째 복제가 탄생할 수 있는 환경인 ‘원시 스프’의 재현에 성공하지 못했습니다. 가장 진화된 유인원에서 현재의 인류 사이에 어떤 진화의 비밀이 있었는지도 밝혀내지 못했습니다. 이 두 가지 이유 때문에 신의 창조론은 여전히 유효한 상태입니다. 어쩌면 ‘원시 스프’의 재현에 성공하고, 유인원에서 인류로 비약했던 진화의 비밀을 푼다고 해도 신의 존재는 사라지지 않을 것입니다.

 

 

이번 글의 주제가 창조론과 진화론을 비교하며 무엇이 진실인지 가리는 것이 아니라 이에 관한 글은 시간이 되면 별도로 다루겠습니다. 하지만 어떤 것을 믿던 간에 중요한 것은 인간이라는 종이 가진 이타적 본성에 있습니다. 인류학에서 밝혀진 것들을 참조하면, 인간은 자연 상태에서도 ‘만인에 대한 만인의 투쟁’을 하지 않았다는 것은 분명합니다.

 

 

유전자의 최적화와 최대화는 개별 유전자들이 이기적인 성질과 이타적인 성질을 동시에 지녔다는 점에서 둘 다 사실입니다. 이 두 가지 상반된 성질 때문에 인간은 보다 지적인 생명체로 진화할 수 있었고, 처한 환경에 따라 적자생존의 원리를 실현할 수 있었습니다. 인간이 종으로서 이기적인 것에 치중하면 세상은 위험에 빠져들고 반대로 이타적인 것에 열중하면 세상은 행복해집니다. 삶의 필요와 욕구, 공존과 연대가 탐욕과 욕망, 독점과 무한경쟁으로 대체되면 최악의 세상인 신자유주의가 됩니다.

 

 

필자가 분장생물학이나 진화생물학의 전문가는 아니지만 진화와 관련된 수십 권의 책을 읽으면서 내린 결론은 유전자 차원에서는 이기적인 성질이 중요하지만, 종이란 차원으로 넘어오면 이타적인 성질(새누리당 빼고)이 더욱 중요해진다는 사실입니다. 우리 몸만 해도 천조 개에 이르는 세포가 서로 협력하고 있기 때문에, 지적이며 영적인 활동까지 할 수 있는 것입니다. 유전자의 이타성도 우리가 잊어서는 안 되는 소중한 진화의 결과입니다.

 

 

물론 대한민국을 말아먹고 있는 극좌와 극우들은 제외됨을 밝혀둡니다. 그들은 진화도 가끔은 역방향으로 일어날 수 있음을 증명하는 살아 있는 증거이기 때문입니다. 최근의 대한민국에서는 무한경쟁과 승자독식을 떠받드는 보수의 DNA가 최대화 경향을 보이고 있지만, 사회경제적 평등에 기반한 다양한 자유를 지향하는 진보의 DNA는 최적화도 이루지 못하고 있습니다.

 

 

미셀 푸코에 따르면 국가란 개인화와 전체화의 두 가지 경향이 서로 충돌하고 반응하고 교차하는 곳입니다. 이 둘을 자유방임 시장경제 하에 통합시킨 신자유주의 통치가 일반화된 이후로는 모든 사회 환경이 사적 독점을 중심으로 움직이는 보수우파(박근혜 정부 뒤에 자리한 시장자유주의 세력)에게 유리하게 작용하고 있는데, 이는 자연의 법칙과 신의 섭리에서도 벗어난 탐욕의 결과에 불과할 뿐입니다.



                                                                                                    사진 출처 : 구글이미지








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앞의 글에서 이어 두 번째 의문에 대해서 얘기하겠습니다. 전파망원경으로 우주배경복사를 관찰하면 어느 방향에서도 균일하게 팽창 중임을 알 수 있습니다. 무한히 팽창하는 우주를 만유인력과 상대성이론으로 설명할 방법이 없게 되자 현대물리학자들은 모든 우주 행성들이 질량이 없는 무한히 길고 탄력이 어마어마한 끈 같은 것으로 이어져 있다는 이론을 들고 나왔습니다. 이른바 끈이론이 바로 그것인데 이것 때문에 우주의 팽창이 문제없이 일어나고 언젠가는 수축할 것이라고 합니다.

 

 

반대로 입자물리학에서는 우주의 팽창 문제를 밀도의 문제로 바라보고 있습니다. 현재의 우주의 나이는 137억 광년에 이르는데 이 기간 동안 우주는 팽창해왔지만 추측 가능한 우주의 크기로 볼 때 우주 전체가 일정 밀도 이상(임계밀도)이 되면 수축할 수밖에 없습니다. 풍선이 일정한 크기까지 부풀다가 터지는 것처럼 우주에 존재하는 중력의 범위 내에서 최대치까지 팽창하다 우주 전체의 크기가 임계점에 이르면 수축하게 된다는 것입니다.

 

 

그렇지 않으면 우주는 폭발해서 사라져버리기 때문에 질량불변(과 에너지보존)의 법칙처럼 나머지 법칙들마저 깨져버립니다. 기본입자들이 모두 사라지고 무한의 에너지만 남은 상태란 존재할 수 없습니다. 기본입자라 하는 것이 더 이상 나눠지지 않는 최후의 단계를 의미하기 때문에 이런 입자들이 사라져 순수한 에너지로 변하면 어떤 물질도 만들어지지 않는 절대 무의 상태가 됩니다. 이는 물리학의 모든 발견들이 의미가 없다는 뜻이기 때문에 우주라는 다차원적 시공간 자체가 물리학의 법칙 밖으로 사라져버립니다. 


         

 

 

따라서 우주 전체의 임계밀도가 우주의 팽창 에너지보다 작으면 우주는 영원히 팽창하고 반대의 경우에는 우주가 수축하기 시작합니다. 둘이 동일하면 팽창은 멈추지 않지만 속도는 갈수록 느려져 제로에 무한히 접근합니다. 팽창하는지 안 하는지 애매모한 지경에까지 이르는 것입니다. 이런 모순된 난제들을 풀기 위해 나온 것이 앞에서 언급한 질량 없는 끈으로 연결된 행성이라는 현대물리학이 꿈꾸는 최종 통일이론(만류인력+상대성이론+양자역학) 중 하나입니다.  

 

 

아무튼 우주의 팽창이 한계에 이르면 수축할 수밖에 없다는 이론은 차치하더라도, 아직도 우주가 팽창 중이라면 우주의 끝이라는 지평선까지의 공간의 온도가 일정한 것을 설명할 방법이 없습니다. 빛보다 빠른 어떤 것이 지평선까지의 공간에 자리 잡고 있어서, 우주 팽창에 따른 공간의 변화에 대비하지 않는 한 균일한 온도를 유지한다는 것이 설명 불가능해집니다.

 

 

이런 불가해한 상태를 타개하기 위해 나온 것이 빅뱅 이후 빛보다 빠른 아주 짧은 팽창 기간이 있었다는 가설입니다. 특이점에서 빅뱅이 일어났을 때 중력과 팽창이 믿을 수 없을 정도로 세밀하게 조정된 상태였기 때문에 10의 37승에서 10의 33승 분의 1초 동안에 양성자보다 작은 크기에서 10의 26승 배(골프공 크기 정도)만큼 크기가 커졌다고 합니다. 배수로만 따지면 어마어마한 팽창이지만 골프공 만큼 작은 공간이라 중력과 팽창이 거의 완벽한 균일성을 유지할 수 있었습니다. 

 

 

이때 정립된 팽창의 법칙(균일함을 유지하는 초대칭성을 가진)이 이후의 팽창 과정에 적용됐다는 것입니다. 측정 가능한 우주의 끝인 지평선까지 우주의 밀도가 10만분의 1 정도의 오차 내에서 균일한 것을 설명하려면 이런 가설 외에는 무엇으로도 설명이 불가능하기 때문에 인플레이션 팽창이 정설로 굳어졌습니다. 이 찰나 같은 시간 동안 힉스입자가 존재했을 것으로 보입니다. 왜냐하면 그때가 아니면 우주 전체를 채우고 있는 온갖 물질과 반물질, 에너지를 설명할 방법이 없으니까요.   

 

 

또한 이 기간 동안에는 특수상대성이론에 의해 빛보다 빠른 팽창이 가능했기 때문에 지평선까지 먼저 도달한 어떤 것이 있었으며 그 사이에 완전 진공 상태의 암흑 공간(시공간이 휘어져 발생한 공간으로 초대칭성을 특성으로 한다)이 자리하게 됐습니다. 완전 진공 상태의 암흑 공간이라 해도 거기에는 극소수의 기본입자들이 있으며 그들의 양자요동에 의해 일정한 온도를 갖는 균일한 공간을 유지할 수 있습니다.

 

                       

                                       

 

모든 방향으로 완벽한 대칭성을 띠며 팽창하는 우주가 빛의 속도에서 한계밀도에 이르는 속도까지 느려지며 지평선에 다다르면 그때부터 우주는 수축을 시작합니다. 우주가 수축을 시작하면 모든 지평선에서 팽창이 시작된 특이점으로 다가가는 과정에서 그 안에 있는 행성들은 지평선에서 가까운 순서로 폭발해 물질과 반물질을 이루는 기본입자들과 우주 에너지로 분해됩니다. 우주 팽창 시에는 이런 것들이 모여 또 다른 행성과 온갖 은하를 구성합니다.

 

 

당연히 지구도 똑같은 운명에 처할 수밖에 없습니다. 물론 그 전에 지구의 생명이 다해 백색왜성으로 변해가다 지구 중심에 자리한 수소와 헬륨의 융합 반응에 의해 핵폭발이 일어나면 지구의 표면까지 거대한 균열이 생깁니다. 이럴 경우 핵폭발로 생긴 공간을 채우기 위해 지구의 핵 주변의 것들부터 무너져 내리고 마침내 지표면까지 이런 충격이 가해지면 초신성처럼 폭발해버립니다. 

 

 

이렇게 지구가 행성으로서의 생명이 다하게 되면 우리의 후손들이 우주의 수축에 때문에 태양계가 사라지는 것을 목격하진 못할 것입니다. 지구가 폭발하기 전에 혹시 여러 개의 은하가 사라지는 것은 볼 수도 있겠지요. 최소한 지구에서 벗어나지 못한 채 살고 있다면 말입니다.

 

 

아무튼 우주 팽창의 모든 법칙들이 적용될 수 있는 미세 조율의 시기가 있었고 그것이 인플레이션 기간이며 이때 조정된 비율에 의해 지평선까지의 공간이 균일한 분포와 온도를 유지할 수 있게 됐습니다. 비록 제가 이렇게 글로 우주의 역사를 설명하고 있지만 우리가 상상할 수 있는 차원이 4차원(3차원+시간=상대성이론)을 벗어나지 못하는 관계로 우주의 팽창 모습을 정확히 전달해드릴 방법은 없습니다.

 

 

초기 우주가 타원형의 달걀 같았을 것이라고 물리학자들은 주장하지만 그것이 중요한 것은 아닌 것 같습니다. 우주의 탄생 신비가 밝혀지면 지구라는 행성의 나이가 한계가 있기 때문에 그 전에 새로운 인류의 터전을 잡기 위한 전기를 마련할 수 있을 것입니다. 또한 빅뱅의 에너지에 의한 팽창을 어느 정도 재현할 수 있게 되면 무한 에너지 창출이 가능해집니다. 어쩌면 지구 같은 행성도 만들어낼 수 있거나 시공간을 굴절시켜 공간이동이나 시간여행을 할 수 있을지도 모릅니다.

 

 

이럴 경우 인류의 진보는 영원불멸할 수 있으며 비로소 인간이 신의 모습을 본 따 창조된 유일한 존재가 될 수 있지 않을까 상상해 봅니다. 물론 이것은 저만의 생각이니 물리학을 전공하는 분들은 딴지를 걸지 않기를 바랍니다. 상상은 개인의 자유이고 물리학의 본질이니 제게 주어진 만큼의 지식을 기반으로 한껏 상상의 나래를 펼쳐본 것에 불과합니다.

 

 

우주의 팽창을 이해하려면 초대칭성에 대한 이해가 필요한데 이는 레너드 서스킨드의 《우주의 풍경》을 보시면 도움이 될 것입니다. 스티븐 와인버그의 《최종 이론의 꿈》도 괜찮을 것 같습니다. 물론 앞글에서 인용한 브라이언 그린의 《우주의 구조》도 상당한 도움이 될 명저 중의 하나입니다. 우주의 역사를 이해하려면 ‘인류 원리’도 반드시 습지해야 합니다. 스티븐 호킹의 《시간의 역사》를 보면 도움이 되실 것입니다. 이강영의 《LHC, 현대물리학의 최전선》도 대단히 유익합니다. 그밖에도 매우 많은 책들이 있지만 이것으로 줄일까 합니다.

 

 

이 정도 되면 물리학 서적을 출판하는 회사에서 광고 하나쯤 들어와도 되는데 아무 소식이 없네요. 저의 글 거의 대부분에 각종 분야의 책들이 언급되는데 깜깜 무소식이네요. 아무튼 독서 자체가 너무 즐거운 일이고 그것을 통해 얻은 지식들을 풀어놓는 것에 재미가 있으니 스스로 사서하는 고생이지만 힘닿는 데까지 아이를 나볼랍니다... 아, 아니 가볼랍니다.

 

 

 

P.S. 행성이 형성됐다 사라지듯이 은하의 차원에서 생성과 소멸이 일어나며 마찬가지로 우주의 차원에서도 탄생과 죽음이 있습니다. 즉 허용된 나이가 있다는 것입니다. 현대물리학자들의 계산에 따르면 350~400억 광년 정도(제 기억이 정확하지 않아 나중에 확인해 보겠습니다)로 알려지고 있는데 우주에 존재하는 물질과 암흑물질, 우주에너지의 총합에 따른 계산에서 나온 것이라고 합니다.

 

 

우주가 팽창을 계속하려면 거대한 에너지가 필요한데 우주 전역에 퍼져 있는 각종 물질과 반물질로 해서 마찰이 발생하고 그에 따라 에너지가 소모되기 때문에 팽창의 속도는 느려집니다. 이런 식으로 속도가 제로에 이르면 팽창이 멈춥니다. 그 다음에 수축하는 것은 중력의 법칙 때문에 피할 수 없는 과정인데 만약 팽창과 중력이 동일하다면 팽창은 멈추지 않게 되는데 이럴 때는 우주가 완벽한 진공상태여서 아주 극미한 저항도 일어나지 말아야 합니다. 

 

 

헌데 확률적으로 완전진공 상태란 존재하지 않을 가능성이 높습니다. 왜냐하면 지금까지 우주를 관찰하고 분석하고 계산한 결과 완전진공이란 존재할 수 없다는 결론이 나왔기 때문입니다. 완전진공이라 해도 그것은 일정한 시공간을 의미하는데 그런 시공간을 어떠한 에너지원도 없이 유지한다는 것 자체가 모순이 됩니다. 바로 이 점 때문에 양자요동(전자의 물리량인 스핀과는 다르다)에 의한 에너지와 끈이론이 나올 수 있는 배경이 되었습니다.

 

 

현대물리학은 이처럼 퍼즐을 맞추는 것처럼 각종 발견과 원리들 사이에 비어 있는 공간을 채워나가는 과정에 다름 아닙니다. 그렇다보니 온갖 물리학들이 새롭게 탄생하는 것은 자연스러운 일이기도 합니다. 다만 그렇게 탄생한 물리학들을 계속해서 끌고 나가려면 어마어마한 돈이 투입돼야 하는데, 이것이 NASA나 CERN으로 하여금 해프닝(때로는 데이터 조작)으로 끝나는 발견과 연구결과를 발표하는 경우를 만들어냅니다. 투입된 자금 대비 결과물이 나와야 계속해서 지원을 할 명목이 생기기 때문입니다. 이때 행정관료들의 못된 행태들이 개입하게 됩니다. 

 

 

인문계열의 논문표절이 타인의 논문에서 문장을 베끼는 것이 대부분이지만 이과계열에서는 데이터 조작이 논문표절의 대부분을 차지하고 있습니다. 둘 다 용납될 수 없는 부정행위이지만 후자보다 전자가 더욱 비열한 행위입니다. 며칠 내로 논문표절을 다룬 글을 올릴 생각입니다. 반 정도 써놓은 상태인데 우리나라에서 얼마나 표절이 만연해 있고 그것을 관례적으로 묵인하고 있는지 밝히겠습니다. 한스 그라스만의 책들을 보면 CERN이나 물리학계의 부정에 대해서도 일부의 예들을 확인할 수 있습니다.    



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지난 3일 유럽입자물리학연구소(CERN)에서 미국 물리학자 새뮤얼 팅이 이끄는 연구팀이 우주의 25%를 차지하고 있는 암흑물질에 대한 이해의 단초를 발견했다고 발표했습니다. 팅 연구팀은 반물질로 이루어진 암흑물질의 단서를 찾기 위해 2011년 국제우주정거장(ISS)에 설치한 알파자기분광계(AMS)를 이용해 약 40만 개의 양전자를 포착함으로써 ‘우주 최대 미스터리’ 중 하나인 암흑물질을 비밀을 풀 수 있는 전기를 마련했습니다.

 

 

물리학을 공부하신 분들은 우주를 이루고 있는 것이 5%의 물질과 25%의 암흑물질, 70%의 우주에너지라는 것은 아실 것입니다. 이중에서 우주에너지는 양자요동 같은 것으로 설명이 가능한데 이번 글에서는 반물질인 암흑물질에 대해 다루고자 합니다. 우리가 보고 만지고 느끼는 모든 것들은 물질로 이루어져 있는데 이런 물질과 정반대의 성질을 갖는 것이 반물질이라고 합니다.

 

 

                        


                                                                                       

보통 물질의 기본 단위인 원자(더 쪼개면 기본입자와 소립자들이 나타난다)는 양성자와 중성자, 전자(-)로 이루어져 있습니다. 이에 비해 반물질은 반양성자와 반중성자, 양전자(+)로 이루어져 있습니다. 제가 힉스입자에 관한 두 개의 글에서 설명했듯이 물질과 반물질이 만나면 거대한 에너지를 남기고 소멸해버립니다.

 

 

물질과 반물질이 소멸되면 우리가 알고 있는 질량불변의 법칙이 깨지는 것이 아닌가 하는 의문을 가질 수 있지만 양자역학의 기본원리인 불확정성의 원리에 따르면 기본입자들은 중력에 영향받는 물질적 성질(위치)과 중력에 영향받지 않는 에너지적 성질(궤도)을 동시에 갖습니다. 따라서 물질과 반물질이 만나 소멸해도 에너지를 남기기 때문에 질량불변의 법칙(=에너지보존의 법칙)은 여전히 유효하다고 주장할 수 있습니다.

 

 

양자역학의 불확정성 원리에 따르면 물질과 반물질이 맞나 에너지로 변한다 해도 그 모든 것들을 이루는 기본입자의 수가 변하지 않기 때문에 질량불변의 법칙은 유효하다는 것입니다. 물질도 반물질도 에너지도 모두 다 기본입자로 이루어져 있기 때문에 물질적 성질로 존재하거나 에너지적 성질로 존재해도 같은 것이라는 주장인데, 소멸이란 단어에서 알 수 있듯 순수한 에너지만 남긴 채 입자로서는 더 이상 존재할 수 없다는 주장도 있습니다. 즉, 질량불변의 법칙도 완벽하지 않다는 뜻입니다(직접 보지 못해서 반박하기도 힘들다는 것이 물리학자들의 자랑거리다!). 

 

                      

                                              암흑물질로 이루어진 왜소은하


 

헌데 우주의 25%를 이루고 있는 암흑물질의 비밀을 푸는 것이 우주 탄생의 신비를 푸는 것과 연관이 있을까요? 브라이언 그린의 《우주의 구조》, 3권으로 이루어진 리처드 파인만의 《물리학강의》, 레너드 서스킨드의 《우주의 풍경》, 스티븐 호킹의 《시간의 역사》, 이강영의 《LHC, 현대 물리학의 최전선》 같은 책들을 보면 우주의 탄생은 빅뱅에 의해 이루어졌음을 알 수 있습니다. 



모든 기본입자와 가상입자들이 다차원적 에너지로 응축돼 있다가 임계점에 이른 순간 빅뱅을 일으키며 무한의 다차원적 공간, 즉 수없이 많은 우주를 창출했습니다(베타원리와 불확정성의 원리 때문에 특이점은 폭발할 수밖에 없다. 일종의 심층 비탄성 산란). 어쩌면 게이지장 이론과 힉스장 이론 등의 양자색역학에서 인문학적 상상력을 발휘하면 특이점의 형성과정도 설명이 가능할지 모릅니다, 블랙홀 연구에 획기적인 전기를 마련한 중력파의 검출에도 성공했으니. 

 

 

서로 같은 성질의 것들을 밀어내는 베타원리와 도플러 효과에 의해 우주는 모든 차원의 방향으로 팽창을 시작했습니다. 허블망원경이나 전파망원경으로 우주의 어느 곳을 살펴봐도 빅뱅의 순간 방출된 우주배경복사가 일정한 것을 알 수 있습니다. 쉽게 말하면 우주는 중심점이 없는 다차원적 팽창을 하고 있다는 뜻입니다. 어느 쪽에서 봐도 똑같은 팽창이 이루어지는 것을 알 수 있는데 이것이 아인슈타인의 상대성이론이 정립되는 근간으로 작용했습니다.

                   



                                                                                               

이처럼 우주는 모든 방위로 초대칭(우리가 상상할 수 있는 전후좌우상하의 개념을 넘어선 대칭, 쉽게 말하면 예측불가능한 대칭. 물리학은 너무 많은 것을 상상하게 만드는 것이 문제야!!)을 이루며 지금도 (제 똥배처럼) 팽창 중입니다. 인력과 척력으로 이루어진 질서정연한 뉴턴의 만유인력이 무력해지는 이유가 여기에 있는데, 이상한 것은 우주의 팽창이 끝나는 지점으로 보이는 지평선까지 우주 배경복사의 온도가 균일하다는 것입니다. 물질과 반물질, 우주에너지로 이루어진 우주가 아직도 팽창 중이라면 어떻게 우주의 모든 공간이 균일한 온도를 가질 수 있을까요?

 

 

게다가 아인슈타인의 상대성이론에 의하면 우주에서 빛보다 빠른 것이 없기 때문에 아직도 팽창이 안 끝난 우주의 공간들이 (곳곳에 관측되지 않아서 존재하지 않은 것으로 추정되는 온도계를 배치해두지 않았다면) 어떻게 균일한 온도를 유지할 수 있을까요? 빛보다 먼저 왔던 다차원적 과거의 기억 때문일까요? 우주가 빅뱅 이래 여전히 팽창 중이라면 우주의 끝이라는 지평선(차원 문제는 배제)까지 0.0001도까지 동일할 수 있단 말입니까? 혹시 신이 있어 우주의 온도를 미리 세팅해 놓고서 관측과 실험물리학자들을 골탕먹이는 것일까요?

 

 

여기서 우리는 두 가지 의문을 가질 수 있습니다(아무 생각이 없을 수도 있습니다). 우주가 빛(에 근접한) 속도로 팽창하면 어마어마한 공간이 생기는데 빅뱅 이전의 특이점에 모여 있던 기본입자(현재까지는 쿼크)의 수가 한정돼 있기 때문에 그 공간을 무엇인가 채워야 하지 않느냐는 것이 그 첫 번째입니다. 우주가 지금도 팽창 중이라면 새롭게 생겨난 공간과 우주의 끝이라는 지평선까지의 확인 불가능한 공간의 온도가 어떻게 균일할 수 있겠느냐는 것이 두 번째입니다.

 

 

첫 번째 의문은 우주를 이루고 있는 것이 5%의 물질과 25%의 반물질, 70%의 우주에너지로 이루어져 있다는 것으로 설명이 끝났습니다. 우리는 아직 우주가 팽창하면서 창출하는 공간의 25%를 채우고 있는 반물질의 정체를 밝히지 못했지만 양자역학을 비롯해 입자물리학, 천체물리학, 이론물리학 등등의 온갖 물리학들의 발견과 관측, 계산, 추론을 통해 반물질이 존재한다(존재해야만 한다)는 것을 분명하게 밝혀냈습니다(의심하지 않고 믿는 자에게 복이 있으리라). 

 

                       


                                                                                              

그런 반물질로 이루어진 우주의 어둠이 (빛이 통과하지 못하고 중력효과에 의해 굴절될 정도의 밀도를 가진) 암흑물질로 가득하다는 것을 알게 됐습니다. 만약 우주의 25%를 이루고 있는 암흑물질에 대해 확실히 알게 되면 우주 탄생의 비밀을 푸는데 거의 근접하게 됩니다(이 글을 쓸 때는 중력파가 관측되지 않았다). 앞에서 설명드렸듯이 우주에너지는 빅뱅을 일으킬 때 우주로 퍼져나간 배경복사와 양자요동에 의해 창출된 양자에너지에 의해 어느 정도 설명이 가능하기 때문입니다.

                       

                                                                                              

이번 팅 연구팀의 발표에 따르면 소립자 250억 개를 분광계로 끌어 모아 1년 반 동안 관찰했더니 전자와 양전자 80억 개가 충돌하면서 에너지를 방출하는 상쇄반응을 통해 “암흑물질의 입자는 수백 기가전자볼트의 질량을 갖는 것 같다”고 했습니다. 즉 원자를 이루는 기본입자들을 통해 물질의 생성에 대해 밝혔듯이 암흑물질을 이루는 가상입자들을 통해 반물질의 생성에 대해 밝힐 수 있게 된 것입니다(관측된 것이 너무나 미미해 확정적으로 말할 수 없는 부분은 논문에 담겨있지 않았을 테지만).  

                        

                  

                              양성자 충돌이 만든 두 개의 녹색 선이 힉스입자로 추정된다 

 

 

만약 힉스입자가 기본입자들과 충돌하며 모든 입자들에 질량을 부여하는 힉스장의 원리까지 밝혀져 이번 발견에 더해질 수 있다면 우주 창조의 비밀은 거의 다 풀린 것으로 볼 수 있습니다. 우주를 이루고 있는 물질과 반물질, 우주에너지의 비밀까지 밝혔는데 그 다음의 남은 몇 가지 비밀들(아인슈타인이 예언한 중력파가 대표적)이야 얼마든지 꿰맞출 수 있습니다.

 

 

실제로 파인만이나 호킹, 그린, 와인버그, 서스킨드 등의 책을 보면 빅뱅 이후 우주 탄생의 단계가 이미 정립된 상태입니다. 현대물리학의 거의 모든 연구들이 각 단계 별로 비어 있는 것들을 채워가는 과정이라고 보면 그리 틀린 말은 아닙니다. 최신의 끈이론과 풍경이론도, 중성미자를 발견했다고 호들갑을 떨며 빛보다 빠른 물질이 있다고 한 것도 이것과 관련이 있습니다.                      

 

 

지금쯤 신이 천지창조의 마지막 비밀까지 자신의 모습을 본 딴 유일한 존재인 인간에 의해 낱낱이 밝혀질 것 같아 두려움에 떨고 있을지도 모릅니다. 아니면 그것도 이미 우주 탄생 이전에 예정해둔 청사진을 찾아가는 인류 진화의 과정이라고 할 수도 있을 것입니다. 허면 이제 두 번째 의문이 남았습니다. 그것에 대해서는 한 숨 자고 나서 설명드려야 할 것 같습니다. 지금이 새벽 3시56분을 지나고 있어 정신이 오락가락합니다. 하루라도 더 살기 위해서 잠부터 자야 할 것 같습니다.




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교양과학서로서 가장 많이 팔린  칼 세이건의 《코스모스》는 이오니아의 자연과학에서 현대물리학까지 인류의 과학이 어떤 과정을 거쳐 발전해왔는지 보여주는 최고의 고전 중 하나이다. 멋진 문장으로 인류의 과학사를 풀어낸 《코스모스》는 그리 어렵지 않은 내용으로 이루어져 있어, 누구라도 도전할 수 있는 최고의 교양과학서다. 이 책을 정독하게 되면 과학 얘기가 나왔을 때 고개를 끄덕이며 아는 척을 할 수 있다. 

 

 

                                        

 

 

 

패러다임 이론을 정립한 토마스 쿤의 《과학혁명의 구조》와 리처드 도킨스의 《눈먼 시계공》, 스티븐 호킹의 《시간의 역사》, 빌 브라이슨의 《거의 모든 것의 역사》, 조금 지루하지만 제임스 베니거의 《통제혁명》 등을 추가로 읽으면 전문가들 사이에서도 많이 꿀리지 않고 과학사에 대해서 토론을 이어갈 수 있다. 물론 여기서 더 깊이 들어가고 싶다면 리처드 파인만의 《물리학강의》 시리즈 3권에 도전해 보라. 

 

 

이 책들을 다 읽으면 과학사에 대해 강의할 수 있는 수준에 이를 수 있다. 이보다 더 큰 이득은 인문학과 사회학을 이해하는데 상당한 도움을 준다는 데 있다. 우리는 과학이 인문학과 사회학과 별개의 것인양 생각하기 일쑤지만 모든 학문의 기초를 이루는 것이 물리학과 화학, 생물학이기 때문에 인문학과 사회학에도 이 세 개의 학문적 지식이 밑바탕에 깔려 있다. 

 

 

이번 글에서는 칼 세이건의 《코스모스》에 나오는 진화의 예를 옮겨놓을까 한다. 이 내용이 재미있다는 생각이 들면 《코스모스》를 구입해서 읽어보기 바란다. 그러면 교양과학사도 이렇게 재미있을 수 있구나 하는 생각이 들 것이다.

          

 

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1185년 왜국의 천황은 안토쿠(安德)라는 이름의 일곱 살 소년이었다. 그는 헤이케(平家) 사무라이 일파의 명목상 지도자였다. 당시 헤이케 파는 숙적 겐지(原氏) 파와 오랫동안 피비린내 나는 전쟁을 치러 오던 중이었다. 이 두 파의 사무라이들은 서로 자신들의 조상이 더 위대하므로 천황의 자리는 자기네가 차지해야 한다고 주장하며 싸웠다. 둘의 자웅을 겨룰 운명의 해전이 1185년 4월 24일 일본의 내해 단노우라에서 벌어졌다. 이때 안토쿠 천황도 전함에 타고 있었다.

 

 

헤이케 파는 수적으로 열세였고 전략 면에서도 겐지 파에 비해 처지는 편이었다. 이 해전에서 헤이케 파 병사들이 수없이 전사했다. 전투에서 간신히 살아남은 병사들도 나중에 바다에 몸을 던져 집단 자살했다. 천황의 할머니 니이(二位尼)는 천황과 자신이 적에게 포로로 잡혀 갈 수는 없다고 결심했다.

 

 

그 해 황제는 일곱 살이었는데 나이에 비해 무척 조숙했다. 그는 매우 예쁘게 생겨서 얼굴에서부터 밝은 광채가 발하는 듯했다. 검은 머리카락을 등 뒤로 길게 늘어뜨린 어린 천황은 겁에 질려 한껏 불안한 표정으로 할머니 니이에게 물었다. “저를 어디로 데리고 가시나요?”

 

 

그녀는 눈물을 흘리며 어린 천황을 그의 긴 머리카락으로 묶어 줬다. 눈물로 범벅이 된 어린 천황은 작고 예쁘장한 두 손을 한데 모았다. 먼저 동쪽에 있는 이세신궁(伊勢神宮)에 작별을 고하고 서쪽으로 돌아서서 나무아미타불을 반복해서 읊었다. 니이는 “우리의 황도는 바다 저 깊은 곳에 있습니다”라고 말한 뒤 두 팔로 어린 천황을 꼭 껴안은 채 출렁이는 파도 밑으로 가라앉았다.

 

 

헤이케 함대는 전멸 당했다. 살아남은 사람이라곤 여자 42명뿐이었다. 이들은 원래 궁중의 시녀였는데, 그 후 전쟁터 근처에 살던 어부들에게 몸을 팔면서 살아야 했다. 그러는 동안 헤이케 파는 역사에서 완전히 사라졌다. 그러나 시녀와 어촌 사람들 사이에서 태어난 후손들은 단노우라 해전을 기념하는 축제를 열기 시작했다. 이 축제는 오늘날에도 매년 4월 24일에 거행된다.

 

 

축제일이 되면 자신을 헤이케 사무라이의 후손이라 생각하는 어민들은 대마로 만든 옷을 입고, 검은 머리덮개를 쓰고 물에 빠져 죽은 천황의 영정이 모셔져 있는 아카마(赤間) 신궁으로 행진한다. 그곳에서 그들은 단노우라 해전 이후에 일어났던 일들을 재연하는 연극을 관람하기도 한다. 몇 세기가 지난 후에도 사람들은 사무라이 유령들이 바닷물을 퍼내느라 헛수고하는 모습이 보인다고 했다. 그들은 지금도 바다에서 피와 패배와 굴욕을 씻어 내려고 그런다는 것이다.

 

 

어부들 사이에 구전되는 전설에 따르면 헤이케의 사무라이들은 게가 되어 지금도 왜국 내해 단노우라의 바닥을 헤매고 있다고 한다. 그런데 이곳에서 발견되는 게의 등딱지에는 기이한 무늬가 잡혀 있는데 그 무늬는 섬뜩하리만큼 사무라이의 얼굴을 빼어 닮았다. 어부들은 이런 게가 잡히면 단노우라 해전의 비극을 기리는 뜻에서 먹지 않고 다시 바다로 놓아 준다고 한다.

 

 

이 전설은 우리에게 재미있는 문제를 하나 제공한다. 어떻게 무사의 얼굴이 게의 등딱지에 새겨질 수 있었을까? 답은 아마도 “인간이 게의 등딱지에 그 얼굴을 새겨 놓았다”일 것이다. 게의 등딱지 형태는 유전된다. 그러나 인간처럼 게들에게도 여러 유전 계통이 있게 마련이다. 우연하게 이 게의 먼 조상 가운데 아주 희미하지만 인간의 얼굴과 유사한 형태의 등딱지를 가진 것이 나타났다고 가정해 보자.

 

 

어부들은 단노우라 해전 이후에도, 그렇게 생긴 게를 먹는다는 생각을 그리 달갑게 여기지는 않았을 것이다. 그들은 이 게들을 다시 바다로 돌려보냄으로써 자신도 모르는 사이에 진화의 바퀴를 특정 방향으로 돌렸던 것이다. 평범한 모양의 등딱지를 가진 게는 사람들에게 속속 잡혀 먹혀서 후손을 남기기 어려웠다. 그러나 등딱지가 조금이라도 사람의 얼굴을 닮은 게는 사람들이 다시 바다로 던져 넣은 덕분에 많은 후손을 남길 수 있었다. 게 등딱지의 모양이 그들의 운명을 갈라놓은 셈이다. 생존 확률이 점점 높아졌다.

 

 

마침내 보통 사람이나 보통 왜국 사람의 얼굴이 아니라 무섭게 찌푸린 사무라이의 용모가 게의 등딱지에 새겨지게 된 것이다. 이것은 결코 게들이 원해서 이루어진 결과가 아니며, 게의 의도와는 전혀 무관한 일이다. 도태 혹은 선택은 밖으로부터 오는 것이다. 사무라이와 더 많이 닮을수록 생존의 확률은 그만큼 더 높아졌다. 마침내 단노우라에는 엄청나게 많은 사무라이 게들이 살게 됐다.

 

 

이 과정을 우리는 인위 도태 혹은 인위 선택이라 부른다. 헤에케게의 경우 게들이 진지하게 생각하고 스스로 그 길을 택해서 그런 등딱지 모양을 만든 것이 아니었다. 그것은 어부들이 자신들도 모르는 사이에 자연 선택에 간섭한 결과인 것이다.

 

 

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양성자가 충돌할 때 10의 25승 분의 1초 정도 존재했다가 사라지는 ‘힉스입자’가 우주를 이루고 있는 최후의 입자다. 우주의 모든 것을 창조한 입자들을 모아놓은 파인만의 표준모형의 마지막 빈자리가 이로써 채워진 것이다. ‘힉스입자’가 조물주의 원료인 ‘신의 입자’로 불리는 이유는 힉스입자가 다른 기본입자에게 질량을 부여하는 역할을 하기 때문인데, 이런 역할 때문에 무에서 유를 창조했던 신의 입자라고 불린다

 

 

 

 

전자의 질량이 거의 제로(몇 십억의 분의 1g도 안 된다)인 것에 비하면, '힉스입자'는 질량이 제로이면서도 물질의 성격을 띠는 유일한 기본입자다. 마치 입자(질량)와 파동(에너지)의 성격을 동시에 띠고 있는 빛과 어떤 면에서는 동일하다고 할 수 있다. 기본입자는 우주를 구성하고 있는 물질, 반물질, 암흑물질(우주의 23%를 차지)을 이루는 가장 적은 단위의 물질을 말한다(우리가 보는 우주는 전체 우주의 4%에 불과하다).

 

 

이에 비해 원자보다 작은 입자들이 계속해서 발견됨에 따라 가상입자라는 것이 생겼는데, 이는 기본입자 중에서 아직 존재의 유무가 밝혀지지 않았지만 양자역학인 계산이 성립하려면 반드시 존재해야 하는 기본입자를 말한다. 즉, 각각의 입자들이 반응해서 일어나는 현상이 무수히 많기 때문에 확률적으로 이런저런 성질을 지닌 가상의 입자가 있어야 설명이 가능한 현상들이 있다. 현대물리학이 아직 밝혀내지 못한 곳에 가상입자가 자리하고 있다는 뜻이다.

 

 

허면 질량이 제로인 힉스입자가 빅뱅의 과정(수십조 분의 1보다 짧다)에 만들어진 기본입자들에 어떻게 질량을 부여할 수 있을까? 힉스입자들이 모여 새로운 기본입자를 만들었다면, 0에다 0을 더하는 것이기 때문에 질량이 있는 입자들이 탄생할 수 없다. 실제로 태초의 탄생한 기본입자들은 질량을 갖고 있지 않다는 것이 현대물리학의 주장이다. 그렇지 않으면 특이점이라는 곳에 현재의 우주가 들어있을 수 없기 때문이다.    

 

 

 

 

이래서 나온 것이 힉스장이다. 아인슈타인이 양자역학의 서막을 열었지만 우주의 질서정연함을 부정하는 자신의 발견을 받아들일 수 없었던 것도 '필드(장)'라는 개념에서 나온다. 자석 주변에 금속가루를 뿌리면 일정한 형태의 모양으로 모여 있는 것을 볼 수 있는데, 이것은 자석에서 나와 금속가루에 영향을 미치는 자기장 때문이다. 아인슈타인은 우주가 이런 거대한 장에 의해 질서정연하게 이루어져 있다고 믿었다. 

 

 

마찬가지로 힉스장(게이지장의 역으로 볼 수도 있다)도 힉스입자가 다른 기본입자들과 서로 부딪치고 교차하고 상호 영향을 주고받으며 물리적 반응(쿼크와 글루온 사이의 강한 상호 작용도 이렇게 탄생했다)을 일으키도록 만든다. 이런 과정에서 질량이 없는 기본입자들에 또 다른 입자들을 만들 수 있는 질량이 주어진다. 그 결과 원자를 이루는 양성자, 중성자, 전자가 탄생했다. 이런 원자들이 모여 분자를 이루면 비로소 물질으로서의 성질을 지니는 원소(주기율표에 등록된 것)들이 탄생한다. 

 


원자를 이루는 양성자와 중성자, 전자 등은 여섯 가지 성질을 지닌 쿼크와 보손(기본적인 물리적 힘을 전달하는 것으로 생각되는 원자 구성입자의 한 분류에 속하는 입자군으로 중력자(重力子), 광자(光子), 글루온(gluon), 중간벡터보손 또는 약자(弱子:W와 Z 입자 등이 있다) 같은 기본입자에 의해 만들어진다. 이중에서 중력자와 광자, 글루온 등은 기본입자의 움직임(에너지 덩어리인 광자의 분출에 의해 일어난다)과 결합을 유지하는 힘(양성자와 중성자를 묶어두는 힘을 말하는데 우주에 가장 강력한 힘으로 강한 핵력이라 하며, 이름은 글루온이다)을 지닐 뿐 질량은 없다.

 

 

이런 힉스장(이것은 또 어떻게 생겼을까? 에너지 준위와는 무엇이 다를까?)의 역할 때문에 힉스입자가 무에서 유를 창조했다는 소리를 듣는 것이며, 신의 입자라고 불리는 이유이다. CERN이 지하에 설치한 대형 검출기의 기본입자 충돌실험(심층 비탄성 산란이 일어난다)을 통해 힉스입자의 존재를 입증했기 때문에 고령의 힉스 교수가 노벨물리학상 수상할 수 있었다. 참고로 노벨상은 죽은 사람에게는 주어지지 않는다. 

 

 

 

 

힉스입자의 존재가 밝혀졌다고 해서 신의 창조론이 사라지는 것은 아니다. 다윈의 진화론도 오류들이 밝혀지고 있는 마당에 신의 창조론도 과학적 발견에서 홀로 고고하게 자유로울 수 없다. 하지만 한국의 대형교회와 구원파들이 보여주듯이 신의 영향력은 여전히 막강하다. 8월에 한국을 방문하는 프란치스코 교황(20~21세기를 통틀어서 최고의 교황이다)도 중세시대에 비하면 그 영향력이 형편없이 줄어들었다.

 

 

이론물리학은 대단히 철학적이어서 수학공식을 몰라도 얼마든지 도전할 수 있다. 특히 파인만이 정립한 표준모형(중성미자, 중력, 중력파, 암흑물질 등은 설명하지 못하지만)에 대한 이해만 확실하면 누구든지 이론물리학의 준전문가가 될 수 있다. 각각의 장, 즉 에너지 준위에 사용되는 스핀(양자역학적 물리량으로 전자와 광자의 값을 나타낸다) 같은 개념도 몇 번만 읽고 상상해보면 이해할 수 있다. 뉴턴역학과 상대성이론도 이론물리학적으로 접근하면 그리 어려운 개념도 아니다. 

 

 

필자가 추천하는 다음의 책들 정도면 이론물리학을 강의(비전문가를 상대로 한 낮은 수준의 강의)해도 될 만큼 충분한 지식을 가질 수 있다(그 이상을 원하면 《파인만의 물리학강의》 시리즈를 탐독하면 되는데 만만치 않다). 어려울 것이라 지레 겁먹을 

필요는 없다. 막상 도전하고 보면 '겨우 이 정도였어'라는 말이 저절로 튀어날 테니. 단, 힉스 입자의 발견에 따른 노벨물리학상이 힉스 교수에 주어지는 것에는 약간의 문제가 있다. 이번에 발견된 힉스입자는 대칭성이 깨지는 메커니즘을 발견한 것이지, 엄밀히 말하면 힉스 교수가 말한 힉스입자(힉스보존이 맞는 개념이다)는 아니다. 이에 대해서는 별도의 글로 올릴 생각이지만, 조금 시간이 걸릴 듯하다.

 

 

   



                                                                                                                                 사진 출처 : 구글이미지



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  1. 태봉 2014.07.21 12:50 신고

    좋은 책 소개해주셔서 감사합니다
    이 책들 모두 읽을 시간이 있을까나요?^^
    노력해 봐야겠네요 그리고 전 블로그 하지 않아요 할만한 실력도 없고..^^

  2. 소피스트 지니 2014.08.25 08:52 신고

    좋은 글이네요. 평소 입자물리학에 관심을 가지고 있는데. 오랜만에 웹문서에서 좋은 글을 본 것 같습니다.

    • 늙은도령 2014.08.25 15:21 신고

      입자물리학은 재미있는 분야입니다.
      특히 철학적 사고를 키워줍니다.
      과학과 철학이 함께 가야 하는데 요즘은 그게 안 됩니다.
      돈이 중간에 끼면서....

  3. 소피스트 지니 2014.08.25 15:32 신고

    맞습니다. 양자물리학으로 넘어오면서 과학과 철학의 경계가 모호해지게 됩니다.
    일반적인 사고로는 이해할 수준을 넘어서게 되지요.
    그래서 재밌습니다. 난해하지만.
    저도 한 10년 가까이 접한 분야이지만 그 놈의 돈이 우선이라.. ㅎㅎ
    철학적 사유를 힘들게 하죠.

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