물리학
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[레벨:30]id: 김동렬김동렬
read 8462 vote 0 2008.12.30 (22:38:01)

 

물질은 물리적 평형에 의해 유지된다. 그것은 미는 힘과 당기는 힘 사이의 평형이다. 그 평형이 일정한 공간을 점유하고 있을 때 우리는 그것을 물질이라고 부른다.


그런데 핵융합 등의 방법으로 이 평형을 깰 수 있다. 그 결과 더 낮은 단계의 평형(소립자)으로 기준점이 이동한다. 그 평형의 붕괴와 재질서화 과정에서 에너지와 운동이라는 잠정적인 상태가 관측된다.


존재는 평형과 평형이탈로 설명할 수 있다. 물질은 평형이고 에너지는 평형이탈이며 운동은 평형을 복원하는 과정이다. 그 평형의 궁극은 공간 그 자체인데 이는 어떤 의미에서 아직 명명되지 않았다고 말할 수 있다.


명명하지 못하고 있는 이유는 현재의 이론물리학으로는 소립자와 공간 그 자체의 경계선을 명확하게 그을 수 없기 때문이다. 그러나 언젠가는 분명한 곙계를 그을 수 있을 것이다. 그 때는 공간 그 자체라는 표현을 쓰지 않을 것이다.


열, 빛, 전기, 자기 등은 일정공간을 점유하는 물질의 평형에서 이탈하여 독립적으로 평형계를 만든다. 그 공간적 범위는 불명하다. 빛이 입자냐 파동이냐 하는 논의는 그 경계의 불명확함을 의미한다.


전기의 경우 플러스와 마이너스로 극성을 부여하여 격리시킬 수 있으나 열의 경우 절대온도를 기점으로 일방향적인 축적이 있다. 어느 쪽이든 평형을 가진다.


전기와 자기는 극성을 통하여 절대적인 계의 평형을 성립시키고 열은 온도차에 의해 상대적인 밀도의 평형을 성립시킨다.


요는 전기나 자기나 빛이나 열이 물질적인 평형이 공간을 점유하는 성질을 초월하고 있다는 것이다. 예컨대 전기를 함유한 물질 혹은 열을 함유한 물질은 그만큼 더 무게가 많이 나가느냐 하는 문제를 토론할 수 있다.


빛이 무게를 가지느냐 하는 문제다. 공간의 평형은 완벽하지 않다. 말하자면 구멍이 쑹쑹 뚫린 스펀지와 같다. 여기에 빛이나 열이나 전기나 자기나 뭔가를 투입해도 그 구멍 속으로 스며들기 때문에 평형을 깨지 않는다.


따라서 빛이나 전기나 열의 질량이 측정되지 않을 수 있다. 측정된다는 것은 평형을 깬다는 것인데 공간이라는 것이 완벽하게 꽉 차 있는 딱딱한 고체가 아니며 단지 수 많은 평형들의 집적일 뿐이며 그 평형은 미세한 분야에서 1 대 1의 관계로 하여 상대적으로 성립하기 때문에 많은 빈공간이 있다.


그러므로 빛의 상대적인 운동량에 따라서 빛이 중력의 영향을 받을 수도 있고 받지 않을 수도 있다. 즉 어떤 방법으로 빛을 용기에 가둘 수 있다면 측정이 가능할 수도 있다는 말이다.


빛의 정지 질량이 0이라는 것은 측정불가를 의미할 수 있다. 즉 빛을 가두지 못하기 때문에 질량이 계측되지 않는 것이다. 이는 살아있는 물고기를 물속에서는 저울에 달 수 없는 것과 같다.


열이나 전기나 자기도 마찬가지로 볼 수 있다. 단지 지금 현재의 기술로 측정이 불가할 뿐 실제로는 질량이 존재할 수 있다.


존재는 평형이며 평형은 계를 중심으로 성립한다. 그 계의 기초는 상대성이며 모든 평형은 상대적인 평형이고 따라서 그 1 대 1의 상대성이 맞아떨어지지 않는 빈공간이 존재하며 그 빛이나 열이 그 빈공간을 지날 때 평형을 깨뜨리지 않으므로 전체의 계의 밀도에 영향을 미치지 않아서 계측되지 않을 수 있고 따라서 입자가 아닌 것으로 보여질 수 있다.


이는 큰 항아리에 호박을 담는다고 할 때 호박 다섯덩이로 항아리가 가득 차서 더 넣을 수 없는데, 그 사이의 빈틈에 감자를 넣을 수 있고, 또 그 빈틈에 밤을 넣을 수 있고 또 그 빈틈에 좁쌀을 넣을 수 있는 것과 같다.


저울로 무게를 달려면 천칭을 사용해야 한다. 이때 천칭저울의 양쪽은 평형을 이루어야 한다. 그 평형은 1 대 1의 상대적인 평형이다. 그 평형을 성립시킬 수 있는 기술적인 방법이 없다면 저울로 달 수 없다.


그 경우 실제로는 질량이 있는데도 불구하고 계측되지 않을 수 있다. 이상의 논의를 통하여 알 수 있는 것은 우리가 공간이라고 부르는 것은 실제로는 공간이 아날 수 있다는 거다.


측정 불가능한 무언가가 존재한다. 그 무언가는 아직 명명되지 않았다. 그 무언가는 물질의 존재를 담보하는 성질을 가진다. 그 무언가를 공간으로 부를 수 있다. 그러나 우리가 통념적으로 생각하는 그 공간은 아닐 수 있다.


그 무언가는 밀도를 가지며 그 밀도차에 의해 빛이 휘어지고 물질이 존재하고 별이 탄생하며 우주가 존재하는 것이다. 그렇다면 우리 눈에 관측되는 많은 부분이 빛의 성질이나 물질의 성질이 아니라 그 무언가의 성질일 수 있다.


물질은 그 무언가의 밀도차에 의하여 형성된 거품과 같다. 물질은 큰 구멍이 쑹쑹 뚫린 스펀지와 같으며 많은 빈틈을 가지고 있고 그 빈틈 때문에 빛과 열과 전기와 자기가 그 물질의 평형에 영향을 미치지 않고 독립적인 평형을 만들 수 있다.


인간은 자연이 만든 생태계의 일부로 존재하며 생명체들과 경쟁하지만 동시에 국가라는 문명계의 일부로 존재하며 국가간에 경쟁한다. 즉 인간은 자연이라는 커다란 계 안에서 독립적인 계를 형성하고 있는 것이다.


인간이 만든 국가라는 계의 평형이 자연이 만든 생태계의 평형을 교란시킬 수 있다. 즉 국가간의 대결이 자연이 만든 생태계의 평형을 무시하는 것이다. 그러나 한편으로는 국가가 첨예하게 대결하면서도 자연의 평형을 전혀 교란하지 않을 수도 있다.


전기와 자기와 빛과 열의 존재는 물질이라는 평형계가 매우 허술한 구조를 가지고 있으며 그 때문에 빈틈이 존재하고 그 빈틈에 물질의 일부가 독립적인 평형의 계를 구성하고 있는 것이다. 


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