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물리학과 대승기신론 - 관찰자와 현상
소광섭 지음 / 서울대학교출판부 / 1999년 7월
평점 :
구판절판
전에 생각의 탄생에서 추천한 책이라 주문해 읽다가 뒤쪽을 읽지 않았다. 아마 그 뒤쪽을 읽을려면 많은 시간이 있어야 할 것 같다. 이제까지 내 생각의 중심은 다윈의 세계관에 익숙해 왔다가 불교적인 세계관에 적응하려니 한 참의 시간이 필요 할 것 같다.
하지만 1부 물리학적 자연관,2부 관찰자와 현상 부분은 상당히 읽어 볼만한 가치가 있다. 한줄 한줄 줄그어가면서 새로운 시각에서 데카르트, 뉴턴의 역학을 설명하고 상대성이론 양자론 우주론을 간략히 요약하면서 재미있게 설명해준다. 이 책의 결론을 한줄로 이야기 하자면 이렇다.
'모든현상은 관찰자에 의하여 이미 그 성격이 결정되어 있다. 그러므로 대상을 보는 것은 곧 자기 자신을 보는 것과 다름없고 , 자기 자신에 대하여 철저히 안다면 모든 대상에 대하여 다 알게 된다. '
나는 이결론에 일부분은 동의할 수 는 없다. 이런 결론을 도출하기 까지 상대성이론을 통한 시공간의 이야기' 양자론에서의 불확정성의 원리와 확률을 통한 관찰 행위의 역할...등에 이야기에는 아주 생각할 만한 점이 있다는 것은 인정한다. 현대과학의 한계에 대한 저자의 관점도 나는 동의한다.
하지만 모든 현상이 관찰자의 관점에 따라 결정된다는 이야기는 좀처럼 수긍할 수 없다. 일정부분 양자론의 세계에서 그 효용성은 인정하지만 그것을 거시세계까지 적용하는 것은 좀 무리가 아닌가 생각한다. 물론 이 책의 목적이 불교의 대승기신론의 관점에 대한 설명을 위한 부분도 이해가 가지만 과학적 사실이 관찰자의 시점에 따라 달라 진다면 그 것은 다시 중세로의 회귀가 아닐까 하는 걱정도 되고 그로 인해 파생될 부작용도 만만치 않을 것 같다.
물론 그런 걱정때문에 잘못이라고 이야기 한것은 아니다. 내 이야기는 관찰자의 주관적 기준에 따라 현상에 대한 모든 것을 알수 있다고 이야기하는 것은 나가도 한참 나갔다는 이야기이다. 내 생각이 잘못 될수도 있고, 아직 짧은 소견이라 저자의 생각까지는 미치지 못하겠지만 그래도 내 생각은 너무 많이 나간것 같다는 생각이 든다.
하지만 이 책을 간단히 뭐라고 평하기에는 내게 던져준 이야기들이 많은 것을 생각하게 해준다. 이 책의 본문 분량이 약 120폐이지 되는데 뒤쪽 50페이지 정도의 대승신기론은 아직 읽지 않았다.
다만 최근에 읽고 있는 제럴드 에델만의 신경과학과 마음의 세계를 읽고 있는데 읽다 보면 이 책을 나도 모르게 떠들어 보게된다. 아인스타인의 상대성이론을 통해 관찰자가 갖게 되는 위치와 그에 파생된 원리를 통해 새로운 관점으로서 혜안을 느끼게 된다.
상대성이론에 있어서 관찰자가 등속운동이라는 특별한 운동상태에 있을 경우 특수상대성이론이라 하고, 가속도가 일반적인 운동을 할경우 일반상대성이론이라 한다. 이 구분에서 알수 있듯이 관찰자의 운동이 상대성이론의 구성에서 명시적역할을 하며 이론의 핵심이 되는 원리에 관찰자와 관찰수단(빛)이 등장한다.
특수상대성이론은 두개의 원리에 바탕한 연역적 이론체계인데 그 첫번째는 상대성원리인바 아인스타인은 이를 이론 구성의 첫번째 초석으로 삼았다는 점에서 탁월하다 하겠으며 관찰자들간의 상대성 혹은 동등성을 물리법칙의 제1원리로 올려 놓은 것이 그의 업적이다 그런데 특수상대성이론을 고전역하과 다르게 만든 가장 중요한 요소는 우리의 관찰 수단에 빛이 매우 특별한 존재인바 광속은 어느 관찰자가 보아도 일정한 속력이란 사실이다. 이는 아인스타인의 위대한 발견으로 광속일정의 원리이며 빛은 관찰의 대상인 자연현상 중 특별한 요소가 아니라 관찰을 가능케 하는 관찰수단으로서 이론구성의 핵심이 된다는 점이다.
특수상대성이론의 두개의 원리가 모두 관찰에 관한 점 증 상대성원리는 관찰자의운동에 관한 것이고 광속일정의 원리는 관찰수단(빛)에 관한 원리이다. 만약 자연현상의 법칙들이 우리의 관찰과 무관하게 독립적으로 존재하는 어떤것이라면 관찰에 관한 원리에서 자연현상의 법칙을 이끌어 낸다는 것은 있을수 없는 일인데 상대성이론은 관찰에 관한 원리로부터 자연법칙을 이끌어 내는데 자연현상의 법칙 중 적어도 일부의 측면은 관찰에 의해서 만들어 지거나 규정지어 진다고 볼수 있다. 관찰자는 수동적인 발견자가 아니라 능동적인 법 제정행위자이며 관찰없이 저절오 있는 자연과 그 법칙이란 상상만의 허구이거나 우리와는 무관한 것 , 알수 없는 것이라 하겠다.
특수 상대성이론은 우리의 세계관 형성에 있어서 빛의 중요성을 인식한 첫 물리학 이론이다. 시간과 공간처럼 원초적 개념까지도 빛에 의해서 규정되어진다.
광속이 일정하면 시간과 공간이 관찰자에 따라 달라진다는 겅을 이해하려면 두 사건 사이의 시간과 두점 사이의거리를 어떻게 정의하고 측정하는 가를 알아야 한다. 동시성이나 시간의 비교에 등장하는 것은 언제나 빛이다. 빛을 써서 시간도 길이도 정의하고 측정하는 것이며 과학과 기술의 엄격한 측정표준, 도량형의 기준의 성정을 표준연구소에서 실제로 빛을 써서 제시하고 있다. 그러므로 빛이 기본적인 요소이고 시간과 공간의 변환은 빛에 의해서 규정되는 2차적 개념이다
즉 상대성이론은 광속의 불변하는 이치과 시공간의 변하는 이치에 관한 이론인데 시공간의 변환의 규칙은 광속불변의 원리로부터 나오는데 일단 시공간의 변환규칙이 정해지면 이에따라 에너지와 운동량이 어떻게 변환되는 지 결정되며 여기서 E=MC2이라는 질량.에너지 등가공식이 나온다.
간략히 요약하자면 자연현상의 모든변환 규칙은 시공간의 교환법칙으로부터 나오고 시공간의 변환은 광속의 불변과 관찰자의 상대성에 바탕한다.