블랙 홀 속에 있는 미분자들은
 

하이젠베르그의 불확정 원리Uncertainty Principle에 따르면 우리는 미분자의 상태를 정확하게 측정할 수 없으며 따라서 미분자의 미래에 관해 예언할 수 없다.
다만 우리는 다른 결과들이 초래될 것에 관해서만 그 가능성들을 예언할 수 있을 뿐이다.
이런 우연의 요소는 아인슈타인의 정신을 어지럽혔고 아인슈타인은 우리가 물리적 법칙을 정확하게 정립할 수 없다는 사실을 믿으려 하지 않았다.
하지만 모든 증거들에 의하면 양자현상Quantum Phenomenon과 불학정 원리는 물리학의 어느 분야에서도 피할 수 없이 일어나고 있는 현상이다.

아인슈타인의 일반 상대성 이론을 고전 이론이라고 부르는 까닭은 그의 이론에는 불확정 원리가 수용되어 있지 않기 때문이다.
누군가가 이 두 이론을 혼용하여 새로운 이론을 모색해야만 했으며 나와 펜로우즈는 공간-시간이 아주 작은 규모로 높게 구부러짐을 증명했다.

불확정 원리가 일반 상대성 이론의 모순들을 증명했으며 1948년에 미국 물리학자 리처드 페인만Richard Feynman은 빛의 양자이론을 발표했다.
페인만은 다른 미국인 줄리안 슈빙거Julian Schwinger와 일본 물리학자 시니치로 토모나가Shinichiro Tomonaga와 함께 1965년에 노벨상을 수상했다.
페인만은 1988년에 타계했다.

미분자가 A에서 B로 나아가는 가능성이란 미분자가 A에서 B로 나아가는 모든 방법들의 합계와 관련 있다.
나는 1973년에 블랙 홀 근처 구부러지는 공간-시간 속에 있는 미분자에 불확정 원리가 어떻게 적용될 것인가에 대해 연구하기 시작했다.
나는 놀랍게도 블랙 홀이 온전히 검정색이 아니라는 사실을 발견했다.
불확정 원리는 블랙 홀 밖으로 계속되는 비례로 미분자들과 발광이 새어나오고 있음을 나로 하여금 알게 해주었는데 이런 사실에 난 놀라고 말았다.

블랙 홀은 우주의 일정한 지역으로 어떤 물질이라도 빛보다 더욱 빠른 속도를 지니고 있지 못하다면 그곳에 갇혀서 빠져나올 수 없게 된다.
페인만은 미분자들은 공간-시간을 통해 어느 방향으로도 나아갈 수 있다고 했다.
미분자는 빛보다 더욱 빠른 속도로 먼 거리를 갈 수 있는 확률은 낮지만 블랙 홀을 빠져나올 수 있는 만큼은 빠를 수 있으며 그후 빛보다는 느리게 간다.

불확정 원리는 미분자가 블랙 홀을 빠져나올 수 있음을 시사했다.
하지만 우주에는 우주 초기에 형성된 아주 작은 블랙 홀들이 있고 이 원시시대부터 존재하는 블랙 홀들은 그 크기가 원자의 핵the Nucleus of an Atom보다 작지만 그것들 원래 물질은 후지산만한 십 억 톤에 달한다.
그것들은 아주 힘있는 에너지를 발산한다.
그러나 그것들이 우주에 그리 많지는 않을 것이다.
블랙 홀이 방사한다는 나의 예언은 아인슈타인의 일반 상대성 이론과 양자원리를 혼용하여 이루어진 것이었다.

블랙 홀 속에 있는 미분자들은 이제 그것들의 존재가 종식된 것들이라고 말할 수는 없고 그것들은 블랙 홀에서 탈출하여 블랙 홀 밖에서 계속 존재하게 된다.
양자원리는 어쩜 Big Bang 때 창조가 시작되면서 시간이 시작되었다는 논리를 무효화시킬 것이다.
아직 우리가 이런 논리를 정연하게 할 수는 없지만 만약 우리가 우리의 실재 시간real time 대신 상상의 시간imaginary time을 사용한다면 이해가 가능해진다.
상상의 시간은 이해하기 어려운 개념이다.
내가 상상의 시간을 사용한다고 철학자들이 나를 심하게 비난하기도 했다.
그리고 양자역학의 발견으로 우주의 역사는 독특한 역사가 아니라 모든 모든 가능한 역사every possible history임을 알게 되었다.

실재 시간을 수평선이라고 한다면 왼쪽은 과거이고 오른쪽은 미래가 될 것이며 상상의 시간이란 실재 시간에 직각을 만드는 수직이라고 생각하면 된다.
왜 상상의 시간에 대한 개념이 필요한가 하면 물질과 에너지들이 공간-시간을 구부러뜨리기 때문이다. 상상의 시간은 실재 시간에 직각을 이룬다.

1983년 나와 짐 하틀Jim Hartle은 우주 역사들의 합을 실재 시간 내에서 역사들의 합으로 이해해서는 안 되고 상상의 시간 내에서의 역사들의 합으로 받아들여져야 한다고 주장했다.
왜냐하면 이 역사들은 시작도 끝도 없으며 무슨 현상이 일어났었는가는 온전히 물리학의 법칙으로만 이해될 수 있기 때문이다.
만약 우리가 상상의 시간 내에서 우주의 역사를 이해한다면 우리는 우주의 역사가 실재 시간 내에서 어떻게 일어났는지를 계산할 수 있게 된다.
이렇게 되면 우리는 완전히 통일된 이론을 갖게 되며 우리는 우주 안에 있는 모든 것들을 예언할 수 있게 된다.

아인슈타인이 이런 이론을 발견하지 못한 까닭은 그가 양자역학을 신뢰하지 않았기 때문이다.
아인슈타인은 우주는 많은 다른 역사들을 가질 수 있었을 것이라는 이론을 받아들이려고 하지 않았다.
상상의 시간은 공상과학에서는 벌써 자연스럽게 사용되고 있다.
상상의 시간은 수학적 속임수나 공상과학보다 더한 것이다. 


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물체들은 블랙 홀 속으로 흡수되며

 
물질이 공간-시간을 구부리는 역할을 하고 물질이 자체의 지역을 구부려서 우주와의 관계를 끊고 스스로 독립하여 존재하는 경우가 있는데
이런 지역을 블랙 홀이라 한다.
물체들은 블랙 홀 속으로 흡수되며 흡수된 물체들은 어느 것이라도 홀 밖으로 빠져나갈 수 없다.
만약 탈출하는 데 성공하려면 그 물체는 반드시 빛의 속도보다 빨라야 하는데
아인슈타인의 상대성 이론에 따르면 어떠한 물체라도 빛보다 빠를 수 없다.

아인슈타인은 블랙 홀에 관해 믿으려 하지 않았다.
하지만 로버트 오펜하이머Robert Oppenheimer는 1939년에 태양보다 두 배 이상 큰 별이 자체의 핵연료를 모두 소모하게 되면 필연적으로 무너질 수밖에 없음을 보여주었다.
그러나 2차세계대전이 발발하자 오펜하이머는 원자폭탄제조 연구에 관여하느라 중력적 무너짐gravitational collapse에 관한 관심을 잠시 잊고 있었다.
다른 물리학자들도 그런 우주에 대한 예언들을 우주를 관망하여 확인할 수 없었기 때문에 예언들을 신뢰하지 않았으며 그런 분야에 대한 관심을 접고 지구에 관해서만 연구에 몰두했다.
그런데 1960년대 천체 관측의 발달로 우주에 대한 학문에 큰 진전이 생겼고 그때까지만 해도 아인슈타인의 일반 상대성 이론이 불확실하게 인식되고 있었는데
나와 로저 펜로우즈는 새로운 이론을 세상에 공표했다.

우리의 이론은 공간-시간이 스스로 구부러진다면 공간-시간에는 시작이 있거나 종말이 있어야 한다는 것이었다.
공간-시간은 150억 년 전에 Big Bang으로 시작되었으며 공간-시간은 별이 붕괴되거나 어느 것이라도 블랙 홀 속으로 흡수되면 종말을 고하게 된다.
이런 내용은 일반 상대성 이론으로는 예언될 수 없었고 Big Bang 때 우주가 어떻게 전개되었는가에 대해서도 말해줄 수 없는 것이었다.
그러므로 일반 상대성 이론은 완전한 이론이 못됨을 나와 펜로우즈가 세상에 공표한 것이었다.

우주가 어떻게 시작되었으며 물질이 스스로의 중력으로 붕괴되었을 때 어떤 현상이 일어나는가를 설명하는 이론이 요구되었다.
1905년 아인슈타인이 특수 상대성 이론the Special Theory of Relativity을 사용할 때 그는 현상에 관해서도 썼으며 그것을 광전의 효과the Photoelectric Effect라 한다.
아인슈타인은 각 미분자는 한 빛의 양자one quantum of light가 쇠에 닿을 때 쇠는 이에 상당하게 발산한다고 했다.
이런 이론은 양자이론Quantum Theory에 크게 공헌했으며 아인슈타인은 1922년에 노벨상을 수상했다.

아인슈타인은 이미 일반 상대성 이론으로 노벨상을 수상했어야 했지만 공간과 시간이 구부러진다는 그의 아이디어는 순수이론적이었고 논란거리였으므로 노벨상위원회가 광전효과 이론으로 그에게 상을 수여했는데
광전효과만으로도 그는 상을 수여받을 만했다.

1925년 베르너 하이젠베르그Werner Heisenberg에 의해 미분자의 정확한 위치를 측정한다는 것이 불가능하다는 점이 발표되면서부터 아인슈타인의 광전효과 이론은 온전하게 받아들여지게 되었다.
미분자가 어디에 있는가를 알려면 빛을 미분자에 비춰야만 하는데
이럴 경우 아인슈타인은 말하기를 아주 적은 양의 빛으로는 불가능하고 최소한의 일격(one packet 혹은 양자quantum라고 부른다)의 빛을 비춰야 한다.
양자의 빛은 미분자로 하여금 어느 방향으로 움직이게 한다.
미분자의 위치를 좀더 제대로 측정하려면 양자의 보다 큰 에너지를 사용해야 하며 그것은 미분자를 더욱 어지럽히게 된다. 


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우주는 춥고 어두운 곳
 
우주의 기원에 관해서는 두 가지 설이 가장 유력하다.
하나는 서양 종교, 즉 유대교, 기독교, 이슬람교의 신학적 사상으로 우주의 기원을 그리 멀지 않은 과거에 국한시키는 것이다.
17세기의 주교 우서Ussher는 우주가 창조된 때를 기원전 4004년이라고 주장했는데
그는 어리석게도 구약성서에 등장하는 사람들의 나이를 합했던 것이다.
한편 그리스인은 우주가 이미 존재했고 또한 영원히 존재할 것으로 믿었다.
우주를 불변하는 것으로 본 것이다.
우주가 영원히 존재하는 것인지 아니면 창조된 것인지는 형이상학과 종교의 문제이다.

칸트는 1781년에 쓴 유명한 <순수이성 비판 The Critique of Pure Reason>에서
저서에서 우주가 시작되었다고 믿는 것과 그렇지 않다고 믿는 것 모두 타당한 논쟁이라고 적었다.
칸트는 우주를 관측하고 그런 말을 한 것이 아니라 단순히 이성적으로 그런 결론을 내린 것이다.

19세기에 지구와 우주가 변하고 있음이 발견되었다.
지질학자들은 이 땅에서 수억 또는 수십억 년 된 바위를 발견했다.
독일 물리학자 루드빅 볼트츠만Ludwig Boltzmann은 소위 말하는 열역학의 두 번째 법칙Second Law of Thernodynamics을 발견했는데
우주 안에 무질서가 계속 증가하고 있음을 밝혔다.
그는 우주가 유한한 존재라는 것과 또한 완전한 무질서 상태로 퇴보하여 모든 것들이 동일한 온도 상태에 머물게 된다고 주장했다.

에드윈 허블Edwin Hubble은 1929년에 우주가 팽창하고 있음을 발견했다.
허블에 의해서 우주 기원에 대한 논란은 새로운 국면에 접어들었다.
자꾸 멀어져가는 모든 은하를 과거로 되돌려본다면 모든 은하가 한데 어울러져 있었던 때가 있었을 텐데 그때가 대략 100억 년과 200억 년 사이가 될 것으로 산출되었다.
이는 우주의 나이라고 말할 수 있다.
이때 빅뱅Big Bang이 발생했는데 그때 우주의 밀도와 공간-시간의 만곡(굽음)은 무한했을 것으로 짐작된다.
우리가 여태까지 발견한 과학의 법칙들은 이 시기에는 무용지물이 된다.
따라서 과학은 우주가 어떻게 생성되었는지를 말할 수 없다.

캠브리지 대학의 마틴 라일Martin Ryle과 그의 동료들은 은하 밖에 있는 라디오 주파들의 출처를 측정한 결과 강한 출처들보다는 미약한 출처들이 더 많다는 사실을 밝혀냈다.
이런 발견으로 우리는 두 가지 가능성을 말할 수 있다.
하나는 강한 출처들이 평균 출처들보다 덜 자주 일어나는 우주의 어느 지역에 우리들이 살고 있다는 것이고,
다른 하나는 빛이 좀더 먼 출처를 떠나 우리들을 향하고 있으며 과거에는 출처의 밀도가 높았을 것이라는 점이다.
1964년 아르노 펜지아스Arno Penzias와 로버트 윌슨Robert Wilson은 은하 밖 멀리로부터 오는 극초단파 방사Microwave Radiation의 배경을 발견했는데
극초단파 방사는 뜨거운 물체로부터 방사된 것으로 온도는 절대영도(-273 C)보다 겨우 2.7도 높다.

그러니까 우주는 춥고 어두운 곳이다. 




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노자의 도

 
노자는 말로서 나타낼 수 있는 도, 명칭을 붙일 수 있는 명은 참으로 훌륭한 도나 명이 될 수 없다고 했다.
항구적인 의미를 지닌 것은 말로서 나타낼 수 없으며 명칭을 붙일 수 없다고 했다.
다만 사람이 생각하기를 무nothing를 만유everything의 기초에 두고 유를 만유의 분화로 볼 뿐이다.
그러나 원래는 유와 무가 동일하고 나타난 표상에서 모습을 달리할 뿐이다.
유를 무가 전개한 것으로 보고 무를 기초로 해서 유를 보는 시각인 것이다.

일본인 킴바라세이고는 저서 <동양의 마음과 그림>에서 노자의 사상과 불교의 심리학을 같은 맥락에서 이해했다.
눈을 감고 거기에 나타나는 세계를 더욱 가치있는 인식의 대상으로 삼는 의향과 노자의 영원불변한 무에 대한 인식을 동일한 것으로 보았다.
캄바라세이고는 무를 수학적 무로 보지 않고 수없이 많은 유를 산출하는 가능성으로 보았다.
판연히 유와 구별이 되고 유와 대립하는 무가 아니라 시시각각으로 그것이 놓여 있는 위치에서 유로 전환하는 경향에서 충실한 상태에 있는 무로 보았다.
그는 무 자신은 시현함이 없이, 그러면서도 항상 시현하는 게 본래의 무,
즉 살아서 움직이는 무로 해석했다.

무의 형상에 관해 <도덕경>에는 다음과 같이 적혀 있다.

무는 눈에 보이지 않기 때문에 평편하고,
귀에 들리지 않기 때문에 드물고 조용하며,
손에 잡히지 않기 때문에 희미하고 미세하다.
이 셋을 그 이상 구명할 수 없으며 혼합해서 하나가 되어 있다.
윗부분이라고 해서 더욱 밝지도 않고 아랫부분이라고 해서 더욱 어둡지 않다.
뭐라고 명장할 수는 없으나 그런 대로 연속하여 늘 만물의 상태로 되돌아간다.
이를 가리켜서 상태가 없는 상태, 형상이 없는 형상이라고 한다.
혹은 한 마디로 뭔지 모르는 불확실성이라고 한다.

무가 평편하고, 드물고 조용하며, 희미하고 미세하다는 것은 무가 감각적인 요소를 구비하고 있다는 말이다.
무가 감각적인 요소를 전혀 구비하지 않았다고 해서 무를 어둡다고 말할 수 있느냐 하면 어둡지는 않다는 것이다.
무는 밝지도 어둡지도 않지만 늘 활동하여 정지하지 않고 한없이 형성을 지속한다.
그 상태는 상태가 없는 상태이고 그 형상은 형상이 없는 형상이다.
무는 나타남이 없이 늘 나타나며 연속적으로 활동하는 것이 무의 형상이다.
무는 눈에 보이지 않으면서 보이고 귀에 들리지 않으면서 들리는 것이라고도 말할 수 있다. 


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노자의 신비주의 
 

노자의 신비주의 사상은 <도덕경>의 권두에 나오는 제1장에서 명확하게 전개된다.
이는 <도덕경> 전체를 요약한 것이라 할 수 있는데 다음과 같다.

도라는 것을 말로서 나타낼 수 있다면 그것은 불변의 도는 아닌 것이다.
명name이란 것은 명칭을 붙일 수 있다면 그것은 불변의 명은 아닌 것이다.
최초에 천지는 명칭을 붙일 수 없는 것에서 출발했다.
명칭을 붙일 수 있는 것은 파생된 만물의 유래에 지나지 않는다.
그러므로 늘 욕망에서 벗어난 사람만이 그 본질을 볼 수 있으며, 늘 욕망에 사로잡힌 사람은 그 말단밖에는 보지 못한다.
이 둘은 동일한 근본에서 나왔음에도 불구하고 명을 달리 한다.
그 근본을 가리켜서 신비라 한다.
깊고도 깊은 신비, 이 세상 온갖 본질essence과 형상forms이 나오는 문이다.

노자는 초나라의 고현(오늘날 하남) 사람으로 대략 주나라 영헌 초년에 태어난 것으로 전해온다.
전설에 의하면 노자는 주나라의 왕실 도서관의 사서를 한 적이 있으며, 서쪽 관을 넘어 속계를 벗어나 선인이 되어 언제 타계했는지 모른다고 한다.
장자의 양생편에 다음과 같은 구절이 있어 노자가 선인이 되었다는 전설을 부인하고 있음을 본다.

노담이 작고하여 진실이 조문을 가서 세 번 곳을 하고 나왔다. 




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