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작성자 : 이정구 작성자ID : jk0620 조회 : 21 추천 : 1
작성일 : 2004-01-12
우주를 과연 어떻게 이해 할 것인가/ 기본적인 관점은 우주공간의 해석이다
우주를 과연 어떻게 해석 할 것인가. 아인쉬타인과 호킹. 숱한 과학자들이 말하는 우주론에 따라 물질의 원자.소립자들과 중력.양력.강력.전자력의 힘으로만 전적으로 해석해 봐야 하는가.
여기에서 우리가 그 무엇보다 빠뜨려서는 안되는 기본적인 관점은 '우주(cosmos)공간'에 관한 기본성질에 대하여 해석을 충실할 필요가 있다는 점이다. 우리가 이제는 우주공간에 대하여 '플러스마이너스' 극성과 '열리고 닫힌' 상태로써 설명할 수 있으리라. 물리학과 수학의 적절한 양면 이론도구를 이용하면 우주 공간에 대하여 좀더 이해할 수 있을듯 싶다.
단극성 (unipolar)에서 양극성 (bipolar)으로 변하는 공간이 존재한다. 단극성을 띠는 상태는 열린 공간이며 단극성에서 다극성으로 변하는 순간 닫힌 공간이 된다. 다극성은 몇개가 닫히고 열리는 공간을 의미하고 열린 곳이 내부인지 외부인지를 판단해야 한다.
그림1.http://mss.com.ne.kr/nc-in.jpg
그림2.http://mss.com.ne.kr/nc-out-o.jpg
그림1.은 선의 끝이 열린 상태이며 내부에서 끝났다. 그림2.는 선의 끝이 외부에서 끝났다. 그 끝은 열린 공간에서의 계속 진행형이다. 만약에 어느 선에 닿아서 완전히 닫힌 상태가 되면 선의 내부에서 계속 진행을 하리라 추측된다. 닫힌 상태로 '정지돼 있으리라' 적어도 물질계에서는 상상이 안된다. 전기는 회로를 가지면서 구리선 내부를 순환한다. 닫혀진 공간은 바로 통로의 공간괴도 같고 전기가 흐르는 도선과도 같다. 블랙홀에 갇힌 물질이 어디론가 빠져나간 통로로 보는 것이지 무한히 축소된 세계로 말려들 것이라 여기지 않는다. 우주공간을 우주선이 비행할 수 있다는 자체가 닫혀진 우주공간의 커다란 통로에 지나지 않아 보인다. 말인즉 우주공간은 3차원 통로에 닫힌 공간이다.
그런데 우주가 계속 팽창한다는 허블의 관측이 있다.
우주는 결국 열린 단극성의 끝자락을 가졌다.
그것은 '3차원+열린 공간(개곡선)'으로 표현되는 그림1.과 같이 3차원 내부에서 끝나지 않는 선의 끝자락 처럼 보인다. 우주의 팽창을 3차원의 물질계 공간안에서 해석해야하는 절묘한 결론은 결국 그림1.과 같은 상황 뿐이다. 그리고 우주의 3차원 공간에서 시간의 개념을 덧붙인다면 그것은 그림2.와 같이 열린 공간을 3차원 외부에 놓은 상태이다.
이는 개곡선(열린 곡선)에서 폐곡선(닫힌 곡선)으로 범주에 닫히는 수학적인 개념과 일치한다.
우주의 빅뱅사건은 바로 열린 단극성의 성질을 지닌 공간이며 우주가 계속하여 팽창일로에 있다면 개곡선(linear)과 같은 개곡면 개곡공간.개곡 시공간일 것이다. 현제의 우주는 다단극(multi-single poles ) 그림1.과 그림2.의 모습일 수 있다. 닫힌 공간을 몇차례 가지고 다시 끝은 여전히 진행되고 잇는 열린 공간이다.
시간과 같이 한번 흘러가면 되돌아 올 수 없는 비가역성의 공간이 단극성 공간이다. 한번 붕괴되고 파괴되었거나 생명체의 개체의 특성처럼 오직 단하나뿐인 개체, 소수(prame)들은 unipolar space이다. 조화와 균형질서의 바탕 위에서 계속 진행해야 하는 다극성 차원이 물질우주에서 진행되고 있는지도 모를 일이다.
보기1.
z
1000000
0010000
0000100
0000001
0100000
0001000
0000010
z'
보기1.은 7차 단위 마방진이라 불린다. magic sum은 1 이다. z에서 시작 될 무렵까지는 단극성이였다. 결국 z'열에 이르러 닫힌 공간이 돼 버렸다. 거대한 마방진은 열린공간에서 닫힌공간으로 바뀐 규모이다. 결국은 닫혀야 전체적인 조화와 균형질서의 대통일장이 형성된다.
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40111.메모정리
.물질에 있어 거품은 허상과는 다르다.
복소수에 있어 허수이거나 무게을 지닌 질량에너지 등가이다. 우리는 2차 방정식에서 허수를 도입해야 근의 수효를 맞춰서 구하는 복소수계를 만난다. 5차 방정식은 보편적으로 5개의 미지수(x)값이 존재한다. 그 다섯개 중에서 실수만을 얻을 순 없다. 실수가 아니라 하여 미지수가 없다고 볼 수는 더더욱 없다. 이론적으로 허수를 포함한 복소수에 이르러 비로소 5차 방정식의 근은 모두 구해진다. 물론 100차 방정식에 대하여서도 마찬가지 결론이 나온다.
허수 (imaginary number)란 어떤 수를 2제곱하여 음수를 얻어지는 값이다. 'i=√-1' 허수단위로 취급한다. i 는 정수의 곱에서 '도저히 나올 수 없는 수' 이나 'x^2=-1 ' 의 식에서 x값을 i로 규정한 무정의 개념이다.
짝수지수로 거듭제곱하여 음수를 얻는 허수는 실제로 빈공간을 채우기 위하여 연속성의 유지의 입장에서 반드시 취급되는 값이다. 원자구조에서 물질이란 양성자가 있는 원자핵과 궤도운동을 하는 전자로 구성돼 있다고 본다. 그런데 정반대로 핵에 음수부호와 궤도에 양수 부호를 지닌 물질에 대하여 정의를 내려야 했다. 일명 반물질의 예견이다.
우주 생성의 비밀을 풀 지도 모르는 입자 연구의 첫 열쇠인 반물질이 유럽 과학자들에 의해 대량생산됐다. 스위스 제네바에 있는 유럽입자물리연구소(CERN)의 과학자들은 18일 과학전문지 <네이처> 최신호에서 자신들이 반수소 원자 5만개를 생산하는 개가를 올렸다고 밝혔다. 과학자들이 반수소를 만든 적은 있지만 이렇게 대량생산한 것은 처음이다.
반물질은 물질을 거울에 비친 것처럼 정반대의 성격을 가진 존재로, 우주 생성 당시에는 물질과 같은 양이 생겼지만 현재 자연상태에서는 거의 찾을 수없고 우주광선과 먼 은하계의 핵에서만 소량 발견될 뿐이다. 반물질이 물질과 충돌하면 파괴되면서 둘 다 전자장을 띤 방사능으로 전환되는데 과학자들은 이런 과정이 수십억년 전 우주의 폭발적인 탄생에 필수적이었을 것으로 보고 있다. 유명한 영화 <스타 트렉>에서 반물질은 우주선의 동력원으로 나온다. 과학계에서는 그동안 반물질의 성질을 이해하고 이를 조작하는 일이 난제로 여겨져왔다.
볼티모어/ AP 연합
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http://physics.hallym.ac.kr/news/antiatom.htm
원자핵 주위로 수개의 전자입자를 가지고 있는 보통원자와 달리 반물질 원자는 이와똑같은 구조를 가지나 반입자(양전자와 반양성자)로 구성돼 있다.
원자급 이하 의 모든 입자는 그에 대응하는 반입자를 가지고 있는 것으로 알려졌다. 과학자들은 이 반물질이 지구상의 현존하는 보통 물질들과 충돌할 때 순간적으로 서로를 파괴시키기 전 막대한 에너지를 방출한다고 말하고 있다. 과학자들은 지난 50년대 처음으로 실험 도중 우연히 반입자 존재에 대해 알아냈으나 지금까지 이 반입자들을 결합시켜 실질적인 반물질 원자 를 만들어내는데는 실패했었다.
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반수소는 반물질을 대변하는 실험적인 자료이다. 물질과의 충돌로 사라진다면 우주의 암흑은 반물질로 가득찬 공간일 수 있다. 그 규모를 수학적으로 제시하는 모형이 있을까. 있다. 적어도 마방진의 구조는 우주의 그 빈공간을 보여주고 있다. 물론 반물질의 공간일 수도 있다.
보기1.의 모습은 전형적인 단위 마방진이다. 7^2=49 에서 1로 표시된 위치는 7개이고 나머지는 전부 빈공간으로 채워져 있다. 단위방진에서의 밀도는 고차일수록 저밀도의 분포이다. 우주의 빈공간은 바로 고차 단위방진의 모형에 따른다. 4차 oms(단위 마방진)만히 4분1의 최고 밀도이다. 25 퍼센트가 물질의 기본구조의 최고밀도를 의미한다. 우주와 별들.원소들은 구의 형태를 지닌 반지름의 표현이며 호킹은 그것을 초끈으로 표시했다. ms에 있어 물질이란 msum을 이룬 물질의 원소의 집합체이다. 고로 단위방진의 소수에 의해 물질은 인수분해되어진다.
.중력은 물질의 질량에 포함된 값일까. 아닐 것 같다.
아인쉬타인은 빛을 질량에 포함된 상수로 보았다. 빛은 곧 에너지를 만든다. 그렇다면 중력은 어디서 나온 것인가. 물질의 질량은 그자체가 강력.약력의 집합체인고로 중력은 강력.약력의 합이다. 중력은 곧 질량이다. 여기서 질량중력등가 공식도 적용된다. 중력은 만유인력으로 물질적이다. 그리고 우주의 균형상 만유척력과 같은 반중력이 예상되고 반물질이 필요하다.
빅뱅은 모든걸 내뿜는 척력이다. 일방적으로 거대한에너지를 지닌 단극성을 보인다. 우주의 빅뱅사건과 지속적인 팽창.물질.반물질의 발생을 야기 한다. 시공간의 진행은 만유척력에 의함이고 만유인력은 물질계에만 편중적으로 적용되는 현상이다. 단극의 특성은 비가역적인 시간과 변화.돌연적 출현과 같은 것이다.. 만유인력도 단극성으로 정의해야 한다. 인력이 거대하면 단극성을 보인다. 물론 미사적일 때는 양극성을 띤다. 소립자 내부에는 삼극성.삭극성 등이 존재하는 것 같다.
.시작과 끝이 있는 공간은 쌍극성의 닫힌 공간이다. 열리고 닫히는 공간은 우주이거나 원자의 세계는 아닌듯 싶다.
