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| 작성자 : 이정구 작성자ID : jk0620 조회 : 40 추천 : 3 |
작성일 : 2004-01-18
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우주란 무엇인가/ 4차원 시공간(time-space)의 흔적이다 |
4차원이란 무엇인가. 아인쉬타인은 시공간이라 불렀다. 뉘는 개인적인 의견으로, 에너지를 독특한 방법으로 저장을 하여 저장 시간을 늘린 생명체이라 하였다. 나는 time-space= space(zero+set)=space(set)으로 표현할 수 있다고 보았다.
우리가 늘 경험하는 현제의 시간은 언제나 순간순간으로 이여짐으로 그 시간 속에 3차원의 세계는 zero 공간으로 표현되고 현제의 순간 뒤로 바로바로 밀려난 것들은 모두가 space(set)의 흔적을 남긴다. 고로 우리가 목격하는 대자연의 경험적 세계의 모든 것은 4차원의 시공간의 과거의 흔적 뿐이다.
일종에 기록물이다. 고로 우주는 4차원 시공간의 흔적속에서 존재한다.
4차원에는 또다른 양면성이 있다. 시공간을 바로바로 앞으로 진행케 하는 이상한 끌개가 시공간에 존재한다. 이는 또다른 고차원과 관련돼 있으리라 본다.
그 처럼 4차원이 어디론가 끌려가는 초점 space(zero)은 우리가 경험할 수 없는 세계이다. 시간의 길이가 없는 시간의 최전방위는 3차원 공간이 있을 수 없다. 4차원이 기이하고 신비스로워지는 부분이 이곳 때문이리라.
물론 개인적인 착상에 의해 2004년1월18일 새벽에 얻어진 추론들이다.
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뉴스 자료1.
http://www.chosun.com/w21data/html/news/200401/200401170101.html
허블망원경, 우주심층 은하계 포착
허블우주망원경이 가장 최근 생성된 최장거리의 은하계들을 발견, 천문관측 사상 우주 가장 깊숙한 곳의 이미지를 포착하는데 성공했다고 영국 BBC 인터넷판이 16일 보도했다.
’허블 울트라 딥 필드(Huble Ultra Deep Field)’로 명명된 이 우주공간은 허블망원경이 일정 지점에서 80여일간 관찰한 끝에 얻어낸 전례없는 활동 성과이며 우주연구사에서 큰 진전으로 평가되고 있다. 허블망원경은 이를 위해 지난해 9월부터 16일까지 한 장소에 머물며 정밀 관찰을 계속해 왔다.
과학자들에 따르면 다음달 공개 예정인 이 이미지는 최초의 별이 생성되기 이전인 우주 ’암흑시대’의 모습을 보여준다는 것이다.
망원경우주탐사연구소 스티븐 베크위드 소장은 “우리는 지금까지 발견된 어떤것보다 더 기절할 만큼 놀라운 것들은 보았다”며 아름답고 풍부한 그리고 기존과는차별되는 흥미로운 이미지들이라고 말했다. HUDF에 관한 구체적인 내용은 공개되지 않고 있지만 BBC 취재에 따르면 허블망원경에 의해 96년 발견된 ’허블 딥 필드’보다는 훨씬 작은 화려한 은하 집합체로 이뤄진 것으로 알려졌다.
또 붉은 색 실처럼 보이는 물체들이 관찰됐으나 환하게 밝은 별들, X-레이 물질,전파 등은 감지되지 않은 것으로 전해졌다.
(서울=연합뉴스)
입력 : 2004.01.17 11:14 17'
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견해자료1.
http://jboard4.superboard.com/board.cgi?db=1_A17163_A001&action=read&page=1&idx=463&no=393
장종윤 2004-01-17. 10:35 조회 : 11
제목 : 차원에 대한 새로운 해석
선은 1차원입니다. 면은 2차원이고요. 그리고 입체는 3차원입니다. 우주 공간은 이러한 3차원으로도 얼마든지 설명이 가능합니다.
4차원을 신비의 세계로 인식하는 사람들이 많습니다. 이는 분명한 인식의 오류라고 생각합니다.
생명현상은 시간과 밀접한 관련이 있습니다. 일반적으로 태양에서 출발한 에너지는 지구의 대기와 표면에 존재하는 많은 물질들에 의하여 흡수됩니다. 그러나 밤이 되면 흡수된 많은 에너지를 복사선으로 우주로 다시 날려 보냅니다.
이때 생명체만이 에너지를 독특한 방법으로 저장을 하여 저장 시간을 늘립니다. 그리고 외부적인 환경과 독립을 하여 자의적으로 에너지를 외부로 발산을 합니다.
생명체가 아닌 물체는 지구의 공전과 자전에 따르는 예정된 경로를 변화 없이 우주로 유영을 합니다. 그러나 생명체만이 자의적으로 위치를 변화시키며 시간에 따라서 예정된 우주의 유영 경로에서 벗어납니다. 우리가 사용하는 시간은 분명히 지구의 공전과 자전에서 발생하는 주기를 나누어 사용을 하고 있을 뿐이며 이러한 시간의 흐름속에서 자신의 에너지나 위치를 외부적이 환경에 의해서가 아닌 자의적으로 변화를 시킬 수 있는 존재가 바로 생명체인 것입니다.
이러한 생명체를 4차원으로(시간 차원을 도입해서) 표현한다면 차원 해석은 알맞은 해석이 될것입니다.
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1.
물리학에서는 흔히 3차원의 공간과 1차원의 시간이 결합한 것을 가정해 4차원 공간이라 하고 시공간(space-time)이라고 부른다. 시간과 공간이 서로 관계없이 독립되어 있다는 기존의 절대 공간과 절대시간의 개념을 아인쉬타인은 이를 전면 수정하여 절대 시공간의 개념으로 바꾸어야만 한다고 보았다.
이제 4차원은 우리의 일상에서 발견할 수 없을까. 최신 의학기술에서는 4차원 CT촬영의 필요성을 논하고 있다.
자료1.
http://www.newtonkorea.co.kr/newton/magazine/word/word02_05_34.htm
4차원 CT
X선 CT는 현재 인체 내부의 단면상만이 아니라 입체상을 촬영할 수 있다. 그러나 이제는 입체의 3차원에서 나아가 시간축의 1차원을 덧붙여 입체 구조만이 아니라 인체 내부의 움직임까지 관찰한다는 ‘4차원 CT’의 연구 개발이 진행되고 있다. 심장이나 관절 등 시간적으로 변화하는 것에 대하여 3차원 화상을 연속적으로 취득함으로써 가능해진다.
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뉴스 자료1.에 의하면, 우주과학에서는 가장 최근 생성된 최장거리의 은하계 ’허블 울트라 딥 필드(Huble Ultra Deep Field)’로 명명된 이 우주공간을 허블우주망원경이 발견했다고 한다. 먼과거의 시간(time) 속에 있는 3차원의 우주공간을 먼 미래인 오늘날 인간의 천문학이 목격하고 있는 것이다.
이제 그 공간들은 시간 속에 갇혀 있는 것이다.
그런데 시간은 4차원의 요소와 2차원의 요소를 함께 가지고 있는 것 같다. 예를 들면 3차원 물질의 공간을 구분하는 경계는 시간이 하고 있다. 공간을 둘로 나뉘면 2차평면이 나오듯 시간은 2차원과 같이도 보인다. 시공간이 물질에 의해 굽은 공간은 구의 표면과 같이 굽은 2차 곡면과 같은 것이리라. 여기서 시간은 내부적으로는 3차원 공간에 대해 2차원의 경계면으로 나타나고 외부적으로는 4차원의 시간의 이상한 끌개(strange attractor) 성질을 지닌다.
그렇다면 이상한 끌개(strange attractor) 는 도대체 무엇인가. 태풍의 눈이 대류를 끌고 있는 에너지의 현상일까.
자료2.
http://huniv.hongik.ac.kr/~namhs9/MoinMoin/wiki-moinmoin/moin.cgi/_c7_f6_b4_eb_b9_ae_b8_ed_b0_fa_20_bc_f6_c7_d0
혼돈스런 행동을 보이지 않는 2 차원 이하의 시스템에서는 고정점 끌개와 주기적 끌개만이 가능하다는 것이 증명되었다. 이것이 기이한 끌개이다. 이 기이한 끌개는 그 시스템의 특징적인 모습이다. 기이한 끌개를 갖는 시스템이 혼돈스런 행동을 보일려면 끌개 근처의 두 점이 위상공간에서 지수함수적으로 발산해야 한다. 이는 시스템이 초기조건에 민감한 의존성을 가진다는 성질을 반영하는 것이다. 그리고 기이한 끌개는 정수가 아닌 차원을 갖는 프랙탈(fractal)의 일종이라는 것이 밝혀졌다. 기이한 끌개가 프랙탈의 일종이라는 데에서 혼돈은 혼돈으로 그치는 것이 아니라 프랙탈이 갖는 또다른 질서를 갖게 된다. 바로, 척도(scale)가 존재하지 않는 자기유사성(self-similarity)이라는 성질이다. 혼돈이론이 일반대중들의 관심을 끄는 것은 혼돈이 생기는 것에 대한 과학적 이해보다는 프랙탈이 보여주는 환상적인 자기유사성 때문일 것이다.
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자료3.
http://physics.hallym.ac.kr/course/96/st96-1/Student/KimHyunJun/sub02.htm
대기는 매우 복잡한 현상이다. 그러나 많은 과학자들은 대기 현상을 예측하는 것 에 대해 자신감을 갖고 있었다. 그러나 이러한 생각은 기상학자 로렌츠(Edward Lorenz)에 의해 여지없이 무너졌다.
북경에서 나비 한마리가 공기를 살랑거리면 다음달 뉴욕에서는 폭풍이 일 수 있다. 카오스를 설 명할 때 가장 잘 등장하는 '나비 효과'다. 조그만 초기 조건의 변화만 있어도 예측할 수 없는 엄청난 변화가 일어 난다는 말이다. 로렌츠는 나비 효과를 예로 들면서 대기 현상은 장기적인 예측 이 불가능하다고 설명해냈다.
http://physics.hallym.ac.kr/course/96/st96-1/Student/KimHyunJun/attract1.gif
로렌츠의 strange attractor
2차방정식 모형 y = R x ( 1 - x ) = R (x - x^2 )
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프랙탈의 차원에서는2.7 차원도 존재한다. 2차원과 3차원 중간 형태이다. 3차원과 4차원의 중간형태인 3.3 차원도 있을 순 있으리라. 아래의 사이트 주소에 가보면 여러가지 프랙탈 그림을 볼 수 있다.
http://chaos.inje.ac.kr/Lec/chaos/96lec/total/sld003.htm
A면을 끌면 A면이 지나간 흔적은 없고 끌려온 A면만히 보이듯 B공간을 시간의 방향으로 끌면 끌려온 흔적은 없고 여전히 현제의 B공간만히 보인다. 광속우주선을 타고 가는 사람은 자신의 공간만히 보일 것이다. 진정한 공간의 이동은 시간에 의해서 끌려온 것이다. 광속인지, 자동차 속도인지만 다를 뿐이다. 여기서 이상한 끌개(strange attractor)의 성질이 내부적이냐 외부적이냐에 따라 시공간의 차원이 4차원일 수도 있고 2차원일 수도 있다. 비누막이 내부공간이 없는 2차원이듯 이상한 끌개(strange attractor) 가 임의방향으로 작용하면 곧바로 3차원의 비누방울의 내부공간을 이루고 외부는 비누방울이 떠돌 보다큰 3차원 내부공간의 시공간의 4차원를 만난다. 여기서 giant 3 dimension 공간은 5차원의 내부일 것이라 추측된다.
2.
이제 차원에 대한 개념을 이상한 끌개(strange attractor)의 성질로 분류하여 분석해 보도록 하자.
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[3차원의 두가지 성질] 2차원을 기준으로 두가지 성질이 분류된다.
성질1.
2차원=3차원 내부공간이 없는 비누막 >>
2차원 면plan>>
성질2.
3차원= 이상한 끌개(strange attractor) 에 의한 비누방울,거품.기포.폐곡면 형성, 내외부 공간이 있는 3차원 공간space 이다.
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[4차원의 두가지 성질] 3차원을 기준으로 두가지 성질이 분류된다.
성질1.
2차원= 3차원의 내부에 경계가 분명하거나 불분명한 두가지 상태의 면이 현성된다. 경계가 분명한 면은 '비누막' 과 같은 내부 공간이 없는 3차원 공간일 수 있다.
한편 경계가 불분면한 것은 초끈과 같은 열린 끝면(open endilng plan) 일 수 있다. 이를 total 명하여 '면공간 p+s' 으로 칭한다. >>
3차원 공간space >>
성질2.
4차원=3차원을 가두는 절대시간point time이다. 늘 오늘오늘에 진행하는 시간의 끝(point time) 절대시간 속에 가둬버린 지구 땅덩어리는 오늘을 결코 벗어나지 못한다. 이런 절대시간은 시간의 길이가 없다. 순간순간의 점시간일 뿐이다. 거대한 지구의 3차원 공간을 가둬버리는 순간들이다. 허블망원경이 우주심층 은하계 포착한 것도 한순간이란 시간의 끝(point time) 절대시간에 가둬버린 기억의 위치에 속한 개념이다. 그 머나면 과거로 부터 먼미래의 우리가 보는 공간은 기록되어진 공간일 뿐이다. 4차원의 위치는 마치 비디오 테잎을 역회전 시켜서 반복해서 볼 수 있는 스크린의 기록된 흔적일찌도 모른다. 어저면 상대성이론에 나타난 시공간의 4차원의 세계는 기록되어지는 순간순간의 시간의 끝(point time) 절대시간에 흔적의 공간일 것이다.
고로, 4차원은 3차원 공간의 순간순간의 시간의 끝(point time) 절대시간 속에서 사실적 기록의 흔적을 이룬 집합체이다. 4차원은 미래로 향하는 시간의 끝(point time) 시간의 길이가 전혀 없는 순간적인 시간성과 시간의 길이를 지닌 3차원 공간의 집합체의 기록(흔적.기억.원인.원리 등)의 추상적인 물질성을 지닌다.
4차원의 '시공간'이란 세부적으로 분석해 보면
시공간=시간+공간=시간의 길이가 전혀없는 시간 속에 공간(zero) +시간의 길이가 있는 시간 속에 공간(set) 이다.
여기서 공간(zero)는 기록되어지는 순간적인 사물의 대상들이고 공간(set) 은 필림에 기록 되어지는 공간들이다. 고로, 시공간을 공간으로만 표현하면 시공간= space(zero+set)=space(set).
계속 고로,
4차원의 세계의 시공간은 순간순간의 현실에서 사실적 이미지 real 현상만을 제공하며 지나간 시간의 과거의 시간에서는 space(set)이 쌓이며 제위치를 찾거나 못찾기도 한다. 메모장이나 HDD에 기록되었거나 창고에 저장된 물건은 재생.재활용이 가능하나 혼돈의 연기처럼 흩어진 공간(set) 은 분해자들의 몫이 되어 질량보존만 가능한 magic sum의 개체적 분포상태일 뿐이다.
우리가 비디오의 필림 속으로 들어갈 수 없어도 재생정보를 얻을 수 있는 역할은 공간(set) 이 잘 보존된 상태일 때 가능하다. 물질의 법칙을 잘안다면 암호문의 해석과 같은 과거의 진실 추적도 가능하리라. 최초의 별이 생성되기 이전인 우주 ’암흑시대’의 모습을 보여줬다는 블 울트라 딥 필드(Huble Ultra Deep Field)’의 영상도 일종에 잘 보존된 4차원 효과의 공간(set) 일 뿐이다.
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[5차원의 두가지 성질] 4차원을 기준으로 두가지 성질이 분류된다.
성질1.
3차원=비누방울의 내부공간 in space >>
4차원 시공간t+s >>
성질2.
5차원=비누방울(소립자.물질원자.세포. 면이 말려들어 공간을 이룬 것들 등등)이 이상한 끌개(strange attractor) 에 의해 자유이동하는 giant 3 dimension= space in 5 level 내부공간일겨.
*3차원.4차원의 성질로 부터 추측되는 5차원의 모형이다. 물론 좀더 생각해볼 사안들이다. 다른 의견들로 기대가 된다.
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