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수체계차원론1-7.pdf
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위 링크 글을 먼저 읽으시면 됩니다.
우주의 크기는 무한 할까요? 유한할까요? 뉴턴과 아인슈타인은 둘 다 우주가 무한하다고 생각했습니다.
그런데 빅뱅이론이 등장하고 나서 우리 우주가 유일한 우주일 경우 우리 우주는 유한한 것이 되었습니다. 왜일까요?
우주가 한점에서 팽창하여 현재까지 팽창을 해왔다면 자체로 유한하다는 설명이 되기 때문입니다.
즉, 유한한 크기에서 팽창을 하기 시작했다면 무한해질 수 없다는 것이죠.
또 유한한 크기의 공간에 무한한 에너지가 존재할 수 없고 말이죠.
그래서 무한한 우주론인 정상상태 우주론과 유한한 우주론인 빅뱅이론의 대결에서 빅뱅이론이
우주배경복사의 관측으로 인해서 승리하게 되었고 이후 우주 급팽창의 인플레이션 이론으로 발전되게 되었죠.
그런데 흔히들 하는 착각 중 하나는 빅뱅이론이 우주의 시작을 말하는 이론이라고 생각한다는 것입니다.
사실 우주에 시작이 있으려면 에너지가 새로 생겨난 것이어야 합니다.
결국 빅뱅이론은 어떤 유한한 에너지가 한점에 존재하고 있었다는 가정하에 그 이후부터를 설명한 이론이란 것이죠.
그럼 우주의 시작이 있었다고 가정되려면 에너지보존법칙은 위배될 수 밖에 없게 됩니다.
또 우주의 끝이 있다고 가정되려면 우주의 모든 에너지가 갑자기 사라져야 하므로 이 역시 에너지보존법칙에 위배되죠.
결국 에너지 보존법칙이 완벽히 지켜지는 경우 우주의 시작과 끝이란 개념은 존재할 수 없습니다.
그렇다면 에너지 보존 법칙을 위배하면서 우주의 시작과 끝을 만들것인가? 또는
에너지보존법칙을 완벽히 지키면서 우주의 시작과 끝이란 개념이 존재할 수 없게 하는가의 양자택일 문제같이 되버리죠.
그런데 제 이론은 우리 우주의 시작과 끝이 있다고 설명할 수 있으면서 동시에 우주의 무한함을 설명할 수 있습니다.
우선 에너지보존이 완벽히 지켜지려면 에너지가 그냥 존재하고 있었다고 설명되어야 합니다. 그냥있었다라고 하면 무책임하니
제 이론의 공리는 '에너지는 완벽히 보존된다' 와 '입자와 질량체의 변화는 불연속이다' 라고 생각해주세요.
먼저 우주의 무한성부터 설명하자면 유한한 공간에 무한한 에너지가 존재할 수 없다고 했는데 이를 해결할 수 있는 방법은
에너지가 나누어져서 보존된 것으로 설명되면 됩니다. 아래와 같이 말이죠.
...(-3+3)...(-2+2)...(-1+1)...=0=...(1-1)...(2-2)...(3-3)...(빈틈없이 완비 되어있다고 가정합시다. 또 편의상 고립계를 의미하는 것이 괄호라고 해봅시다.)
저는 우주가 4차원(시간대)의 연속체인 5차원이라고 했고 위의 각각의 괄호가 하나의 4차원이며 그 연속체가 5차원이란 것이죠.
즉, 어느 4차원(시간대)나 유한한 에너지를 가지고 있죠. 하지만 그 4차원의 수가 무한합니다. 따라서 우주가 무한하다는 것이죠.
또는 우주가 3차원 공간적으로는 항상 유한하나 4차원의 시간(대)적으로는 무한하다고 할 수도 있고요.
그런데 위의 시간대들은 선후관계가 따로 없습니다. 동시에 존재하고 있죠. 또 각각은 고립계이므로 변화의 불연속과 시간의 불변성이
잘 설명됩니다. 그리고 전에 설명했듯이 시간=확률 이고 하나의 4차원(시간대)에서는 무한개의 서로 다른 3차원이 존재할 수 있습니다.
즉, 위의 어느 4차원(시간대)에서나 빅뱅이 가능하다는 것이죠. 즉, 다중우주를 설명함과 동시에 우리 우주의 시작도 설명할 수 있다는
겁니다. 물론 그것이 시작처럼 보일뿐이긴 하지만 말이죠. 결국 제 이론으로 빅뱅이론과 모순이 없이 다시말해서 기존의 법칙을 완벽히
지키면서도 우주가 5차원으로 무한하다는 것을 설명할 수 있었습니다. 뉴턴과 아인슈타인의 추측이 결국 옳았다는 것이죠.
* 양자역학은 공리 하나로 이해할 수 있는 이론입니다.
이론이란 결국 공리의 동어반복인 결론에 불과합니다. 공리에 위배되지 않는 결과만이 도출되기 때문이죠. 그리고 공리만 제대로 구축되어
있다면 시간의 차이만 있을 뿐 그 이론은 누구나 이해할 수 있게 만들어지게 됩니다. 뉴턴역학과 상대론을 누구나 쉽게 이해할 수 있는 것처럼
말이죠. 결국 양자역학을 물리학자들이 이해하지 못했다는 것은 양자역학의 공리가 제대로 구축되어 있지 않다는 것을 의미합니다.
그래 놓고 (물리학자들은) 양자역학은 누구도 이해할 수 없다는 파인만의 개인적인 생각을 인용해서 누군가가 이해하려고 할 의지마저
꺾어버리려고 하고 있는게 현실입니다. 하지만 아이러니 하게도 양자역학은 아래와 같은 공리 하나로 이해할 수 있는 이론이었을 뿐입니다.
우주는 서로 다른 4차원(고립계)로 이루어진 5차원이다(우주는 서로 다른 고립계의 연속체이다.).
위의 공리대로라면
우주의 에너지가 고정일 경우 시간(대)이 변화하지 않는 것을 의미하므로 만약 우주의 에너지가 변화했다면 그건 시간(대)이 달라진 것이 됩니다.
또 각각의 시간은 고립계이므로 변화가 불연속이라는 것이 당연해집니다. 과거는 현재라는 시간대를 기준으로 사라졌으며 미래와도 상호작용하지
않기에 미래는 확률적이게 되죠. 결국 우리가 예측할 수 있는 것은 물리적으로 가능한 한 모든 사건이 동시에 일어난다는 것이 됩니다.
또 하나의 고립계에서 변화할 수 있는 것은 엔트로피입니다. 따라서 모든 고립계에서 엔트로피는 증가하게 된다고 생각할 수 있고 따라서
우주의 엔트로피는 증가합니다. 하지만 그것은 인간에게 그렇게 보이는 것일 뿐 우주는 영원 불멸합니다. 에너지 보존 법칙이 완벽히 지켜진다는
것의 의미가 원래 그런 것이기 때문입니다. 또한 운동량이라던가 가속도란 개념이 변화가 불연속이기에 사용될 수 없는 개념이 됩니다.
다만 한 고립계에서의 시간이 고정된 상태에서의 (엔트로피적) 변화만이 가능하므로 허수시간이란 개념이 존재하게 되며 허수시간동안에
기준의 연속 이동을 가정하면 미적분이 가능하긴하므로 오일러의 공식은 여전히 사용가능하게 되죠.
현재 물리학에서는 오일러의 공식의 허수 부분을 의미 없는 부분이라 생각하는데 제 이론에서는 질량이 상대적이게 되고 질량-공간-에너지 등가원리
식이 되므로 허수 부분은 공간 에너지를 의미합니다. 오일러의 공식과 관련된 자연상수e의 경우 불연속 변화가 계속 될 때 에너지가 증가하게 된다는
것을 잘 보여주는 식으로 암흑에너지를 쉽게 이해 할 수 있게 해줍니다. 빅뱅의 특이점이나 블랙홀의 특이점도 공간속의 빈공간인 진공 또는 4차원
내부의 빈 4차원으로 이해할 수 있게 됩니다. 4차원 내부의 빈 4차원은 자체로 중력적인 효과를 가지므로 암흑물질이란 것이죠.
따라서 저는 일반 양자역학을 위의 잘 '정의된' 공리 하나로 구조적으로 쉽게 정리했으며 수학적으로도 매우 간단하게 증명한 것이 됩니다
결국 제 이론은 양자역학의 일반화이기 때문에 제 이론에 수학 공식이 없는 게 아니라 기존의 잘 작동하는 물리학의 식들을 그대로 사용하면 된다는
것을 잘 설명해줍니다. 이러한 내용을 저는 제 책인 <완전론>과 <현대자연철학>에다 정리해 두었습니다.
자연이 그냥 그런거니 그 이유는 생각할 필요가 없다고 생각하는 사람이 아니라면 읽는데 크게 어려움은 없을 겁니다.
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