비행기가 뜨는 이유를 양자역학적으로 설명하기 위해서 배경지식으로 알아둬야 할것부터 먼저 설명해볼게요.
일단 지구가 둥글다는 걸 우리는 어떻게 알수있을까요? 물론 인공위성에서 찍은 지구의 사진으로 확실히 알수있죠.
또 한가지 배가 멀리서 항구로 들어올 때 배의 윗 부분부터 먼저 보이기 때문이란 설명도 있죠. 자 이부분이 중요합니다.
질량이 상대적일 경우 당신이 서있는 지점을 질량의 기준점이라 할때 지구의 각부분의 질량도 상대적이 됩니다. 아래의 그림처럼 말이죠.
위의 그림처럼 되는 이유는 질량이 상대적일 경우 기준에서 멀리 위치해있을 수록 물체의 질량이 더 많이 공간화가 되기 때문이죠.
즉, 배가 위에서 부터 보이는 것은 질량의 상대성으로도 설명가능하다는 의미입니다.
자 그럼 지구는 원래 둥근걸까요? 질량이 상대적이기 때문에 둥글게 보이는 걸까요? 자 관련된 설명을 또 하나 할게요.
지구가 둥근 또 한가지 이유는 한지점에서 직진을 계속하다보면 처음의 위치로 돌아온다는 것에 있죠.
하지만 질량이 상대적이라 지구가 평평해도 처음지점과 끝지점이 연결될 수 있다면 직진하더라도 다시 처음의 위치로 돌아올수있겠죠.
아래 그림처럼 말이죠. 아래 그림은 2차원적이긴 하지만 말이죠.
물론 저는 지구가 평평하다고 말하려는 게 아니에요. 제가 말하고 싶은 것은 바로 질량이 상대적일 때
마치 긴가래떡의 한 부분만을 잡으면 떡이 아래로 휘듯이 지구 지표면의 방향도 바뀌게 된다는 걸 말하려고 한거죠.
즉, 질량도 변화하고 각 지점의 위치도 변화한다는 겁니다.
제가 지구 위를 걸을 때 스스로는 직진을 한다고 느끼지만, 한 고정된 위치의 질량의 기준점이 있을 때 그 지점에서의 관점으로는
제가 방향이 계속 바뀌는 변위를 하고 있는것처럼 보이게 된다는 겁니다. 즉 이러한 설명에서 무리수 파이가 자연스럽게 등장하게 됩니다.
저는 직진을 한다고 느끼지만 사실은 질량의 상대성으로 인해 원의 궤도로 변위를 하고 있다는거죠.
다시 말해서 제가 설명하고 싶었던 것은 시간이 상대적이고 질량이 절대적일 때도 지구는 둥글게 보이지만
질량이 상대적이고 시간이 절대적일 때도 지구는 둥글게 보인다는 것을 말하려고 하는 겁니다.
자 다시 질문을 할게요. 그럼 지구는 평평한걸까요 둥근걸까요? 아직 결론을 내기엔 어려울수있으니 설명을 하나 더해볼게요.
이전에 차원에 대해서 설명할 때 무한한 2차원은 하나의 3차원과 같거나 작다고 했죠?
무한한 2차원이란 2차원인 면이 무한히 넓은 형태겠죠? 그런데 그 2차원을 3차원으로 바꿀수있다면
3차원적으론 유한해지게 됩니다. 아주 짧은 1차원의 선에 무한개의 0차원이 들어갈수있듯이 말이죠. 자 이게 결론을 내릴 때가 왔네요.
결국 유한한 3차원의 지구를 무한한 2차원의 형태로 환원시켜 생각해보면 지구는 2차원적으론 무한하게 평평하다고 생각할수있어요.
하지만 3차원화 되었기 때문에 유한한 구의 형태가 된다는 겁니다. 즉, 3차원인 지구는 무한한 2차원과 같다는거죠.
여러분이 여기까지 이해할수있다면 이제 비행기가 뜨는 이유를 설명할수있을거같네요. 물론 질량의 상대성까지만 이해했어도 이해는 쉽습니다.
위의 그림처럼 제가 비행기를 한지점에서 보고있을때 멀어지는 비행기의 추진력이 클수록 직진성을 가지게 되죠.
그리고 제 기준으로 멀어지는 비행기의 질량도 공간화가 되지만 지구의 질량도 각 위치마다 다르게 질량화가 되(있)죠.
결국 제 기준으로 비행기의 직진성이 커질수록 비행기의 질량의 공간화 비율보다 지구의 질량의 공간화 비율이 상대적으로
더 크게 됩니다. 즉 그 비례적인 차이만큼 비행기는 양력을 얻게 된다는 겁니다. 상대적으로 더 큰 지구 질량의 공간화로 인해
공기를 위로 올리는 효과가 발생하고 결국 비행기를 공기가 위에서 아래로 올리는 효과가 일어난다는거죠.
오늘의 설명은 매우 어려울수있으니 잘 이해해보시길 바랍니다.
양자역학을 이해하시려면 제 책을 읽으시면 됩니다.
뉴턴역학과 상대론까지는 변화가 연속이라는 가정하의 이론이고
양자역학은 미시와 거시의 구분없이 변화가 불연속이라는 현상을 기반(공리)으로 생각해야 이해할 수 있는 이론입니다.
현상적으로 질량체나 입자의 변화는 불연속이 맞습니다. 그래서 빛이 절대속도인 것이고 말이죠.
물리학자들이 양자역학을 이해하지 못하는 이유도 질량체의 변화가 불연속이라는 것을 생각하지 못하기 때문입니다.
책은 전자책으로 무료입니다.
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똑똑한 부기우님. 레드용님이 제 댓글 삭제 안할려면 어떻게 해야 할까요?
재밌네요
한가지 문제를 내볼까요
크고 정밀한 망원경으로 지평선을 바라볼때 우리는 그 끝을 '끝'인지 알수있을까요
예를들어 지구처럼 구 형태의 지표에선 지평선을 바라볼땐 끝나는 부분은 하늘과 땅이 맞다은 부분이 '끝 이겠죠
만약 매우 크고 긴 물체의 지표면에선 지평선을 바라볼땐 마찬가지로 하늘과 땅이 맞다은 부분이겠죠
여기에 중력을 대입시켜봅시다. 구형태의 지표에선 중력의 시공간 왜곡으로 빛 또한 영향을 받아 결국 내가 보는 지평선은 실제 지평선과 오차가 있을겁니다