페러다임이 뉴턴역학에서 상대론으로 바뀌게 된 핵심적 이유는 바로 광속의 불변 때문이죠. 그런데 그것 말고도 바뀌어야 했던 이유가
한가지 더 있었습니다. 바로 관성의 법칙입니다. 그 이유는 엔트로피가 증가하기 때문이고요. 기존 뉴턴역학에서는 물체에 힘이 가해지지
않으면 무중력의 우주공간에서 관성을 유지하죠? 하지만 외부에서 물체에 힘을 가하지 않더라도 내부적으로 엔트로피가 증가하기 때문에
관성을 유지할 수 있는 물체는 (변화가 연속이라는 가정하에) 존재할 수 없습니다. 즉, 관성의 법칙이란 외부에서 주는 힘만을 가정한 것이고
내부의 변화를 가정하지는 못했다는 것이죠. 쉽게 말해서 사과는 가만히 놔두면 썩습니다. 그 사과를 무중력공간에 정지 상태로 나둔다고
가정해도 썩는다는 것이죠. 그렇게 관성의 법칙이 지켜지지 않게 되면 그럼 결국 뭐가 달라질까요? 바로 사과의 시간이동속도가 달라집니다.
그럼 결국 관성의 법칙은 틀린 걸까요? 그런데 그것은 또 아니라는 것이 제 결론입니다. 어떠한 결론은 어떠한 공리하에서만 옳기 때문이죠.
다시 말해서 뉴턴역학에서는 관성의 법칙이 옳고 상대론에서는 관성의 법칙이 지켜지지 않으며 양자역학에서는 또 지켜진다는 것이죠,
사실 관성이 완벽히 지켜지는 상태란 완벽히 시간이 정지된 상태 즉, 시간이동도 없고 공간이동도 없는 마치 사진속에 찍힌 피사체와 같은
상태를 말합니다. 즉 제가 설명한 시간대의 설명에서는 기준의 이동이 없이 고정인 상태의 한 물체가 바로 관성이 유지되는 상태를
갖는다는 겁니다. 그런데 그것은 그저 완벽한 정지를 의미하기에 엔트로피가 증가하는 것처럼 생각되기 힘들죠. 하지만 현상적으로
엔트로피는 증가하고 있고 또는 증가하는 것처럼 보이죠? 그럼 왜 양자역학적으로도 엔트로피가 증가할까요? 또는 증가하는 것처럼 보일까요?
제 책에서 관련된 설명을 했었는데 확률적인 4차원이 엔트로피가 증가하면 고정적인 형태의 3차원으로 확정된다고 했었는데
이를 하위차원도 적용할 수 있습니다. 쉽게 하나의 확률적 상태의 4차원이 엔트로피의 증가로 확정적 상태의 하나의 3차원으로 (보이게) 된다면
그 하나의 3차원은 자체로 0차원, 1차원, 2차원의 하위차원들을 포함하고 있으므로 그 3차원의 하위차원들의 엔트로피도 증가한다는 겁니다.
다시 말해서 3차원의 엔트로피가 증가하면 고정적인 2차원의 형태를 갖게 되고, 또 2차원의 엔트로피가 증가하면 고정적인 1차원의
형태를 갖게 되고 최종적으로 1차원의 엔트로피가 증가하면 고정적인 0차원의 형태를 갖게 되는 것입니다.
다시 말해서 하나의 시간대인 4차원에서는 (3차원 2차원 1차원 0차원 모두 확률적인 상태로 존재) 하는데 그 4차원이 한순간에 확률적인
상태에서 3차원의 확정적인 상태를 갖게 되기 때문에 그 3차원 이하의 차원도 모두 동시에 엔트로피가 증가한다는 겁니다.
사실 차원이란 것은 어렵게 생각할 필요가 없이 쉽게 위치라고 이해하면 됩니다. 어디에 위치해 있는가가 바로 차원이 어디인가를
의미한다는 것이죠. 그리고 제 설명에서는 어느 시간대에 위치해 있는가로 설명될 수 있는 것이고 말이죠.
결국 이렇게 양자역학적으로도 엔트로피는 증가하는 것을 또는 증가하는 것처럼 보이는 이유를 설명할 수 있습니다.
사실 저는 물리학자중에 뉴턴을 가장 존경하는데 그 이유는 뉴턴역학의 논리적 추론의 난이도가 아인슈타인의 상대론보다 더 어렵다고
봤기 때문입니다. 다시 말해서 뉴턴의 운동법칙만으로 달이 왜 지구와 충돌하지 않고 공전하는지를 설명해내는 것이 매우 어렵게 느껴졌고
그게 상대론보다 더 어려웠기 때문입니다. 결국 그 위대한 뉴턴도 시대상의 불가항력으로 틀릴 수 있고 결국 물리학에서의 최고 권위는
바로 자연에 있습니다. 뉴턴이나 아인슈타인 그외 유명 물리학자들에게 있는 것이 아니란 것이죠.
수정할 부분은 수정하는 것이 과학이고 그것이 과학이 종교와 구별될 수 있는 이유겠죠.
변화가 연속일 경우 빛의 절대속도는 매우 이상한 현상입니다.
보통의 사람들은 이상한 일이 발생하면 왜 그런 일이 발생했는지 궁금해하죠. 하지만 보통의 사람들은 당연한 것처럼 보이는 일에는
호기심을 갖지 않습니다. 하지만 과학자로 이름을 남긴 인물들은 보통의 사람들이 관심을 가지지 않고 당연하게 여기는 부분에까지
호기심을 가졌던 경우가 많았습니다. 호기심이란 결국 왜를 묻는 행위이죠. 그런데 그 현상에 대해서 설명할 책임을 가지고 있는
물리학자들은 왜 빛이 절대속도인지조차 생각하려 하지 않았습니다. 자연이 그러하니 왜 그런지 생각할 필요가 없다는 견해도
있고 말이죠. 그러나 옳은 자세란 자연(현상)이 그러하다면 받아들이기 싫어도 받아들여야 하는 것이지 왜인지 궁금해 할 필요가 없다는 것은
아닐겁니다. 그리고 결국 빛이 절대속도인 이유는 미시나 거시의 구분이 따로 필요없이 입자나 질량체의 변화가 불연속이기 때문입니다.
일단 속도에는 상대속도와 절대속도가 있습니다. 광속이 절대속도라는 것이 밝혀지기 전까지 광속도 상대속도를 가지는 것으로 생각되었죠.
사실 광속이 상대속도여야 한다는 것은 매우 당연한 생각일 수 있습니다. 제 속도가 10m/s이고 당신의 속도가 20m/s라면 제 기준으로 당신의
상대속도는 10m/s인게 당연하듯이 말이죠. 하지만 빛의 속도는 당신에게나 저에게나 똑같습니다. 심지어 당신의 속도가 29만km/s라고 해도
당신이 관측한 빛의 속도는, 10m/s로 이동하는 제가 관측한 빛의 속도와 같다는 거죠. 그런데 이런 빛의 절대속도가 정말 이상한 현상일까요?
사실 그렇지가 않습니다. 빛의 절대속도가 이상하다고 느끼는 이유는 변화가 연속이어야 한다는 인간의 고정관념 때문입니다.
즉, 빛의 절대속도가 이상한게 아니라 인간의 변화가 연속이어야 한다는 그 고정관념이 이상한겁니다.
변화가 불연속이면 빛의 절대속도는 매우 당연한 현상이 되고 말이죠.
예를 들어 어떤 물체가 120분의 1초당 1cm씩 불연속 변위할 때 그와 동시에 다른 물체가 2cm씩 불연속 변위한다고 해보죠.
변화가 불연속인 것을 느끼지 못할 경우 인간이 보기엔 마치 두 물체의 속도가 다른 것처럼 보일 겁니다.
하지만 매 순간 두 물체는 정지해 있을 뿐입니다. 실질적인 예로는 디지털 영상이 있습니다. 또 디지털 게임의 캐릭터들을 변위를 생각해보세요.
결국 변화가 연속일 경우 빛의 절대속도는 매우 이해하기 힘든 현상이 되지만 변화가 불연속일 경우 빛의 절대속도가 매우 자연스러운 현상이 된다면
변화가 불연속인 것이 현상적으로 옳다는 것이죠. 결국 양자역학을 물리학자들이 이해하지 못하는 것은 광속이 왜 절대속도인지를 이해하지 못했기
때문입니다. 마지막으로 다시 반복하자면 옳은 자세란 자연(현상)이 그러하다면 받아들이기 싫어도 받아들여야 하는 것이지 왜인지 궁금해 할 필요가
없는게 아닙니다.
븅신 ㅎㅇ 그래서 실험함?
좋은 글입니다 엔트로피가 계속 증가하는 이유는 공간이 연속성이 아니라 불연속족으로 쪼개지며 그것이 시간처럼 느껴지기 때문이라고 생각합이다
빛이 절대 속도인 이유는 시공간도 같이 찌그러지기 때문인데