이전 글(진화, 인류원리, 모든 경로, 수학)에 이어서 씁니다.
0. 선 요약
1) 진화론, 인류원리, 양자역학의 설명은 기저 논리가 동일하다. "변화를 관찰한다."는 것이다.
2) 이 "변화를 관찰한다."의 "변화"를 가지고 논리를 전개하면 수학체계들을 만들 수 있다.
3) 따라서, 아주 대담한 주장이 가능한데. “즉, 앞으로 발견될 모든 과학은 수학적으로 설명이 가능하다”고 주장할 수 있다.
4) "변화를 관찰한다."는 명제를 가지고, 빛의 절대속도, 엔트로피 증가법칙, 양자역학에 대한 설명이 가능하다.
5) 따라서, 상대성 이론, 엔트로피 증가법칙, 양자역학의 본질은 틀릴 수가 없다! 왜냐면 그 기저에 “변화를 관찰한다.”는 명제가 깔려 있고, 이 명제는 과학에 있어서 다음과 같은 환구조를 이루기 때문이다!
우주의 현상(변화)를 관찰함.>법칙들을 유도함>그 법칙의 원인이 뭔지 탐구함>그 법칙들의 원인은 결국 “변화를 관찰한다.”는 명제이다.
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6. 4차원, 빛, 엔트로피 증가법칙, 양자역학에 대한 이상한 설명
위 글들에서 언급된 대로면, ”변화를 관찰한다.“는 과학을 하게 되면 전제로 깔리는 명제기 때문에
반증 불가능 하지만 틀릴 수가 없다는 것이다. 그럼, 이 명제가 틀릴 수 없다면, 이 명제로 다른 과학적 현상도 설명이 가능해야 한다.
그러면 이제 이 명제를 가지고 다른 과학적 현상도 한번 설명해보도록 하자.
6-1. 우리가 관찰하는 우주가 4차원인 이유
우리가 관찰하는 우주가 4차원 시공간인 이유를 ”변화를 관찰한다.“를 가지고 설명해보자.
0차원-점의 정의는 면적과 부피가 없는 것이다. 면적과 부피가 없는데 관찰이 가능한가? 불가능하다.
1차원-선의 정의는 면적과 부피가 없는 것이다. 면적과 부피가 없는데 관찰이 가능한가? 불가능하다.
2차원-면의 정의는 부피가 없는 것이다. 부피가 없는데 관찰이 가능한가? 불가능하다.
3차원-자, 이제 부피가 생겼다. 그런데 관찰할 시간이 없다. 시간의 흐름이 0이어야 3차원이다. 관찰이 가능한가? 불가능하다.
4차원-우리가 지금 보고 있는 재생되는 동영상과 같은 현실. 부피도 있고, 관찰할 시간도 있다.
5차원-여기서 부터가 재미난데, 우선 5차원이 어떤 상태인지를 이해하기 위해 N차원과 N+1차원의 차이가 뭔지를 생각해보자. 차원이 하나 높다는 것은 즉, N+1차원이라는 것은 N차원의 모든 상황을 동시에 관찰이 가능하다는 것이다. 3차원에서는 2차원 평면의 모든 점이 모두 보인다. 그렇다면, 5차원인 상태에서는 4차원인 우주가 모두 동시에 보여야 한다. 즉, 재생되는 동영상인 4차원의 과거, 현재, 미래가 동시에 보여야 5차원인 것이다.
그런데, 이제 우리가 그런 과거, 현재, 미래가 동시에 보이는 5차원 상태에서 어떤 것을 관찰한다고 생각해보자. 예를 들면 초록색 사과(과거), 빨간색 사과(현재), 썩은 사과(미래)가 동시에 있는 5차원 상태에 있다고 해보자. 이 상황에서 사과를 관찰하게 되면, 그 순간 관찰시작 시점(0)>관찰시작 시점 직후(1), 즉, 관찰함과 동시에 전, 후가 생겨서 시간의 흐름이라고 할만한게 자동적으로 발생하게 된다. 이렇게 되면, 이미 5차원이 아닌, 4차원으로 ”귀속“되게 된다.
이해가 어려우면, 이런 것이다. 컴퓨터 화면을 통해 영화를 본다고 생각해보자. 영화를 –10초전, 0초, +10초후 인 정지화면을 각각 모니터에 모두 띄어놓고 그 화면을 본다고 생각해보라. 그 상황에서 당신의 시간의 흐름이 멈추었는가? 아니다. 모니터 밖의 당신의 시간은 1초,2초... 흐르고 있다! 또, 영화 내에서 예를 들면 인터스텔라 같은 영화에서 5차원을 표현하고 있는 것을 보아라. 그걸 본다고 해서 당신이 5차원에 있는가? 아니다. 관찰하는 당신은 4차원에 있다. 즉, 관찰과 시간의 흐름은 분리해서 생각할 수 없고, 관찰을 함과 동시에 전, 후가 생겨 시간의 흐름이 발생하고, 이로 인해 4차원으로 귀속된다.
결과적으로 이렇게 된다. 5차원인 곳으로 가더라도 거기서 관찰이라는 행위를 하게 되면 시간의 흐름이 발생해서 4차원으로 떨어진다. 마치, 다변수 함수에서 미적분을 이용해서 함수를 분석하려고 하면 각 변수로 편미분을 하게 되는 것처럼 말이다!.
위와 같은 이유로 5차원 이상에서는 관찰을 하게 되면 4차원으로 귀속되게 된다.
위와 같이 ”변화를 관찰한다“는 명제로부터 우리가 관찰하는 우주가 4차원이 되어야 하는 이유가 설명된다.
6-2. 빛의 속도가 절대속도인 이유
상대성이론은 빛의 속도가 절대속도이기 때문에 성립한다. 그리고, 빛의 속도가 절대속도라는 것은 우리가 관찰할 수 있는 속도에 ”최고 속도“가 존재한다는 뜻이다. 즉, 속도에 ”상한선“이 존재한다.
이 현상, 즉, 관찰되는 현상의 속도(정보전송 속도)에 ”상한선“이 존재해야 하는 이유를 ”변화를 관찰한다.“는 명제를 가지고 설명해보자.
귀류법적으로 접근해보자.
”현상을 관찰하는 것”과 “정보가 전송되는 속도에 상한선이 없다.”는 명제가 양립 가능하지 알아보자.
이 설명의 핵심은 인과율, 즉, 원인과 결과라는 추상적 개념이 현상을 관찰하면 자동적으로 생긴다는 데에 있다. 인과율은 어찌보면 환상이고, 사건의 전과 후만 있을 뿐이다.
우리가 어떤 현상을 관찰하면 관찰로 인해 전, 후가 생긴다. 즉, 시간의 흐름이라고 할만한게 발생한다. 이로 인해 바로 직전의 상황이 원인, 직후의 상황이 결과라고 생각하게 된다.
즉, 우리는 어떤 현상을 관찰했고, 그로 인해 전, 후가 생겼다. 그런데, 이 상황과 ”정보전송 속도의 상한선이 없다“는 명제가 양립 가능한가? 아니, 양립할 수 없다. 왜냐면, 정보전송 속도에 상한선이 없다면 나중에 발생한 사건에 대한 정보가 더 빠르게 전송될 수 있다는 말이고, 그러면 사건의 전, 후가 뒤바뀌기 때문이다. 즉, 인과율에 모순이 발생한다.
따라서, ”현상을 관찰하는 것”과 “정보가 전송되는 속도에 상한선이 없다.”는 명제가 양립 불가능하고, 그러므로 “현상을 관찰하는 것”은 필연적으로 정보가 전송되는 속도에는 상한선이 있어야 함을 내포한다. 그리고, 그 상한선이 바로 빛의 속도이다.
6-3. 엔트로피 증가법칙
변화를 관찰하면 엔트로피 증가법칙이 유도되어야 하는 이유를 설명해보자.
이 설명의 핵심은 우리가 있는 이 우주와 완전히 열적으로 반대인 우주를 상상하고, 그 우주에서의 엔트로피를 생각해보는 것이다.
압력이라는 개념이 본질적이지 않고, 입자와 입자 간의 충돌이 본질적인 개념이라는 점을 생각해보자. 엔트로피 증가법칙도 마찬가지다. 엔트로피 증가법칙은 본질적이지 않다. 본질적인 것은 “변화” 그 자체이다. 즉, “엔트로피의 변화량 > 0”에서 엔트로피가 아닌 엔트로피에 –1을 곱한 것을 기준으로 삼으면 그 값은 감소한다. 그리고 그 “-엔트로피”를 기준으로 삼아도 아무 문제가 없다. 마치 전류가 실제로는 전자의 흐름이지만, 양전하의 흐름으로 설정된 것처럼. 결국 엔트로피 증가법칙의 본질적인 의미는 “변화란 것이 있다”이다.
이제 이 우주와 완전히 반대인 우주를 상상해보자. 우리 우주의 따뜻함은 그 우주에서는 차가움이고, 그 차가움이 그쪽 우주에서는 에너지로 사용이 되며, 우리의 전자는 그 쪽에서는 포지트론이고, 우리의 포지트론이 그 쪽에서는 전자이다. 우리 우주에서의 에너지가 그쪽에서는 “음의 에너지”이다. (이런 우주가 우리 우주와 접촉하면 완전 쌍소멸될 거 같다.)이런 우주 내부에서 생명체가 태어나 신경계가 충분히 발달했다고 하자. 그럼 그 우주의 생명체는 우리가 느끼기에는 차가운 어떤 것을 따듯하다고 느낄 것이다. 그리고, 그 생명체가 진화해서 과학적 개념을 만든다고 생각해보자. 그 우주에서의 엔트로피는 감소한다는 법칙이 만들어질 거 같은가? 아니다. 그 우주와 우리의 우주는 둘을 놓고 비교해보면 모든 것이 부호가 반대일 뿐, 동형이다!. 따라서, 그 우주에서 정립된 법칙에도 엔트로피 증가법칙이 있을 것이다.
즉, 변화, 그 자체가 본질이고, 변화란게 있어서 우주가 관찰되게 되면, 이 변화가 있다는 사실을 표현하는 물리적 법칙이 발견되게 되는데 그게 엔트로피 증가법칙이란 것이다.
따라서, 변화를 관찰하면 자연스레 그 변화라는 것을 설명하기 위해 유도되는 법칙이 엔트로피 증가법칙인 것이다.
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