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수체계차원론1-7.pdf

수체계차원론1-7.pdf

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위 링크 글을 먼저 읽으시면 됩니다.



저는 계속해서 해당 이론의 기본 가정이 되는 법칙이나 원리를 통해 그 이론을 연역적으로 설명해왔습니다.


즉, 뉴턴역학이나 상대론은 그 이론의 공리체계가 있습니다. 그런데 상대론 이후의 새로운 이론이라하는 양자역학에는


그 이론의 기본 가정이 되는 어떤 새로운 원리가 있을까요? 혹시 불확정성원리를 떠올리시는 분들이 있을지도 모르지만


사실 불확정성원리는 양자역학적인 원리라기보단 그저 당연한 원리입니다. 상대론적으로도 뉴턴역학적으로도 당연한 원리라는 것이죠.


-(관련 링크글: 불확정성 원리에 대해서)


사실 공리체계가 있었다면 양자역학을 이해한 물리학자가 없다는 말은 없었겠죠. 결국 현재의 물리학계에서 설명하는


양자역학이란 이론(공리) 체계도 제대로 정립하지 못한 상태란 겁니다. 공리체계가 있어야 연역적으로 이해를 할 수 있는 것이죠.


물론 이해를 못해도 현상은 자명하니 수식화를 하거나 그냥 받아들이는 것은 가능합니다. 그것이 현재의 물리학계의 상황이고요.


재미있는 것은 현재 지구의 인구가 약 60억명정도라 하면 양자역학이 등장한지 근 100년이나 되었으니 적어도 백억명 이상의


사람들이 그 사이에 있었을 텐데 그들중 누구도 100년동안 양자역학을 이해하지 못했었다는 것이죠. 사실 이쯤되면


이해가 불가능한 것이 아닌가 싶거나 또는 이해를 할 수 없었던 이유 같은 것이 있었다고 가설을 한번 세워봐야겠죠.


그리고 관련해서 저의 결론은 이해를 할수 없었던 이유가 있었고 그게 바로 제논의 역설과 관련이 있다는 겁니다.


일단 양자역학에서의 양자란 무엇인가 띄엄 띄엄 떨어진 양으로 있는 것을 가리키는 말이죠.


또 전자의 경우 양자도약이라 불리는 현상을 통해 불연속으로 에너지 준위가 바뀝니다. 즉, 변화가 불연속이란 것이죠.


불연속으로 변위를 하므로 입자성을 가지는 순간이 있고 파동성을 가지는 순간도 있게 되죠. 이를 물질의 파동-입자 이중성이라고


합니다. 그럼 이런 불연속 변화가 미시세계에 한정될까요? 만약에 미시 입자만 그렇다면 다음과 같은 의미가 됩니다.


'거시 물질은 연속으로 변화하고 미시 물질은 불연속으로 변화한다.' 그런데 논리란 것은 특별한 것을 인정하지 않습니다


예를 들어 모든 사람이 죽는다고 할 때 그렇다면 사람이라면 결국 다 죽게 되어있습니다. 그런데 위의 물질에 대한 설명은


이를테면 결국 '어떤 사람은 죽고 어떤 사람은 죽지 않는다' 라고 말하는 것과 같다는 것이죠.


결국 미시입자 거시입자 둘 다 물질(입자)이라면 둘 다 연속으로 변화를 해야하거나 또는 둘 다 불연속으로 변화해야한다는 겁니다.


그런데 결국 미시의 변화가 불연속이란 것은 자명하기 때문에 거시의 변화도 마찬가지로 불연속이란 것이죠.


또 빛의 절대 속도도 변화를 연속으로 가정할 경우 도저히 이해할 수 없는 현상이지만 변화가 불연속이라면 그저 당연한 현상이 됩니다.


그런데 만약 당신이 입자의 변화를 연속이라고 생각한다면 그 근거는 무엇인가요? 한가지라도 댈 수 있나요? 아마 댈 수 없을 겁니다.


근거 없는 믿음은 한번 의심해 봐야 하는 겁니다. 마찬가지로 제논도 자신이 만든 역설을 통해서 근본적으로 아킬레스가 거북이를


따라잡을 수 없다는 말을 하려고 했던게 아니라 변화가 연속이란 것에 대한 의심을 해본 겁니다. 


그렇다면 제논의 역설을 변화가 연속일때 정의가 가능한 시간이란 개념을 통해 반박하는게 과연 옳은 반박일까요?


변화가 연속인지 불연속인지를 묻는 역설을 그런 시간이란 개념을 사용하여 반박하는 것은 제대로 된 반박이 아니죠.


그런 반박은 제논의 역설을 단지 아킬레스가 거북이를 따라잡을 수 없다라는 역설로만 생각한 수준의 반박인 것이죠.


물리학자들은 전자의 불연속 변화를 발견했을 그 때 제논의 역설에 대해서 다시 한번 생각해봤어야 했던 겁니다.


물론 물리학계뿐만아니라 수학계, 근본적으로 철학계에서 조차 제논은 궤변론자의 아이콘이죠.


결국 아이러니 하게도 정규교육을 더 잘받은 사람일수록 변화가 불연속일 것이란 생각을 못할 확률이 높아질뿐이겠죠.


즉, 거시나 미시에 상관없이 입자의 변화가 불연속이라는 생각을 물리학자들이 하지 못했기 때문에 양자역학을 근 100년간


이해하지 못했다는 겁니다. 그리고 저의 결론은 결국 양자역학의 기본 원리가 바로 '물질(입자)의 변화가 불연속이다'라는 것이죠.


만약 물질의 변화가 정말 불연속이라면 그런 물질의 불연속성을 원리로 하여 양자역학도 공리체계가 세워질 수 있고


양자역학을 연역적으로 이해를 할 수 있게 됩니다. 당연하게도 뉴턴역학과 상대론 모두 그 배경엔 변화가 연속이란 가정이


깔려있던 것과 같습니다. 그렇다면 기존의 상대론의 원리에 변화가 불연속이라는 새로운 원리를 추가하는 이론이


양자역학인 것이 아니라, 상대론의 불문율적인 원리였던 변화가 연속이라는 가정을 불연속으로 교체하는 것이


바로 양자역학이란 겁니다. 이러한 가정으로 양자역학이 논리적으로 옳다는 증명을 매우 간단하게 할 수 있게 됩니다.


우선 변화가 불연속이 될 경우 시간이 흘렀다고 말할 수가 없게 됩니다. 일단 상대론적으로 시간이 흐르지 않는 것은


빛이죠. 빛의 경우 이동거리가 0으로 수축되기 때문입니다. 물론 정지한 제가 관측하는 빛은 0으로 수축된 공간을 이동하는 것처럼


보이지 않고 그냥 수축되지 않은 공간을 이동하는 것처럼 보이죠. 왜냐하면 상대론적으로 저와 빛의 시간은 상대적으로 흐르니까요.


각각의 관점이 각각 옳은 겁니다. 그런데 현상적으로 이동거리가 없어서 시간이 흐르지 않게 되는 경우는 한가지의 경우가 더 있습니다.


어떠한 길이(거리)를 한번에 불연속으로 변위하는 경우가 있다는 것이죠.


예를 들어 100m 라는 직선의 길이가 있을 때 어떤 것이 0m의 출발점에서 100m의 끝점까지에서의 그 사이를 전혀


거치지 않고 불연속으로 한번에 출발점에서 끝점까지 변위하는 경우, 그 것의 시간은 흐르지 않게 됩니다. 그것이라고 했지만


그것은 바로 빛을 말한 겁니다. 상대론적으로 빛은 0으로 수축된 그 길이에 어디에나 동시에 존재하고 있는 것이라 해석해도 되기


때문이죠. 즉, 빛을 파동이 아닌 입자로 해석할 경우 어느 길이나 한번의 불연속으로 변위하는 것으로 생각할 수 있다는 것이죠.


마찬가지로 그 경우에도 빛의 시간은 이동거리가 없기 때문에 시간이 흐르지 않고 말이죠. 그런데 그 길이가 길던 짧던


그 사이를 불연속으로만 변위한다면 시간은 흐를 수 가 없게 됩니다. 즉, 빛이 아닌 거시나 미시입자의 변화가 불연속이라면


그 입자들의 시간도 빛과 마찬가지로 흐르지 않는다는 겁니다. 그런데 분명 저나 여러분들이 가지고 있는 시계의 시간은 흐릅니다.


그것도 상대적으로 흐르죠. 즉, 변화가 불연속이라고 해도 시간이 상대적으로 흐를 수 있는가? 라는 의문이 생길 수 있게 되죠.


그런데 오히려 변화가 불연속일 경우 시간의 상대성을 더 쉽게 이해할 수 있습니다.


예를 들어 일단 저와 A와 B가 가만히 서있고 각각 시계를 차고 있다고 가정해봅시다. 제 시간이 1초가 흘렀을 때 A라는 사람은


1초를 더 초과한 시간이 흘렀을 수 있고, B라는 사람은 1초 미만의 시간이 흘렀을 수 있습니다. 물론 A가 보기에는 자신의 시간이


1초를 넘겼을 때 제 시간은 1초가 흘렀던 것이고 B는 1초 미만이 흘렀던 것이죠. 마찬가지로 B를 기준으론 B가 옳은 것이죠.


위의 상황을 변화가 불연속일 경우로 바꿔서 생각하면 제가 100번 불연속으로 변화할 동안 A는 101번, B는 99번 불연속으로


변화했다면 이 경우도 마찬가지로 각각의 시간이 상대적으로 변해있게 된다는 겁니다. 하지만 이러한 상대적 시간 변화가


시간의 변화가 아니란 겁니다.  변화가 불연속이면 시간은 빛처럼 흐르지 않습니다. 이는 결국 불연속 변화도 상대적일뿐이라는


의미입니다. 결국 모든 입자들은 빛과 마찬가지로 시간은 흐르지 않기에 시간이 절대적이란 겁니다.


이는 상대론의 시간이 상대적이라는 결론과는 반대의 결론이 됩니다. 즉, 빛의 절대속도가 하나의 불변량이 되었던 것처럼


시간이 불변량이 된 것과 같다는 겁니다. 그렇다면 불변량이 상대론에서보다 하나 더 늘어났기 때문에 기존에 불변량이라고


생각했던 것들 중 하나가 가변적(상대적)이 되어야 대칭성이 지켜지게 됩니다. 그런데 시간이 불변이 되면 이동거리와 속도를


정의할 수 없게 되고 따라서 가변적이 될 수 있는 것은 질량 외에는 없게 됩니다. 즉, 질량이 상대적이라는 결론이죠.


질량이 상대적이란 것의 의미는 한순간 모든 것이 정지해있다고 가정할 때 임의의 기준에 따라 질량이 상대적이라는 겁니다.


이 부분에서 또 다른 증명이 가능합니다. 결국 상대론적으로 아래의 명제는 참인 명제입니다.


'시간이 상대적으로 흐를 경우 질량이 절대적이다' - 참인 명제


그리고 참인 명제의 대우 명제도 참이죠? 그리고 그 대우 명제는 아래와 같습니다.


'질량이 상대적일 경우 시간이 절대적이다.' - 참인 명제


즉, 상대론의 숨겨진 공리였던 변화의 연속을 불연속으로 바꾸면 위와 같이 시간이 절대적이되고 질량이 상대적이 된다는 겁니다.


결국 상대론은 그 공리체계에서 여전히 옳고 그 공리 체계의 대칭 변화인 변화의 불연속을 가정하게 되면


그게 바로 양자역학이란 것입니다. 즉, 변화가 연속일 경우 상대론이 옳고 변화가 불연속일 경우 양자역학이 옳다는 겁니다.


결국 상대론과 양자역학을 합치는 케이스의 양자장론이란 것은 불가능하다는 것이죠. 즉, 변화가 연속인 이론과 불연속인 이론을 합칠 수


없고 그저 양자역학이 거시나 미시나 옳다는 겁니다. 이는 결국 양자역학이 중력이론이자 통일장이론이란 것이죠.


결국 수학적으로 뉴턴은 물리학의 가장 기본이 되는 식인 f=ma와 만류인력식을 만들었고,


아인슈타인은 물질과 에너지의 등가원리를 말하는 e=mc^2 과 중력식을 만들었죠.


저같은 경우 오일러의 공식이 질량=에너지=공간의 등가원리를 설명하는 식이라는 것을 알게 되었습니다.


관련해서 중력식도 이미 아인슈타인이 만들었기 때문에 그 식의 해석만 양자역학적으로 바꾸면 됩니다.




아래의 가정을 한번 따라가 봅시다. 만약 아니라고 생각 된다면 당신이 직접 추론해서 다른 결론을 내보시길 바랍니다.



변화가 불연속이다(완전론의 공리)> 질량체가 질량체가 아닌 순간이 존재한다> 질량체가 아닌 순간은 어떤 상태인가?


> 양자역학에서는 상호작용이 안될 경우 파동(공간)성을 가지게 된다고 한다.> 그런데 상대론은 공간으로 중력을 설명한다.


> 변화가 불연속이라도 중력을 설명할 수 있을까?> 또 변화가 불연속이라면 내가 지금 위치에서 어떻게 다른 위치로 변위 할 수 있는가?


> 질량체가 직접 못 움직이면 그럼 뭐가 움직이지?> 질량체가 불연속이란 상태는 그럼 정지 상태인가?> 시간 정지 상태?


> 시간이 정지했는데 그럼 움직일 수 있는게 뭐지?> 빛보다 빠른 경우 시간이 정지를 넘어 이론적으로 허수시간이 되네?


> 그런데 빛보다 빠를 수 있는게 뭐지? 공간은 질량체가 아니니까 설마 허수 시간에 공간이 움직이나?


> 잠깐 다시 돌아가서 모든 것이 정지한 상태에서 아주 조금이라도 변화하려면 그 순간의 정지 상태일 때보다 에너지가 더 필요한 게 아닌가?


> 정지한 것을 움직이게 하려면 에너지(힘)가 필요하다? > 그런데 그 경우 에너지가 새로 생긴 건데 에너지가 설마 새로 생겨나나?


> 그럼 에너지는 새로 생겨나는 걸까? 아니면 그래도 에너지 보존을 지킬 방법이 있는걸까? > 그럼 에너지 보존을 지킬 방법은 뭘까?


> 설마 에너지가 나누어서 보존되어있나? > 에너지가 나누어서 보존되어 있다면 그것은 결국 뭐지?


> 어떤 정지된 한순간을 기준으로 변화가 있다면 그건 에너지가 증가한 것이 되는 동시에 사람이 느끼기엔 시간도 변한 것이 되지 않는가?


> 그런데 에너지 보존이 지켜지려면 현재를 기준으로 다른 시간들도 결국 현재와 동시에 존재하고 있는 것이 되는거 아닌가?


> 그럼 시간은 과연 흐르는 것일까? > 그것은 시간이 결국 절대적(불변)이란 것이 아닌가?


> 아인슈타인의 상대론은 시간이 상대적으로 흐른다고 했는데? 그럼 뭐지? > 이론의 공리가 서로 다르면 그에 따른 결론도 달라지는거겠지?


> 그럼 변화가 불연속이라면 이동거리가 없는 것과 같기 때문에 시간도 정말 불변이게 되는 걸까? > 광속인 빛은 왜 시간이 불변이지?


>광속이 되면 길이가 0으로 수축되니까 시간이 흐르지 않는다고 하는데 변화가 불연속이라도 이동거리가 0이라 시간이 불변?


> 변화가 불연속이면 그럼 빛뿐만아니라 질량체의 시간도 불변이네? > 그럼 상대론과의 차이점은 시간이 불변이란 것 뿐일까?


> 상대론의 경우 기존의 가변인줄 알았던 광속이 불변이라 대칭성을 맞추기 위해 불변인 줄 알았던 길이를 가변으로 바꿨잖아?


> 시간이 불변일때 대칭성을 맞추려면 기존의 불변이라 여겼던 것들 중 하나가 가변이 되어야 하는거네?


> 시간이 불변이란 것은 이동거리, 속도가 모두 0이란 의미가 되는데 그럼 남는 것은 질량뿐이네?


>그럼 시간이 절대적이게 되면 질량이 상대적이게 된다고? >그럼 질량이 상대적이라는 건 도대체 현상적으로 뭘 말하지?


> 상대적이라는건 기준이 바뀌면 바뀌는 것이 되는 건데 그럼 기준에 따라 질량이 달라진다고?


> 내 질량이 내 기준으로는 만약 100kg이라면 다른 사람을 기준으로는 내 질량이 100kg미만이 된다고?


> 만약 다른 사람 기준으로 내 질량이 100kg이 아니라 90kg이라면 에너지 보존법칙에 의해 내 질량은 뭐로 변한거지?


> 앞서 결론으로는 시간이 정지한 순간에 변화할 수 있는 건 공간뿐이었어. 그럼 정지 순간에 기준의 변화에 따라 공간이 변하나?


> 만약 그렇다고 할 때 공간이 질량화 되는게 중력(인력)이라면 질량이 공간화 되는 건 그럼 척력일까?


> 여기까지는 에너지 보존을 지키는 설명이었는데 그럼 다시 돌아가서 에너지 보존이 지켜지지 않는다면 어떻게 되지?


> 그럼 안 지켜진다고 해도 지켜지는 것과 같은 설명이 가능할까? > 물론 설명(해석)이 달라져야하고 지금까지의 내 생각은 무의미해지네?


> 에너지 보존이 지켜지지 않는다면 변화가 불연속일 경우 현재가 완전히 소멸되고 이후에 새로운 에너지가 생겨나고 그게 미래가 되는 식이겠지?


> 그런데 이러한 결론은 더 이상의 논리 진행이 불가능하잖아? > 또 사실 에너지 보존이 지켜지던 지켜지지 않던 현상은 동일해야하잖아?


> 물론 어느 쪽이 맞는지는 난 알 수 없지만 이론이라면 논리 진행이 가능 해야 하고 현상도 어차피 동일하다면 지키는 쪽을 선택해야겠지?


> 그런데 생각해보면 에너지 보존이 완벽하다는 가정하에서는 변화가 불연속이란 처음의 가정이 설명되네(시간대 개념)?


> 그럼 변화가 불연속이란 설명은 더 이상 공리가 아니라 원리가 되네? > 또 내 생각의 공리는 단 하나 '에너지 보존이 완벽하다' 가 되고?


> 그런데 도대체 공간이란 뭐지? 어떻게 공간이 질량이 되고 질량이 공간이 될 수 있는거지? > 그럼 결국 공간도 에너지잖아?


> 그런데 질량체는 광속에 도달할 수도 없기 때문에 마찬가지로 광속을 넘을 수도 없잖아? 그럼 공간이 빛 속도 이하로 감속되는건?


> 만약 공간이 감속되어 빛이 되고 에너지(질량체)가 될 수 있다면 공간이란 자체로 빛이되고 에너지가 될 가능성이 있는 에너지인건가?


> 가능성이 있는 에너지? 미래는 현재의 내가 어떻게 될 가능성이 있는 시간이라고 할 때 내 미래는 결정되어있을까? 미결정일까?


> 지금 내가 겪은 현재도 결국 그전까지는 미래였잖아? 또 과거의 시간(대)로 갈수도 없는데 내 결론대로라면 과거의 시간은 존재하잖아?


> 그럼 현재를 기준으로 과거와 미래는 어떤 상태지? 과거의 시간대에서의 난 마치 정지버튼을 누른 영상의 상태처럼 고정되어있을까?


> 또 변화가 불연속이라면 사실 내가 물체를 들고 옮긴다는 것도 착각이잖아? > 마치 고정적인 상태라 운동 에너지가 없으니까.


(> 나는 결국 물체를 움직일 에너지가 없고 물체를 움직일 의지만 있는 걸까? > 감각과 의지는 있는데 그걸 실행할 에너지가 없네.)(생략가능)


> 고정적인 상태란 뭘까? 그럼 3차원은 고정적인 상태일까? > 3차원이 변화하려면 어떻게 해야하지? 그 3차원이 자체적으로 움직일 수 있나?


> 또 변화가 불연속이라면 물체를 직접 움직이게 하는 에너지가 아니라 그 상태와 다른 상태의 가능성을 가진 에너지가 있어야해.


> 또 유클리드식의 차원의 정의로는 3차원의 단면이 하나의 2차원이 되듯이 4차원의 단면은 하나의 3차원이 되어야 해.


> 결국 하나의 3차원이 어떤 4차원의 한 단면이라면 예를 들어 6면체 주사위가 하나의 4차원이라면 주사위의 한면이 3차원이라고 봐도 될까?


> 또 현재가 예를 들어 6면체 주사위라면 미래는 7면체 주사위, 8면체 주사위, 9면체 주사위..... 결국 구형 주사위(?)


> 아인슈타인은 신이 주사위 놀음을 하지 않는다고 했지만 이건 뭐 주사위를 동시에 무한개를 던지네


> 그런데 결국 구조적으로 하나의 시간(대)이 하나의 4차원이라면 그 4차원의 연속체는 5차원이고 그 확률적 에너지가 자체로 무한해.


> 그런데 어떻게 확률적인 4차원이 확정적인 3차원으로 바뀔 수 있는거지? > 4차원에도 엔트로피라는 개념을 적용할 수 있을까?


> 물론 그냥 5차원이 있고 그 아래 4차원이 있고 그 아래에 3차원이 있듯이 그 3차원에 우리가 존재한다고 생각하면 되겠지.


> 또 물론 엔트로피라는 설명을 붙여서 4차원의 엔트로피가 증가해서 순간적으로 그 4차원의 한 단면인 3차원이 존재한다고 해도 될거고.


> 물론 현상적으로 우리가 느끼는 감각들을 설명하려면 더 자세한 설명이 필요하겠지. 우리가 왜 그렇게 느끼는지를 말이야.


> 결국 제 이론은 이런 사고 과정을 거친 이론입니다.




* 본인이 생각을 아래의 보기에서 한번 골라봅시다(만약 자신의 생각이 학계에 없는 것이라면 관련해서 논문을 써보세요.).

제가 생각하는 답은 적어 놓겠습니다.



1. 입자와 질량체의 변화는 연속인가 불연속인가? ③


① 미시(입자)는 불연속이고 거시는 연속이다.

② 미시와 거시 둘 다 연속이다.

③ 미시와 거시 둘 다 불연속이다.

④ 미시는 연속, 거시는 불연속이다.

⑤ 미시와 거시는 연속일 때도 있고 불연속일 때도 있다.



2. 빛이 절대속도라면 그 이유는 무엇일까? ③ 


① 자연이 그냥 그런거니 알 수 없거나 알 필요없다.

② 변화가 연속이라도 빛은 절대속도 일 수 있다(그렇다면 당신은 그 이유를 설명할 수 있는가?)

③ 모든 입자와 질량체의 변화가 불연속이라면 빛은 절대속도이다.

④ 광속이 절대속도가 아니라고 생각한다. 또는 상대속도라고 생각한다.

⑤ 광속은 때에 따라 절대속도 일수도 상대속도 일수도 있다고 생각한다.

⑥ 변화의 연속, 불연속과 빛의 절대속도는 상관이 없다.



3. 상대론은 '질량이 절대적일 때 시간이 상대적이다.'라는 명제가 존재하는 이론입니다.

그럼 그 대우도 참이며 '시간이 절대적일 경우 질량이 상대적이다.'란 명제도 참이 됩니다.

그럼 시간이 절대적이게 되려면 어떻게 되어야 할까요?(복수선택 가능) ② , ⑥


① 변화가 연속이어야 한다.

② 변화가 불연속이어야 한다.