부기우
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수체계차원론1-7.pdf
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위 링크 글을 먼저 읽으시면 됩니다.
1.
위의 gif는 두개의 이미지로 고양이가 움직이는 것처럼 보일뿐이죠.
화살이 날아가고 있다고 가정할 때 시간이 지남에 따라 화살은 어느 점을 지날 것이다.
한 순간 동안이라면 화살은 어떤 한 점에 머물러 있을 것이고, 그 다음 순간에도 화살은
어느 점에 머물러 있을 것이다. 화살은 항상 머물러 있으므로 사실은 움직이지 않는 것이라는 이야기이다.
-화살의 역설-
그럼 변화가 연속일 경우와 불연속일 경우 둘 다 가능하다고 할 때 둘 다 옳을 수는 없으니 결국 둘중 하나만 옳습니다.
그런데 변화가 연속이라는 증거는 있을까요? 있다고 생각한다면 그 증거를 하나만 대보시길 바랍니다.
그럼 변화가 불연속이라는 증거는 있을까요? 바로 빛의 절대속도를 들 수 있습니다.
제가 시속 10m/s 로 당신은 20m/s 로 같은 방향으로 직진하며 연속으로 움직인다고 할 때
저를 기준으로 당신의 (상대)속도는 10m/s가 됩니다. 그런데 이상하게도 당신과 제가 보는 빛의 속도는 같습니다.
물리학자들은 이걸 설명하려고 하기보단 그냥 자연이 그런가보다하고 넘어갔죠.
그런데 변화가 불연속이라면 어떨까요?
예를 들어 컴퓨터 화면의 하얀 바탕 위에 검은색 점이 순간적으로 깜빡이는데
그 위치가 0.1초마다 우측에서 좌측으로 1cm씩 변화하면서 깜빡인다고 해보죠.
또 그 아래에서는 같은 크기의 점이 우측에서 좌측으로 0.1초마다 2cm씩 깜빡인다고 해보죠.
그럼 우리 눈에는 마치 그 두점이 다른 속도로 움직이는 것처럼 보일 겁니다.
하지만 매순간 그 두 점들은 그저 운동량이나 가속도도 없이 정지해 있을 뿐이죠.
매순간 그저 정지해있을 뿐이란 겁니다.
결국 변화가 불연속이면 이렇게 빛이 자연스럽게 절대속도라는 것이 설명이 됩니다.
그리고 양자역학적으로도 이미 전자와 같은 것들은 불연속적으로 변위를 하고 말이죠.
결국 미시와 거시란 구분없이 변화는 불연속이 맞는겁니다.
이런 간단한 설명도 이해못하는 사람은 없겠죠?
2.
질량체의 속도는 상대론적으로 광속을 넘을 수 없습니다. 물질을 아무리 가속시켜도 광속에 도달시키지도 못하니
결국 물리학자들은 광속 이상의 속도에 대해서 생각하는 것에 별로 의미가 있다고 느끼지 못했습니다.
그런데 저의 아이디어는 광속 이상의 속도가 빛속도 이하로까지 감속되는 경우에 대해서는 한번 생각해볼 수 있었다는 겁니다.
이전의 설명에서 변화가 불연속일 경우 질량=에너지=공간 등가원리로 공간이 에너지라는 것을 설명했는데
관련하여 이번의 설명은 빛이 왜 절대속도인지를 어쩌면 가장 쉽게 설명할 수 있는 방법일 수 있습니다.
광속 이상이 허용되는 것은 결국 공간의 속도 말고는 없습니다. 그럼 공간의 속도가 감속되어 빛의 속도가 되면 어떻게 되어야
할까요? 바로 공간이 빛이 된다는 겁니다. 그렇게 빛이 된 공간에너지가 더 감속되면 어떻게 될까요? 질량을 가진 입자가
됩니다. 즉, 질량체를 가속시켜 광속에 도달시킬수있다면 질량체가 빛이 되어야 하는데 물리학적으로 그게 불가능하니까
그 반대로 공간 이상의 속도가 감속되는 경우를 생각할 경우 이와 같은 결론이 당연해진다는 겁니다.
그럼 공간의 속도가 과연 감속될 수 있을까라는 문제가 제기 되는데 중력은 공간의 팽창을 막을 수 있는 힘이라고 설명됩니다.
즉, 공간의 속도가 감속될 수 있다는 것이죠. 결국 빛의 속도가 절대속도인 이유는 질량체의 속도와 공간의 속도의 완벽한
경계이기 때문이란 겁니다. 다시 말해서 질량체의 한계속도와 공간의 최소속도의 사이의 속도가 정확히 빛의 속도라는 것이죠.
3.
아인슈타인의 시공간이동이란 개념은 모든 것은 결국 빛의 속도로 변화하고 있다는 것을 잘 설명해줍니다.
쉽게 빛은 시간을 이동하지 않고 공간만을 광속으로 이동하므로 빛의 시간은 흐르지 않고
질량체는 공간이동속도와 시간이동속도의 합이 광속인데 공간이동속도가 광속이 될 수 없으니 시간이 흐르게 되죠.
결국 빛이나 질량체나 공간이동속도와 시간이동속도의 합은 항상 빛의 속도라는 겁니다.
그래서 공간을 어떤 속도로 이동하는가에 따라 시간이 상대적으로 흐르게 되는 것이죠.
그런데 변화가 불연속일 경우 어떻게 될까요? 질량체들은 공간을 연속으로 이동하지 못하고 존재하는 매순간마다 정지해있게 됩니다.
따라서 빛의 속도로 시간(대)만을 이동하죠. (사실 모든 시간대는 고립계라 시간을 이동하지 못하지만 편의상 이동한다고 합시다)
다시 말해 아인슈타인의 설명처럼 입자나 질량체가 공간이동속도와 시간이동속도를 모두 가지는게 아니라 시간이동속도만 빛의 속도라는
것이죠. 변화가 연속일 경우 물체가 우리 눈에 보이는 이유는 빛이 물체에 반사되어 돌아와서 우리 눈에 도달하기 때문이라고 설명됩니다.
그런데 변화가 불연속일 경우 질량체가 광속으로 다른 시간(대)에 이동(존재)하게 되면서 빛을 광속으로 밀어냄으로써
자명하게 존재하게 됩니다. 다시 말하지만 빛을 반사하는게 아니라 자명하게 빛을 밀어낸다는 것이죠.
상대론적으로 빛의 속도는 어느 (공간)길이나 0으로 수축시킨다고 설명됩니다. 즉, 물체가 광속으로 새로운 시간(위치)에서
자리를 잡게 됨으로써 그 공간 어디에나 확률적으로 존재하고 있는 빛을 광속으로 밀어낸다는 것이죠.
4.
복소평면을 보면 실수축과 허수축이 있습니다. 저는 앞서 질량은 3차원 에너지이고 공간은 4차원에너지라고 했었죠.
수학에서 차원을 확장할 때 허수란 개념이 사용되듯이 한 복소평면에서의 실수축이 3차원이라고 하면 허수축은 4차원의
공간이 됩니다. 시간=확률=공간(모두 4차원)이므로 공간은 중력장이면서도 확률장이기도 합니다.
또 변화가 불연속이라면 어떤 물체가 공간을 이동하는 것이 아니라 그 물체가 그 위치에 존재할 확률이 있어야
그 위치에 존재할 수 있게 됩니다. 여기까지 이해했다면 다음의 설명은 이해가 쉬울 겁니다.
예를 들어 만약 제가 어떤 정지된 질량체를 관측 했고 고개를 돌린 뒤 1초 뒤에 그 질량체를
관측할거라고 해봅시다. 그럼 그 질량체는 그 1초동안 광속(약 30만km/s) 미만의 범위안에 발견될 확률이 무조건 존재해야합니다.
왜냐하면 질량체의 속도는 광속 미만이기 때문이죠. 그런데 이 확률적 범위가 저나 당신이나 모든 질량체나 다 같아야 할까요.
달라야 할까요? 같아야 합니다. 어떤 질량체는 그 확률적 범위가 크고 어떤 것은 작고 그럴 수 없이 질량체면 모두 같아야 한다는 겁니다.
그리고 추가로 질량체가 광속을 초과하는 범위에서 발견될 확률은 왜 없을까요? 이론적으로 광속에 도달하면 질량체가 빛이 되고
광속을 초과하면 공간이 되기 때문에 더이상 질량체가 아니게 되기 때문입니다.
* 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.
③ 변화가 어떻든 시간의 절대성과는 상관이 없다.
④ 확실한 건 결국 질문의 두 명제 중 하나만 맞고 상대론의 명제만 맞을 것 같다.
⑤ 확실한 건 결국 질문의 두 명제 중 하나만 맞고 두번째 명제만 맞을 것 같다.
⑥ 두 명제 모두 이론적(논리적)으로 참이지만 하나만 현상적으로 옳다.
4. 상대론과 양자역학은 각각 옳은 이론이라 생각하는가? 아니면 어느 한쪽이 다른 이론을 설명할 수 있는 이론이라 생각하는가? ②
① 상대론이 양자역학을 포함할 것이라 본다.
② 양자역학이 상대론을 포함할 것이라 본다.
③ 둘 다 틀렸고 제 3의 이론이 있을거라 본다.
④ 거시는 상대론 미시는 양자역학으로 각각 옳다.
5. 3번의 질문이 틀렸다면 현재의 물리학은 질량과 시간의 관계에 대해서 어떻게 설명하는가? ③
① 질량도 시간도 모두 절대적이다.
② 질량도 시간도 모두 상대적이다.
③ 질량은 절대적 시간은 상대적이다.
④ 질량은 상대적 시간은 절대적이다.
⑤ 질량과 시간은 딱히 관계가 없다.
6. 뉴턴의 이론은 상대론이 나온 후에도 여전히 이론적으로 옳은가? ②
① 이론적으로 틀렸다.
② 이론적(논리적)으로는 여전히 옳지만 현상적으로는 틀렸다.
③ 이론적으로 좀 더 보완할 필요가 있을 뿐 여전히 옳다.
④ 이론적으로도 현상적으로도 틀렸다.
연속 불연속까지 이해함
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