머숨 미러

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수체계차원론1-7.pdf

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위 링크 글을 먼저 읽으시면 됩니다.

상대론까지의 물리 이론과 양자론을 구분짓게 된 결정적인 차이는 무엇일까요? 바로 불확정성원리입니다.

물론 저는 이 불확정성원리가 미시와 거시의 구분이 없이 당연하다고 느끼지만 현재 물리학자들은 이 상대론에 불확정성원리를 적용할

생각을 하지 못하고 있습니다. 물론 상대론에 불확정성 원리를 적용하면 그건 더 이상 상대론이 아니라 양자역학의 일반화가 되어버리게 되겠죠.

그럼 왜 불확정성 원리가 그저 당연한 원리일까요? 카메라로 사진을 찍으면 물체는 정지한 상태로 찍히게 됩니다. 따라서 한순간 정지한 물체에

운동량이란게 존재할 수가 없죠. 물론 위치는 정확합니다. 따라서 불확정성 원리는 고대 그리스 시대 사람인 제논도 알만큼 당연했던 겁니다.

하지만 제논은 부정당했죠. 그리고 그렇게 부정 당해서 스노우볼로 만들어진 것이 바로 뉴턴의 미적분입니다. 우리는 극한값을 어떤 값에

극한으로 가까워지는 값이라 배웁니다. 예를 들어 3이라는 값에 무한히 가까워지는 값이 있을 때 그 극한값은 3은 아니지만 3이랑 구별이

되지 않는다고 합니다. 그리고 그런 극한값으로 어느 한 지점(정확한 위치)에서 정확한 운동량을 구할 수 있다고 믿었던 것이 바로

뉴턴역학과 상대론이죠.

하지만 뉴턴역학과 상대론은 정말 예측에 성공한 이론입니다. 불확정성원리가 거시세계에서도 성립한다면 왜 상대론의 예측이 여전히 잘 맞는

걸까요? 관련하여 우주론 논쟁에서도 정상우주론과 빅뱅우주론이 대립하였지만 결국 빅뱅우주론이 판정승을 한 이유는 우주배경복사라는 현상이

증거가 되었기 때문입니다. 결국 실험적 또는 현상적으로 맞는 이론이 여전히 더 지배적이라는 것이죠. 결국 불확정성원리가 옳다면 그 원리를

거시에 적용해도 확률적인 결과를 가져야 하면서 동시에 상대론처럼 잘 예측할 수 있어야 양자역학이 실질적으로 일반화가 될 수 있겠죠.

관련해서 제 결론은 상대론의 경우 결국 공간(장)을 통해서 중력을 설명하기 때문에 불확정성원리가 적용되더라도 예측이 잘 되는 것이라고

생각합니다. 결국 모든 힘을 장으로 바꾸어 표현 할 수 있다는 것이죠. 그래서 불확정성원리가 성립할 경우 관측된 물체가 가지는 정보는 위치와

질량 두 가지가 되는데 E=mc^2이므로 만약 상대론적으로 구한 운동량이란 것을 모두 질량으로 환산하면 정확한 위치에서의 그 순간 질량을

구할 수 있게 됩니다. 결국 어떤 한 지점에서 상대론적으로 운동량을 구해서 그 운동량을 질량으로 모두 치환해서 생각할 경우 그 질량으로

가능한 공간(장)의 형태가 결정된다는 것이죠. 따라서 관측할 떄 마다 정지해 있더라도 달라진 질량이 어떤 에너지로 바뀔지는 확률적이지만,

주위 공간은 형태가 정해지기 때문에 당연하게도 그 중 가장 확률이 높은 공간의 형태로 예측하는 게 정상적인 예측이 되며 그 예측이 상대론의

예측과 같은 경우가 대부분이라는 것이 제 결론입니다. 그리고 미시의 경우는 질량 자체가 적어서 공간의 변형이 매우 작아 예측하기가 더 어렵다는

것이죠. 물론 전자도 그 확률 파동이 더 큰 곳과 작은 곳이 있기에 결국 공간의 형태로 예측을 하고 있는 것은 마찬가지라는 겁니다.

결국 이러한 제 설명이 가능하다면 불확정성원리가 맞다는 것은 미적분이 현상적으로는 틀렸다는 것을 말해주는데, 결국 특정값에 다가가는

극한값은 그 특정값과 차이가 당연히 생겨야 하며 특정값과 극한값의 떨어진 두 위치로 순간 변화율을 구할 수 밖에 없고 그 값은 결국 근사값이

될 수 밖에 없다는 것이죠. 관련해서 어떤 특정값에 가까워지는 방법은 1차원적(정수)으로 가까워지거나 2차원적(유리수)으로 가까워지거나

3차원적(실수)으로 가까워지는 경우가 있을 수 있다고 저는 설명했습니다. 극한값이 특정값에 3차원적으로 가까워지는 것이 기존의 미적분이라면

2차원적으로 가까워지는 것이 현상과 일치하는 새로운 미적분적 개념이 되겠죠.

* 물리학은 큰 틀에서는 이미 끝이 났습니다.

절대적이라는 것은 기준이 바뀌어도 같다는 것이고 상대적이라는 것은 기준에 따라 바뀐다는 것입니다.

뉴턴역학의 경우 질량도 절대적이고 시간도 절대적이라고 설명되었습니다.

그런데 상대론은 질량이 절대적이고 시간은 상대적이라고 설명했습니다.

즉, 상대론은 질량과 시간 모두 절대적일 수 없다고 말한 이론이라고 생각하면 된다는 겁니다.

그런데 반드시 질량이 절대적이어야 하고 반드시 시간이 상대적이어야 한다는 법칙은 없습니다.

상대론은 결국 질량체 또는 입자성을 가진 것들이 운동량을 가질 수 있는 변화가 연속일 경우의 이론일뿐입니다.

그리고 양자역학은 질량체 또는 입자성을 가진 것들이 운동량을 가질 수 없는 변화가 불연속일 경우의 이론일뿐이고 말이죠.

결국 상대론의 대우(대칭)은 양자역학이고, 양자역학의 대우(대칭)은 상대론이란 것이죠.

따라서 양자역학의 경우 질량이 상대적이고 시간이 절대적이게 됩니다. 결국 물리학 이론은 큰 틀에서는 끝이 난 겁니다.

인간은 변화를 연속으로도 불연속으로도 해석할 수 있게 되었기 때문입니다.

물론 그 틀 내부에서는 아직도 세세하게 설명할게 더 있긴하겠지만 말이죠.

불확정성원리