[생명]숨쉬는 우주

 

[생명]숨쉬는 우주

 

 

 

숨쉬는 우주! 이것은 우주를 막연히 미화하려는 시적인 표현만은 아니다. 실제적으로 우주는 바로 이 순간에도 팽창과 수축울  반복함으로서 숨을 쉬고 있기 때문이다.  한때 우주는 지구를 중심으로 돌아가고 있다고 생각했다(천동설),  얼마가 지나 이번에는 우주는 고정되어 있고 반대로 지구가 돌아가고 있다고 했고(지동설), 우주는 정태적인 배열로 인식되어 왔다.  

 

 

 

그런데 허블은 적색편이 현상으로부터 우주는 팽창하고 있다는 팽창론을 제기하였다.  

 

 

 

최근 물리학자들의 문제란 이 우주가 언제까지 팽창할 것이며 그 이후는 어떻게 될 것인가 하는 것이다. 우주팽창에 제동이 걸리기 위해서는 만유인력에 의존하는 수 밖에 없는데 넓은 우주공간에 천체가 너무 적은 상태라는 계산 때문이다.

 

 

 

혹시 뉴트리노 같은 중성미자 나 흑암물질이 우주 공간에 편만하게 존재해서 질량으로 작용해 주기를 기대해 보지만 이의 존재 마저도 확인되지 않고 있다. 이제와 학자들은 막연히 Big- Bang(우주대폭발) 이후에 Big- Crunch(우주 대수축)를 상상해 봄으로서 우주의 순환성을 주장해 보지만 그야말로 꿈 같은 이야기일 뿐이다. 우주에 관한한 합리적인 이론 얼개를 찾는 일은 요원할 뿐이다. 실로 눈만 뜨면 시야를 채우는 우주이지만 그 참 모습을 보기란 이다지도 어려운 것이다.

 

 

 

이제 [관계론]은 우주가 팽창을 지속하되 등속도 팽창을 하는 것이 아니라 가속도적인 팽창을 하고 있다고 하였으니 그것은 다음의 물리 공식에 의한 결과이다.

 

 

 

 

위의 '전능(M1 )'과 '팽창(M2 )' 물리식은 [관계론]을 통해 물리학계에 처음으로 소개 되는 것으로서 그 물리적인 의미는 다음과 같다.  차원분석적인 면에서 힘(f)의 물리 단위와 차원은 kg-m/sec^2  . [MLT^-2] 이고,  에너지(E)의 물리 단위와 차원은  kg-m^2/sec^2  . [ML^2T^-2] 으로서 힘(f)은 하나의(직선)의 가속도를,  그리고 에너지(E)는 두 방향(평면)의 가속도가 작용하는 상황을 각각 나타내지만,   상기 '팽창식(M)'의 물리 단위와 차원은 kg-m^3/sec^2  . [ML^3T^-2] 으로서 가속도가 세 방향(공간)에 걸쳐 작용하는 기하학적 상황을 나타낸다.  

 

 

 

 

현재의 물리학은 '에너지(E)' 이상의 물리 개념을 갖고 있지 않지만 그것은 두 방향(평면)의 가속도 상황에 지나지 않는다는 사실에 유념해야 한다.   우주는 3차원적인 현실로서 2차원적인 에너지(E) 개념으로서는 우주 공간에 이루어지는 현상을 도저히 설명할 수 없게 된다.   '팽창(M)'은 3차원적인 개념으로서 공간 자체가 가속도적으로 증가하는 상황이다.   

 

 

 

 

 

우주팽창은 바로 이 '팽창식(M)'에 의한 것이므로 우주 공간은 가속도적으로 급팽창하고 있다.  오늘날에는 '에너지'란 개념이 일반화되고 있지만  '에너지' 보다 상위의 물리개념이 소개된바는 없다. 그러나 '팽창(M)'은 '에너지(E)'를 구성 단위로 하는 한 차원 높은 상위의 물리 개념이다.

 

 

 

 

이는 마치 '에너지(E)'가 '힘(f)'을 그 구성요소로 하는 개념인 것과 같다. '팽창(M)' 이란 '에너지(E)'가 일정한 거리와 시간에 걸쳐 작용한 결과가 일시에 발휘케 되는데서 얻는 물리적인 효과이다.   

 

  

실제 상황을 들어 보자면, 폭탄이 폭발을 하였을때 각 파편들은 폭발지점으로부터 낙하점까지 날아감으로서 에너지에 의한 일을 수행한다. 그러나 모든 파편들이 동시에 일을 하게 한 것은 에너지 개념으로서는 정의될 수 없다.  다른 예를 더 들어보자. 풍선에 공기를 넣으면 밖으로 밀어내려는 팽창력과 풍선이 줄어 들려는 수축력이 일치하는 점에서 풍선의 크기는 정지 한다.

 

 

 

 

이때에 공기 전체가 동시에 밖으로 밀어내고 있는 어느 한 순간의 전반적인 총체력이 있지 않으면 풍선을 부풀려 있게 할 수가 없다. '에너지' 전체가 동시에 작용하고 있는 전반적인 능력  이것이 바로 '팽창'이다.

 

 

 

상황을 바꾸어서, 만약 풍선에 구멍이 생겨 바람이 새기 시작하였다면 이 새는 바람으로 바람개비를 한 동안 돌릴 수 있게 된다. 이때에 구멍으로 부터 새고 있는 공기에 해당하는 것이 '에너지' 이고  '에너지' 전체가 한 순간에 동시에 발휘 하는 물리적인 능력 이것이 바로 '팽창'이다.

 

 

 

'에너지'로서는 풍선을 버텨줄 수 없다. 이제는 어느 정도 개념이 잡혔으리라 본다.  

 

 

 

 

이 우주는 바로 상기의 '팽창식(M)'에 의한 팽창을 지속하고 있는 것이다. 여기서 '전능(M1)'과 '팽창(M2)'의 차이점이란 마치 '에너지(E)'와 '일(W)'의 차이점과 같은 것으로서 '전능(M1)'은  원인이 되는 반면에 '팽창(M2)'은 이 원인에 의해서 이루어진 결과의 크기를 말하는 차이점이 있다.

  

우주는 언제까지 가속도적으로 급 팽창하기만 할 것인가? 이 우주는 한없이 팽창하기만 하는 것이 아니라 우주 전반의 팽창가속력이 떨어질 때에 우주는 수축하고 팽창 가속력이 좀더 증가 할 때에 우주는 좀더  팽창함으로서 우주는 마치 숨을 쉬고 있는 것 같이 균형을 유지하게 된다.  

 

 

 

물론 우주는 계속해서 팽창의 상태를 유지하지만 팽창 가속력의 크기에 따라서 팽창과 수축을 반복하게 되고 동시에 우주 공간의 크기가 결정지어지게 된다. 이와 같은 것은 막연한 상상과 추리에서 나온 것이 아니라 놀라웁게도 [관계론]에서 찾아진 물리 공식들의 수학적인 그래프가 이와 같은 것을 말해주기 때문이다.  이것은 마치 풍선의 원리와 같다고도 할 것이다.  

 

 

 

풍선에 열을 가하면 풍선은 더 커지게 되며 반대로 차게하면 풍선은 작아지게 되지만 풍선 자체는 항상 가속도적인 팽창의 상태를 유지하게 되는 것과 같다. 이렇게 함으로서 우주 전반적으로는 균형과 평온을 유지할 수 있게되며 마치 정태적인 배열처럼 느끼게 된다.  

 

  

실제적으로 [관계론]이 산출한 우주의 팽창속도는 0.48 C ~ 0.499.8999.8999 C 로서 우주는 이 속도 구간에서 팽창의 상태를 지속하고 있으며 , 우주 양편의 팽창속도를 합할 지라도 빛의 속도 C를 결코 넘지는 못 한다.  이러한 결과는 이 우주는 빛의 속도 C 로 팽창 상태를 지속하고 있다는 것을 말해주게 된다.(여기서 이것까지 다 밝힐 수는 없지만 상기 팽창속도 산출 과정에는 실로 다시 한번 놀랄일이 숨어있음을 본다).

 

 지금의 우주팽창은 우주 탄생시의 대 폭발력에 의한 것이라고 하고 있다. 우주 탄생의 초기에는 그랬을런지 모른다. 그러나 현 단계에서 우주가 엄청난 속도로 팽창을 지속하기 위해서는 M1 그래프의 상승 곡선이 말해주는 바와 같이 막강한 능력이 있어야 함을 말해 준다.  우주 탄생 초기에 한때 있었던 대폭발력으로서는 이러한 소요를 감당할 수 없고 맞지 않게 된다.  

 

 

우주 팽창은 지금 바로 이 순간에 우주공간에 충만한 빛의 강도에 의해서 결정지어지게 된다.

 

 

우주의 팽창가속력이 떨어질 때에는 공간 수축이 발생되고  이는 성간 밀도의 증가로 이어지게 된다. 성간 밀도의 증가는 발열로 이어지게 되며 빛 발생이 많아지게 되어 다시 공간 팽창을 자극하게 된다.

 

 

팽창가속력이 커진 상황에서는 반대로 공간 팽창으로 성간 밀도가 멀어지게 되고 이는 빛의 감소원인이 되어 우주는 다시 수축단계로 복귀하게 된다. 이와 같이 우주는 거대한 동적인 균형 가운데 존재한다.

 

 

우주의 동적인 균형이란 빛- 우주팽창력-만유인력 간에 균형으로서 우주는 이와 같은 균형점을 스스로 찾아가는 유기체적인 존재임을 보게 된다. 따라서 우주 팽창은 얼마간 지속될 일시적인 현상이 아니라 우주가 존재하는 한 영원히 지속될 현상이며 동시에 우주팽창은 우주 전반의 존재를 가능케 하는 존재의 한 양식(pattern)임도 알 게 된다. 다시 말해서 우주팽창이 없다면 우주도 존재치 않게 된다.  

 

 

 

우주팽창력과 만유인력이 우주 전반을 지탱해주는 대칭력으로서 서로가 상반되는 대칭 법칙이란 것은 단순히 상상의 결과가 아니라 해당 물리 그래프가 이와 같은 것을 말해주기 때문이다.

    

위 그래프에서 M1 과  M2 는 각각 '전능법칙'과 팽창법칙' 으로서 먼저 '전능(M1)' 이란 '팽창(M2)'이  이루어지기 위해서 요구되는 전반적인 능력을 말하는 반면에 '팽창(M2)' 이란 이 '전능(M1)'에 의해서 이루어지는 팽창의 정도를 도표로 나타내고 있다. 여기서 G 란 지금까지 막연히 만유인력 상수로만 알려지고 있으나 실은 우주팽창과 연관해서 위와 같이 변화될 수 있는 우주 물리법칙의 하나인 것이다.

 

 

그런데 이 우주가 거의 일정한 팽창속도에서 균형을 유지하고 있기 때문에 지구 상에서 G 는 상수(Constant) 로 관측되고 있을 뿐이다.  이제 G의 정체란 '질량확산 가속도 법칙'으로서 일정 질량(m2)이 확대되는 공간속으로 확산되는 상황에 대한 물리적 정의이다.

 

 

 

그래프에서 G 선상에 일점이란 그 점에 해당된 '질량확산 가속도'의 크기를 가리키지만 동시에 확대공간의 크기도 함께 가리키고 있다는데에 유념해야 한다.   여기서 m2 란 우주의 전 질량을 대변한다. 도표에서 보는 바와 같이 '팽창법칙(M2)'과 '질량확산 가속도법칙(G)'은 물리법칙상에 대칭을 이룸으로서 명실 공히 우주는 팽창력과 만유인력간에 균형과 조화로 존재하고 있음을 공식은 확인시켜 준다.

 

 

 

 

오래전부터 천체를 관찰해온 학자들은 외부 은하계의 광도와 발광주기가 은하계의 크기와 회전주기에 연관되고 있다는 것을 알게 되었다. 광도가 높은 외부은하계 일수록 그 발광주기와 회전주기는 늦은 반면에 은하계의 규모는 크다는 것이다. 외부 은하계는 각각이 일종의 독립관성계로서 그 균형은 회전속도에 의해서 결정된다.

 

 

 

 

회전속도가 떨어지면 인력에 의해서 구성 천체들이 은하계의 중심부로 뫃이게 되고 중심부에서 밀도가 증가하면 폭발을 이르키게 되며 이렇게 증가된 빛은 회전속도를 높이면서 은하계의 크기를 확장시키게 된다. 이와 같이 개별 천체와 은하계는 회전운동이라는 같은 원리에 의해서 주기적으로 강도가 조절되는 가운데 빛을 발산 함으로서 우주팽창에 기여하게 된다.

 

 

 

 

그리고 다시 각 은하계는 은하계간의 인력관계에 의해 은하단을 이루고 더 나아가 은하집단을 이루게 되며 서로가 서로의 주변을 장구한 기간에 걸쳐 돌아가는 회전운동의 형태로 독립 관성계를 형성하게 된다. 우리가 속한 은하계만 하더라도 직경이 대략 10만 광년으로서 1천억개 이상의 천체로 구성되고 있는데 태양계를 포함해서 그 중심이 한번 회전하는데는 약 2억년이 걸릴 것으로 추산되고 있다.

 

 

 

이렇게 본다면 우주공간에서 만유인력으로부터 진정으로 자유한 직선 등속도 운동체는 없으며 어떤 천체도 특정 은하계의 인력에 소속되어 타원형의 궤도를 도는 회전운동만이 우주의 운동 본질임을 말 해주게 된다.

 

 

 

 

우리가 사는 우주는 정태적인 배열의 우주가 아니라 가속도적으로 급 팽창하는 우주라면 이러한 중에 살아가고 있는 인류로서는 혼란스럽고 위태로울 수 있는 우주를 떠 올리기 쉬울 것이다.  

 

 

 

그러나 커다란 풍선 안이 오히려 바람도 없고 잠잠 하듯이 팽창하는 우주 이지만 모든 천체들은 마치 정태적인 배열처럼 존재하게 된다.  실로 기묘하게도 외부 은하계들에 대한 다음의 두 상반되는  현상은 모두가 진실로 받아들여 진다.  

 

 

 

첫 째로 모든 별(외부은하계)들은 엄청난 속도로 팽창 상태중에 있다.  

둘째로  그럼에도 불구하고 모든 별(외부은하계)들은 정태적인 배열로서 항상 제 자리에 머믈러 있다.  

 

 

이 상반되는 두 현상을 우리는 어떻게 진실된 한 사실로 받아들일 수 있을 것인가?

 

 

 

그것은  모든 천체들은 급가속도로 팽창의 상태를 유지하고 있기 때문에 현재의 자기 자리를 지킬 수 있게 된다는 것이다.  전반적인 우주 팽창이 균형을 이룬 상태에서 분명히 천체들은 엄청난 속도로 밖으로 향하고 있지만 그렇게 하고 있을 때에야 비로서 우주 전반적으로는 팽창의 상태를 유지하는 한편 개별 천체(은하계)들은 현재의 위치를 지킬 수 있게 된다.  

 

 

 

이는 마치 서로 밀고 있는 상황에서 두 힘이 균형을 이루게되면 내면적으로는 상당한 힘을 양편에으로부터 받으면서도 외형적으로는 조용하게 한 자리에 머믈러 있는 것과 같은 이치라 할 것이다.

 

 

 

 

이와 같은 것은 비단 팽창우주 뿐만 아니라 균형을 이룬 팽창 상태에서의 일반적인 내부 모습이 될 것이다.  만약에 균형이 깨진다면 억제되고 있던 힘은 엄청난 가속도로 밀어내게 될 것이다.  우주는 분명 팽창하고 있지만 우리는 항상 그 자리에 있는 별자리를 확인할 수 있는 신비한 우주속에 살아가고 있는 것이다.

 

 

 

 

  우주의 규모는 태양 같은 거대 천체 2천억개로 이루어진 은하계가 다시 1조개 산재해 있는 것으로 산출한 바 있다. 그러나 우주에 대한 진정한 이해란 눈에 들어나는 천체들의 외형 못지 않게 눈에 띄지 않는 '공간'의 본질에 대한 지식이 필수적이다.

 

 

 

 

허공으로만 인식되어온 우주 공간이란 모든 대소 질점들간에 지극히 미세한 '참실'로 빈틈없이 연결되고 엮여진 새로운 존재의 한 양식으로서 '참실'의 단위길이(1미터당) 질량은  m=0.737 263 735 1 * 10^ -50 kg 임도 산출 하였다.  

 

 

 

 

만약 지구부피에 해당하는 우주 공간의 질량은 얼마나 될까를 산출해 본다면  m=8.008*10^-30 kg 으로서 이는 겨우 전자 10개의 질량에 해당하는 아주 미미한 양일 뿐이다. 그렇더라도 이것은 아주 중요한 의미를 지닌다.  왜냐하면 이로써 우주공간은 더 이상 '허공'이 아니라 이만한 질량을 갖는 '질량공간'이기 때문이다.  

 

 

 

장력적인 성격의 '참실' 은 질점의 질량에 비례해서 분포되기 때문에 '참실 밀도' 는 그 질점(천체)의 중력의 크기를 말하게 된다.  이제 장력적인 성격의 '참실'이 흔들림 없이 조용한 상태에서는 질점간에 인력으로 작용하게 되지만 '참실'의 흔들림 현상이 곧 빛으로서 빛은 그 자체가 진정한 '파동에너지' 임도 밝혔다.  

 

 

 

 

인력은 잡아당기는 힘으로 작용하지만 빛은 이와는 반대로 질점간에 밀어내는 척력으로 작용하기 때문에 모든 천체들은 인력과 빛간의 균형에서 일정 궤도를 선회 할 수 있게 된다.  

 

 

 

 

우주 공간에 충만한 빛은 대소의 모든 천체들로부터 이 순간에도 발생되고 있으며 발생된 모든 빛은 궁극적으로는 우주팽창에 기여하게 된다. 태양과 같이 큰 천체는 큰 내부 압력에 의해 용암이 외부로 분출한 경우 이지만 지구핵의 용암도 같은 원리에 의해서 만들어진 것이지만 태양과 같이 크지 않기 때문에 용암이 외부로 분출되지 못하고 지각 아래에 유폐되어 있는 차이가 있을 뿐이다.

 

 

 

이렇게 본다면 일정 크기 이상의 모든 천체들은 어떤 형태로든 빛과 열(파장이 길어진 빛)을 공간에 방출함으로서 우주팽창에 기여하게 된다. 우주 전 방위에 걸쳐 고르게 관측되고 있는 절대온도 2.9도 K 에 해당하는 우주배경복사광의 역할은 지금껏 베일에 가려져 있다. 그러나 이는 우주의 체온으로서 이 보다 높을 때는 우주 팽창이 그리고 낮을 때는 우주 수축이 이루어져 전반적으로는 안온한 우주의 균형을 이루게 하는 우주 체온으로서의 역할로 사료된다.

 

 

 

 

우주의 큰 얼개를 찾는 일은 결코 쉬운일이 아니다. 이 우주가 지혜의 창조물이라 한다면 우주에 관한 바른 얼개는 과거로부터 장구한 미래에 이르기까지 그리고 눈 앞에 현상으로부터 지극히 먼곳의 현상에 이르기까지 일관된 합리로 설명되어 질 수 있어야 할 것이다.  이러한 면에서 우주 얼개에 관한 바른 이해는 모든 과학의 근본 지식으로서 우주에서 발생되는 다양하지만 보다 작은 현상들에 대해 합리적이고 연관성을 갖고 이해하도록 큰 틀을 마련해 주게 될 것이다.  

 

 

 

우주( Cosmos) !  이 말 속에는 이미 조화(Harmony). 질서(Order). 균형(Equilibrium). 대칭(Symmetry). 통합(Integration) 그리고 더 나아가 생명(Life)과  영원(Eternity) . 신비(Mystery) 라는 인생의 고귀한 의미들마저 이미 함축하고 있다.  우주는 가장 큰 현상이며 동시에 가장 세미한 의미로 존재한다. 모두가 더불어 존재하게 되는 관계속의 존재인 것이다. 

                             숨쉬는 우주의 발견

  

 

AlainMorisod&SweetPeople- Les Violons D'acadie

(특집 시그널뮤직)

7월을 노래하자....!!(안병욱)

   여름의 여왕인 7월이 막을 연다.
   여름은 대자연이 베푸는 위대한 향연(饗宴)이요, 조물주가 작곡한

   힘차고 뜨겁고 풍성한 교향악(交響樂)이다.
   7월을 노래하자. 그리고 7월을 배우자. 7월의 교향악은 4악장(樂章)로 구성된다.

 

 

 

 

 

          제 1악장은 태양(太陽)이다.

 

   일년 열두달 중에서 7월의 태양이 가장 뜨겁다. 태양은 영원히 타는

   뜨거운 불덩어리다. 더위를 피하려는 피서인(避暑人)이 되지말고 더위와

   싸워 이기는 극서인이 되어야 한다.

   뜨겁다는 것은 얼마나 좋은 것인가.
   뜨거운 생명,뜨거운 말씀,뜨거운 피,뜨거운 사랑,뜨거운 정신,
   뜨거움은 정열이요,감격이요,열중이요, 폭발이요,연소요,도취요,일심전념이다.

   해가 뜨겁기 때문에 곡식이 무르익고 과일이 성숙한다.
   불이 뜨겁기 때문에 기쁨과 행복이 넘친다. 말씀이 뜨겁기 때문에

   우리을 감동케한다. 우리는 뜨거운 마음으로 인생을 살아야 한다.
   태양의 뜨거움을 배우는 7월이 되게 하소서~

 

 

 

 

             제 2악장은 바다다.

 

   가슴을 풍족하게 적셔주는 시원한 바람.
   바닷가에 가면 누구나 시인이 되고 예술가가 되고 철학자가 된다.
   바다는 여름의 바다가 가장 멋이 있고 아름답다.

   백사장의 하얀 은모래가 우리을 유혹한다. 거추장스러운 옷을 모두

   벗어버리고 적라의 알몸이 되어 물위에 뜬다는 것은 얼마나 좋은 일인가.

   지용(芝溶)도 바다을 노래했고,무애(无涯)도 바다을 읊었고, 춘원(春園)도

   바다을 예찬했다. 대지가 우리의 인자한 어머니라고 하면

   바다는 정다운 애인이다. 바다의 푸르름을 배우자. 우리는 바다처럼

   넓고 바다처럼 시원하고 바다처럼 포용력이 넘치는 7월이되게 하소서~

 

 

 

               제 3악장은 구름이다.

 

   산봉우리에 뭉게뭉게 피어오르는 흰 뭉게구름을 보라. 여름의 흰 구름이

   천산만봉(千山萬峰)을 마음대로 떠도는 광경은 자연의 일대장관이

   아닐 수 없다. 구름은 막히는 데가 없이 넓은 하늘에서 마음껏 조화를 부린다.

   용이 하늘에 올라가려면 구름을 타야 한다.
   구름은 자유(自由)의 상징이요,유연의 극치요, 무득자재(無得自在)의 화신이다.

   구름처럼 자유롭게 인생을 살고 싶다.
   구름처럼 마음대로 주유천하(周遊天下)을 하고 싶다.
   구름의 자유을 배우며 자유를 누리는 7월이 되게 하소서~

 

 

 

쇠똥구리

 

             마지막 악장은 초원(草原)이다.

 

   자연의 여신이 가장 푸르고, 짙은 녹색의 옷을 입는 계절은 7월이다!
   산은 푸르고 나무는 무성하고 풀은 싱싱하다. 녹색은 빛깔의 왕자다.

   푸른 빛은 생명의 상징이요, 젊음의 기상이요,청춘의 심벌이요,환희의 표상이다.

   빛깔 중에서 아무리 보아도 물리지 않는 것은 녹색뿐이다.
   우리는 녹색을 사랑하고 녹색과 친해야 한다. 푸른 잔디의 초원에 누워

   풀 냄새를 맡고 흙 냄새를 맡고 대지(大地)의 영기(靈氣)를 들이마시자!

   너의 생명은 싱싱한 활력소를 얻을 것이요, 너의 정신은 신생의 기쁨을 느끼리라.
   초원의 푸르름과 싱싱함을 배우는 7월이 되게 하소서~

 

- 안 병 욱 -