불생불멸 부증불감을 입증

2015. 5. 16. 20:20일반/생물·과학과생각

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불생불멸 부증불감을 입증 

  질량-에너지는 하나 
  모습 바뀔뿐 총합 일정 
아인슈타인의 E = mc2 이라는 자연법칙의 공식이 있음을 많은 이들이 알고 있다. 그것은 단순한 물리 공식에 그치는 것이 아니라, 자연계의 물질과 에너지가 물리적으로 등가여서 질량을 갖는 모든 물질이 에너지로 전환될 수 있다는, 인간이 찾아낸 최고의 자연법칙 중의 하나이다. 예를 들어 활자로 찍혀 있는 마침표 하나에만 은하계에 있는 별들보다 더 많은 수의 양성자가 들어 있는데, E = mc2 아인슈타인 공식에 의하면 그런 양성자 하나의 5분의 1에 해당하는 질량이 200 MeV 에너지에 해당한다. 그렇다면 이론적으로는 이 현대불교신문 한 장의 질량은 어림잡아 전 세계 인구가 쓸 수 있는 에너지를 낼 수 있다는 계산이 나오게 된다. 물론 모든 물질이 에너지로 전환되는 것이 아니다. 고도로 불안정한 상태의 우라늄이나 플로토니움 같이 질량값이 큰 원자만이 아인슈타인 공식을 현실에서 응용하는데 쓰일 수 있다. 

그런데 이 공식이 나오게 된 이론적 배경이 흥미롭다. E = mc2 아인슈타인 공식은 질량이 에너지로 전환된다는 것뿐만이 아니라 에너지가 질량으로 전환될 수 있다는 뜻도 포함한다. 그래서 이를 질량과 에너지의 등가법칙이라고 말한다. 질량과 에너지는 하나이고 가시적인 물질과 비가시적인 에너지가 하나라는 뜻이다. 이러한 생각은 사실 아인슈타인이 등장하기 200년 전에 이미 화학자인 라부아지에에 의해서 형성되었다. 이것이 바로 에너지 보존법칙이라는 것이다. 

라부아지에는 20년 동안 하루 6시간 이상을 금속의 녹이 나는 실험 관찰에 몰두하면서 에너지가 보존된다는 생각을 확고히 했다. 그는 폐쇄된 공간 안에서 녹이 슬기 이전의 금속과 녹이 난 후의 금속의 질량을 정밀한 저울을 통해서 비교하였다. 녹이 스는 현상은 금속 산화현상으로서 일종의 화학반응이다. 금속이 녹이 슬면 슬수록 그 원래의 금속의 질량은 당연히 줄어 들 것이다. 그러나 녹이 슬면서 나오는 산화열을 고려하고, 녹의 질량 그리고 남아 있는 금속의 질량을 합하면 원래의 금속 질량과 같다는 실험값을 얻어내었다. 결국 화학반응 이전과 반응과정 이후의 전체 질량의 값은 같다는 결론을 라부아지에는 내렸다. 아인슈타인은 이런 라부아지에의 생각을 이어 받았고, 에너지가 보존되는 체계를 실험실 안에서 이루어지는 폐쇄된 체계가 아니라 광대한 우주 영역에 펼쳐 놓았다. 

에너지 보존법칙은 우주에 존재하는 모든 물질 에너지가 없어지거나 새로이 생성되는 것이 없이, 그 전체 총량이 일정하다는 것이다. 그래서 내가 아는 물질 체계에서 물질이 없어졌다는 것은 실제로는 없어진 것이 아니라 다른 물질 체계로 옮겨진 것일 뿐이며, 새로이 생겼다는 것은 다른 체계에서 전이해 온 것일 뿐이다. 그런데 그 전이과정에서 물질이 전이되어지는 그러한 물질 형태는 가시적이고 부피를 지닌 질량 물질이 아니라 에너지 형태를 띄게 된다. 그래서 에너지 보존법칙이라고 말한다.

그때 에너지 총량이 보존되는 체계는 국지적인 체계가 아니라 우주 총합적인 전체계를 말한다. 그러나 우리는 우주 총합적인 전체계가 어디까지인지 그리고 얼마나 큰지를 알고 있지 못하다. 우리는 우주의 크기를 모르고 있기 때문이다. 그래서 우리는 우리가 살고 있는 이 작은 지구 체계 속에서 생성과 소멸을 말하고 있지만 전체 우주계의 차원에서 본다면 생성되는 것도 없고 소멸되는 것도 없다. 

장작이 타고 없어진다고 말하지만 원래의 장작과 장작이 타면서 발생하는 열과 재 그리고 남은 숯의 에너지를 합하면 원래 장작의 잠재 에너지 값과 같은 것이다. 그 화려하던 황제의 몸도 죽지 않는 것이 없으며, 죽으면 썩을 뿐이다. 사람이 죽어 썩고 나면 그 사람은 없어졌다고 말하지만 그 사람의 원래 에너지의 값과 썩으면서 생긴 산화열, 그리고 그 살을 파먹은 벌레와 곰팡이의 신진대사 에너지 등을 모두 합하면 원래의 사람 에너지와 같은 것이다. 썩고, (요구르트가) 발효하고, (식혜가) 삭고, (메주가) 뜨고, 곰팡이 나고, 녹슬고, 불에 타며, 화학적인 산화반응에, E = mc2 의 과정을 통해 핵분열 하는 등등은 모두 같은 자연의 현상이며 단지 산화하는 속도의 차이일 뿐이다.(물론 핵분열 과정은 좁은 의미의 산화과정이 아니다) 이런 현상이 폐쇄계에서 일어날 때 물질이 전환되거나 소멸한다고 말하기도 한다. 그러나 따지고 보면 이런 전환과 소멸은 단지 에너지의 전이 현상에 지나지 않는다. 

결국 에너지의 입장에서 본다면 모든 물질 세계는 생성되는 것도 없고 소멸되는 것도 없다. 단지 다양한 물질의 옷을 갈아입고 나타나는 우주 연극의 배우들일 뿐이다. 그래서 우리가 우주라는 극장 객석에 앉아 있을 수 있다면, 생성과 소멸에서 오는 인간의 집착이라는 색안경을 벗어버릴 수 있을지도 모른다

 

 

스승의 날을 맞이하여

몽지 릴라 선생님께 감사 드립니다 


1 릴라님 답글

모든 의문이 사라지고 나서
자신도 모르게 온 우주에 감사드리게 되더군요.

참 이 공부는 감사라는 단어와 퍽이나 잘 어울리는 공부인 것같습니다.
그동안 평탄하지 않게 보여졌던 개인의 삶이 감사하고,
이러한 길이 있음을 고래로 꾸준히 알려주신 선지식들에게 감사하고,
육체를 가진 스승으로써 이 길을 몸소 걸으시면서 구체적이고,

세밀하며, 흔들림없이 가르쳐 주신 스승님께 감사하고,
지금의 인연을 있게 해준 온 우주 삼라만상에 두손 모으게 됐습니다.

자연이 스승이고, 모든 악연이 스승이고,
일상의 지루함이 스승이고,
공부를 즐겁게 할 수 있도록 함께 해주시는 도반님들이 스승이고,
마음을 졸이며 지켜봐야 하는 자식들이 스승이고,
때론 불편한 관계이면서도 동지처럼 함께 가야 하는

가깝고 먼 일가친척들이 스승이고요.

제겐 스승밖에 없었습니다.
먼지 하나하나, 날리는 송화가루의 희부윰함.
범어사 길의 고적함, 가끔씩 들려오는 등산객들의 수다소리.
멀리서 들리는 새소리.

감사하고 감사합니다.

오! 나의 스승들이여.
나조차도 스승이여서 달리 바라볼 존재들이 없군요!

감사합니다. 감사합니다.

온 우주는 감사의 향연~~



 

2 몽지님 답글

어제의 허공과
오늘의 허공이 다르지 않듯
오늘도 어제와 다름 없는 하루

내 앞의 이 순간과
그대 앞의 이 순간이 다름이 없듯
스승도 허상이요, 제자란 존재 역시 허상일 뿐

오직 칼날 위의 한 길
머뭇거렸다 하면
한 순간에 두 동강이 나는 외길을

오늘도 그저 묵묵히 걸어갈 뿐 ...

 

- 몽지릴라 밴드에서

 

 

 

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