[Ⅳ]②프랑크 상수 h야말로 에네지의 입자이다|****@불교와자연과학@

2020. 2. 15. 12:28일반/생물·과학과생각

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2. 프랑크 상수 h야말로 에너지의 입자이다

 

프랑크가 1900년에 12월 14일에 발표한 En=nhν의 식에서 n=1인 경우, E=hν의 E에 의하여 만물만상의 성립이 결정된다. E=hν는 극히 간단한 식으로 h에 진동수 ν를 곱하면 일 E를 나타낸다고 하는 것이다. 그러나 이상한 일은 오늘의 물리학에서는 (h×ν)의 hν를 한 조(組)로 하여 전파, 빛, 방사선 등 이른바 전자기파의 종류를 결정하는 에너지 양자(量子) En으로 보고 있으며 hν의 n배로 전자기파의 에너지의 크기 En이 결정된다고 보고 있는 것이다. 

에너지라는 용어의 의미는 오늘날에도 애매하다. 프랑크가 젊었을 때에도 에너지라는 말은 애매했었다. 그것은 1884년 독일의 괴팅겐 대학이 『에너지라는 말과 그것의 올바른 사용에 대하여』라는 현상논문을 모집한 것을 보아도 알 수 있다. 

프랑크가 이 현상모집에 응모하여 응모논문 3편중 1등 상이 없는 2등 상을 받았을 뿐이었고 그 외는 모두 동외이었다. 프랑크가 탄 2등상의 논평에 있어서도 아직껏 프랑크의 논설로는 에너지에 대한 올바른 의미는 알 수 없는 것으로 되어 있다. 

에너지(Energy)는 그리이스어의 energia 로부터 나온 말로 en은 영어의 in으로 ....의 속에, 라는 의미이며, ergia 는 영어의 work로 일 또는 활동이라는 뜻의 합자(合字)로서 일 또는 활동 속에(in work) 있는 그 「무엇」이라는 것이다. 따라서 에너지라 함은 일이나 활동의 원인이 되는 능력인 것은 확실하다. 물리학에서도 일을 나타내는 능력을 에너지라고 한다고 정의하고 있다. 

E=hν의식에서 E는 에르그(erg)의 단위로서 측정되는 일이다. 또한 h는 6.624×10-27 erg. sec라는 일량(量)의 단위를 갖는 일정 값으로서, 프랑크 상수이다. 그리고 ν는 1초간에 몇 개라는 진동수이다. 따라서 h에 1초간에 얼마인가의 n/sec를 곱하면 6.624×10-27 erg. sec×n/sec=n×6.624×10-27 erg가 되어 1초간에 몇 개의 진동수 ν의 얼마만한 수 n의 값이 크면 E로서 나타나는 일이 커진다는 이치로 E는 ν의 함수(函數)이다. 

E=hν의 식을 보면 h가 원인으로서 활동을 나타내는 능력으로 E가 결과인 일임이 당연하다. 따라서 에너지는 일량(量)의 단위인 프랑크상수 h이지 E가 아니다 (그림4).

그림4. E=hν의 의미

프랑크 상수 h가 바로 활동을 나타내는 능력으로서의 에너지 입자이다. 프랑크가 h라고 하는 에르그. 초(erg. sec)의 일량(量)의 단위를 갖는 상수를 발견했으면서도 끝내 최후까지 추구해 온 「인간의 감각」을 초월하고 그것을 벗어나서 실재의 통일성을 밝혀 「물리학적 세계상(世界像)의 통일」을 하겠다던 큰 소망을 성취하지 못한 것은 E=hν의 E쪽을 에너지 양자로 보고, h를 단순한 자연의 보편적 상수로밖에 생각하지 못한 데 있다. 

E=hν의 E가 ν의 함수라고 하는 수학적인 견지에서 보지 않고 E인 에너지 양자가 hν와 같다는 논리적인 식으로 파악하여 원인을 h로 보지 않은 데에 실수가 있다. E=hν를 논리적인 식으로 보기 때문에 h와 ν를 분리시킬 수가 없었고, E/h=ν라는 관계를 이끌어내지 아니하고 h의 진상을 놓치고 만 것이다. 

프랑크 상수 h야말로 활동을 나타내는 능력으로서의 에너지 입자의 하나를 일량(量)의 값으로 표시한 것으로서 그 하나는 1초 동안에는 6.624×10-27 erg의 일을, 6.624×10-27 초 동안에는 1에르그의 일을 나타내는 능력이다. 

활동을 나타내는 능력이라고 정의된 에너지는 이리하여 프랑크 상수 h의 입자이며 그것이 우주에 충만되어 있고 그 집중상태의 차이가 만물만상인 것이다. 불교에서 말하는 공(空)이 에너지의 입자인 프랑크상수 h와 같은 이치가 된다.

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06) 서주경 - 쓰러집니다(Remix)
07) 장윤정 - 사랑아(Remix)
08) 이혜리 - 당신은 바보야
09) 이세원 - 그게 나야
10) 장윤정 - 꽃 (Remix)

11) 한혜진 - 너는 내남자
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13) 박주희 - 럭키
14) 장윤정 - 이따 이따요
15) 선수현 - 유혹의 시작

16) 박주희 - 자기야(Remix)
17) 소  명 - 빠이빠이야
18) 서주경 - 당돌한 여자(Remix)
19) 우연이 - 우연히(Remix)
20) 박상철 - 무조건

21) 박윤경 - 꼭 한번만
22) 이자연 - 찬스
23) 방실이 - 뭐야뭐야
24) 남  진 - 둥지
25) 태진아 - 사랑은 아무나 하나

26) 이재은 - 아시나요
27) 박윤경 - 오래오래(Remix)
28) 김수희 - 정열의 꽃
29) 설운도 - 애인이 돼주세요
30) 박상철 - 자옥아 클럽믹스