[Ⅳ]④오늘의 소립자 연구에 대하여|****@불교와자연과학@

2020. 2. 29. 14:34일반/생물·과학과생각

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4. 오늘의 소립자 연구에 대하여

 

이 우주에 있는 만물은 질량을 가지며 부피를 가지고 있다. 다시 말해서 물질에는 무게와 크기가 있다. 또 우주공간에는 넓이가 있으며 우주의 천체는 운행을 계속하고 있다. 

일을 나타내는 능력이라고 정의된 에너지 없이는 우주에 있어서의 천체의 운행은 일어나지 않는다. 왜 천체가 운행하는가에 대해서는, 이 우주가 조화를 이룬 때의 안정됨이 없고 또 다시 조화를 이루려는 변화를 되풀이하는 근본도리를 따르고 있기 때문이다. 

시간이라는 것도 이 변화가 있기 때문에 나타나는 것이며, 만일 변화가 없다면 과거로부터 현대를 통하여 미래에로의 시간의 흐름이란 것도 없다. 

사물(事物)에 있어서의 활동은 그 결과로서의 일로서 측정되며 일의 크기를 측정하는 단위는 에르그(erg)이다. 일을 나타내는 데는 시간이 걸린다. 일의 원인이 되는 에너지는 일의 크기와 시간의 길이를 곱한 일량의 단위를 갖는다. 

물질이라 함은 질량이 있는 것이지만, 현상은 일을 나타내지만 질량이 없다고 한다. 빛, 열, 전기, 운동 따위로 일컬어지는 현상에는 질량이 없으며, 원자의 질량이 빛과 소리인 공기의 운동으로 바뀌어 힘을 나타내어 일을 하면 원자의 질량이 없어지므로 질량불변의 법칙은 성립되지 않는다고 하는 것이 오늘의 물리학으로서 여기에 절대성을 부정하는 상대성 이론(相對性理論)이 그럴싸하게 거론되는 이유가 있다. 

부피가 없는 점(點)은 아무리 모아도 점에 지나지 않으며, 부피가 없는 것으로부터 부피가 있는 우주의 공간이나, 그 속에 부피가 있는 물질이 생길 이치가 없다. 

오늘날의 물리학은 아직도 물리적 세계상의 통일을 목적으로 만물을 만드는 근원으로서의 소립자를 연구하고 있다. 

지구상의 만물이 현재로서는 원소라고 일컫는 원자 92종류로 되어 있다는 것은 알고 있으나, 그 모든 원자를 구성하는 것을 나누어 보면 양성자, 중성자, 전자의 셋이 있고, 또 전기적으로 양성인 양자와 전기를 갖지 않는 중성자의 집합으로서 원자핵을 만드는데 필요한 중간자가 있다는 것을 생각하고 있다. 

양성자, 중성자, 전자, 중간자의 넷이 원자를 구성하는 요소이지만 이 네가지 요소를 만드는 바탕(素)이 되는 입자(粒子)가 있으리라고 생각하여 그것을 밝히기 위하여 소립자(素粒子)의 연구가 물리학의 문제로 등장한 셈이다. 

그런데 1948년이 지나자 싸이클로트론(cyclotron)에서 신크로트론(synchrotron)을 거쳐, 에너지를 크게 집중시키는 거대한 가속기(加速器)가 생기고, 측정방법 등의 진보라는 실험조건의 변화로 소립자라는 하나의 바탕(素)인 입자를 구하는 목적에 반하여, 이른바 소립자라고 인정되는 수가 100 종류에나 이르게 되었다. 더욱이 이른바 소립자로 인정되는 종별의 하나에는 얼마만큼 시간이 지나면 소멸하거나 한 종별의 것이 다른 하나 또는 둘 이상으로 바뀌어 버린다는 따위도 알게 되었다. 

진정한 의미로 말한다면 소립자란 만물만상의 근원이어서 그 이상으로는 분할할 수 없는 기본입자가 되지 않으면 안된다. 그런데 실험장치나 관측방법의 조건이 바뀔 때마다 새로운 소립자가 발견되게 되어 오늘날에 와서는 원소의 수보다 더 많아지게 되었다. 물론 이와 같이 많은 소립자가 모두 만물을 구성하는 기본입자라고는 생각될 수 없으며 그 가운데의 몇몇이 진정한 소립자이고, 그 밖의 것은 그것들의 몇몇 집합인 복합입자일 것이라고 생각되고도 있다. 이 때문에 물리학자들 사이에도 지금까지의 물리학의 기초가 되는 원리마저도 의심하게 되기에 이르렀다. 

그러나 불교의 근본도리에 바탕하는 인연소생(因緣所生)이라는 사실에 의한다면,m 실험장치나 관측방법이라는 조건이 바뀌어지는 것은 당연한 일로서, 1948년에 가속기가 유달리 거대화된 때부터 갑자기 에너지의 집중 상태의 차이에 의해서 만들어진 이른바 소립자의 수가 많아 졌다고 하는 것은 당연한 일로서 놀라운 일이 아닌 것이다.