깨달음의 희열을 과학에서 - 언어로 탐색하는 과학세계
무한대 이야기
1m의 거리가 있다면 이론적으로는 그것을 무한히 나눌 수 있다고 생각합니다. 수직선상의 거리가 아무리 짧아도 무한대의 무한소가 있는 것이죠. 무한소는 0과는 다릅니다. 사람들은 물질도 그렇게 무한히 쪼갤 수 있다고 생각해왔죠. 무한소에 이르기까지 물론 실제 그렇게 나누는 것은 불가능하죠.
인간의 직관에 의하면 또한 수학적으로도 시공간은 연속체이죠. 2m를 가려면 반드시 1m인 지점을 지나야 하는 것이니까요. 내일을 건너뛰고 모레가 되는 경우는 결코 없는 우주에 살고 있다고 생각되는 것입니다,
물질에 대해 생각해보면 그것이 아무리 작아도 무한소가 무한히 있는 것이라고 할 때 무한소가 0이 아니라면 거기서 0이 아닌 에너지가 발산된다고 하면 이론적으로 무한대의 에너지가 발산되어야 하는 것이죠. 무한대의 딜레마라고 하는 것입니다. 이를 해결한 사람이 플랑크죠. 만물이 비연속적인 어떤 단위로 되어 있고 측정되는 모든 값은 그 배수라는 것입니다. 플랑크길이, 플랑크시간, 플랑크온도, 플랑크질량 등의 개념이 나오게 된 것입니다. 시공간은 비연속체라는 것은 오늘날 상식화되어 있죠. 물질의 궁극의 본질에 대해선 인간은 영원히 알 수 없을지 모릅니다. 피조물인 인간으로서의 한계이죠. 양자차원에서 물질의 입자는 한 곳에서 사라졌다가 다른 곳에 툭 생기는 소멸과 생성이 반복된다고 하죠. 공간을 연속해서 이동하는 것이 아니라는 것입니다. 구형의 입자의 이동이 아니라는 것이죠.
참고로 사람들은 물질의 기본입자는 구형이라고 생각해왔습니다. 직관적으로 가장 자연스런 발상이죠. 실제로 거시세계에 있어서도 개체로서 가장 큰 단위들인 별들이 구형이니까요. 물론 인간의 직관은 근시안적이고 단세포적인 경우가 많죠. 그런 식으로라도 뭔가에 대해 추정해보는 것은 의미가 있습니다. 전자나 양성자의 모양이 구형이라고 생각하는 것이 가장 자연스러울지 모르지만 실제로 그럴 가능성은 전혀 없는데 구형이라면 만물이 지금같이 캐이오플랙서티하게 운행될 수 없기 때문입니다. 궁극의 본질의 형태는 진동하는 끈이라는 주장도 있죠. 소멸과 생성이 반복된다는 소위 영자요동 현상보다 더 근원적인 차원의 묘사이긴 하죠. 인간이 영원히 알 수 없는 어떤 것일 수 있는데 알고 나서야 당연히 그러해야 된다는 생각을 갖게되는 것이죠.
정신계 뿐 아니라 물질계에서도 진실은 사람들의 일반적인 인식과는 다르다는 것을 알 수 있죠.