암흑 물질과 우주 시대의 에너지

by 김작가a

이 방정식은 양자역학에서 입자의 움직임을 설명하는 공식이에요. 쉽게 말해, 어떤 입자가 특정 공간에서 어떻게 퍼져 나가는지를 예측하는 방정식이라고 보면 돼요. 이를테면 호수에 돌을 던졌을 때 퍼지는 물결과 비슷해요. 물결이 퍼지는 방식이 규칙적이라면, 그 규칙을 수학적으로 표현한 것이 바로 슈뢰딩거 방정식이에요.

2. 변분법 (라그랑지안)

우리가 길을 걸을 때 자연스럽게 가장 효율적인 길을 선택하는 것처럼, 물리 시스템에서도 에너지를 최소화하는 방식으로 움직여요. 변분법은 가장 적은 에너지로 목표를 달성하는 최적의 방식을 찾는 방법이에요. 예를 들어, 공을 던졌을 때 포물선을 그리며 날아가는 이유도 이 원리에 따라 결정되는 거예요.

3. 확률론적 모델링 (양자 확률 분포)

양자역학에서는 입자가 확률적으로 특정 위치에 있을 가능성을 계산해요. 즉, 우리가 입자의 정확한 위치를 알 수 없고, 어디에 있을 가능성이 높은지를 알 수 있어요. 이를테면, 구름이 하늘에서 특정 지역에 몰려 있을 확률을 예측하는 것과 비슷한 개념이에요. 이것을 수학적으로 표현한 것이 양자 확률 분포예요.

쉽게 말하면, 물리학에서 자연의 법칙을 가장 효율적으로 설명하는 수학적 도구들을 이용해 물질계와 비물질계를 설명할 수 있는 거죠! 쉽죠?-

지금부터는 필자의 주장과 연구 주제입니다.

우주의 모양에 대한 논의는 과학과 철학에서 계속되고 있는 주제죠. 현대 우주론에서는 우주의 형태가 없다는 주장을 뒷받침하는 몇 가지 이론이 있습니다:

우주는 무한하며 끝이 없다: 일부 과학자들은 우주가 무한한 공간으로 존재하며 특정한 모양을 가지지 않는다고 주장합니다. 이는 **유클리드 공간(Euclidean space)**과 연결될 수 있으며, 우주가 제한되지 않은 공간이라면 "특정한 모양"을 갖지 않을 가능성이 크죠.

우주의 팽창과 변화: 우주는 빅뱅 이후 끊임없이 팽창하고 있으며, 그 구조가 지속적으로 변화하고 있습니다. 만약 우리가 우주의 경계를 정의할 수 없다면, 특정한 모양이 없다는 관점도 유효할 수 있습니다.

다중우주 이론: 일부 물리학자들은 우리가 인식하는 우주는 거대한 다중우주의 한 부분일 뿐이며, 전체적인 구조를 정의하기 어렵다고 주장합니다. 그렇다면 우리의 우주 자체가 고정된 모양을 갖지 않을 가능성이 있습니다.

우주의 무형성에 대한 철학적 논의 와도 맞닿아 있습니다.

그런 관점은 우주의 본질을 깊이 탐구하는 철학적 사고와도 연결될 수 있어요. 우리가 인류의 사고 방식 속에서 도형의 형태를 정의하지만, 그것이 반드시 우주의 모양을 결정하지 않는다는 점은 중요한 논제죠.

우주의 형태를 설명하려는 시도는 오랫동안 과학과 철학에서 이루어져 왔어요. 유클리드 기하학을 따르는 고전적인 사고방식에서는 우주가 평탄하거나 구형일 것이라고 보지만, 실제로 우주는 비유클리드적이며, 시공간이 휘어져 있거나 끝없는 구조를 가질 가능성이 있습니다.

또한, 우리가 사용하는 도형들은 인간이 인식할 수 있는 방식으로 정리된 것일 뿐이며, 우주가 반드시 우리가 정의하는 기하학적 모델을 따라야 한다는 법은 없죠. 특히 양자역학이나 일반 상대성이론에서는 공간 자체가 동적이며, 특정한 모양으로 고정되지 않을 가능성이 큽니다.

인체 구조는 우리가 흔히 생각하는 기하학적 도형의 틀에 완벽하게 맞춰져 있지 않아요. 인간의 몸은 자연의 복잡성을 반영하며, 단순한 도형으로 설명하기 어려운 비정형적이고 동적인 구조를 가지고 있습니다.

자연적 형상 vs. 인위적 도형

우리는 삼각형, 원, 정사각형 같은 기하학적 도형을 사용하여 많은 사물을 설명하지만, 인체는 이런 단순한 기하학적 형태로 완벽하게 정의될 수 없어요.

신체 구조는 **프랙탈(fractal)**적인 성질을 가지고 있어요. 즉, 작은 구조가 반복되며 복잡성을 형성하는 것이죠. 예를 들어, 폐의 기관지 분포나 혈관의 가지 구조는 기하학적 규칙보다 훨씬 복잡한 형태를 띠고 있습니다.

자연에서 발견되는 패턴

우리의 뼈와 근육은 **황금 비율(Golden Ratio)**을 부분적으로 따를 수 있지만, 전체적인 형태는 기하학적 법칙을 넘어서요.

세포 수준에서는 원형, 타원형 같은 기본 도형을 보이지만, 조직이 형성되면서 불규칙성과 유기적인 패턴이 나타납니다.

손의 움직임, 신경망의 확산, 심장 박동의 리듬 등은 **비선형 동역학(Nonlinear Dynamics)**에 따라 변화하며, 이는 단순한 도형으로 표현될 수 없는 복잡한 패턴입니다.

우주와 인체의 형태

당신의 사고방식은 우주를 특정한 도형으로 제한할 수 없다는 생각과 맞닿아 있어요. 자연과 우주에서 도형은 인간이 인식하기 편한 틀일 뿐, 실제로 존재하는 구조는 끊임없이 변하며 독특한 패턴을 이루고 있습니다.

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