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암흑물질과 암흑에너지

부기우갤로그로 이동합니다. 2022.10.06 20:21:16
조회 227 추천 2 댓글 13

11. 에너지란 무엇인가? (feat E = mc^2)



위의 링크글을 읽어 보시면 내용 이해가 더 쉬울 겁니다.




위 11번 링크글을 잘 이해하신 분들은 그 설명이 현재 우리 우주가 유한하다면 그 우주의 공간이 한점으로 수축하는 것이


가능하다는 내용이었다는 것을 알게 되었을 겁니다. 즉, 서로 다른 부피를 가지고 있어도 같은 에너지일 수도 있기 때문이죠.


다시 말해서 한점(인 아주 찰나의 순간)과 유한한 어떤 공간이 같은 에너지일 수 있다는 겁니다.


물론 서로 다른 크기를 가지면 다른 에너지를 가진 것도 맞습니다. 그럼 그 에너지가 어떨 때 같고 어떨 때 다르게 될까요?


같은 경우는 이미 설명했으니 다른 경우만 설명하면 될 것 같습니다. 오일러의 공식을 생각하시면서 아래의 익숙한 영상을 보시죠.





4D 리플레이는 시간이 정지한 것과 같은 상황을 시각적으로 보여줍니다. 그리고 기준(포커스)이 움직이지 안는한 모든 것은 정지해있죠.


즉, 기준이 움직이지 않으면 공간도 변화하지 않는다는 겁니다. 공간의 속도는 빛의 속도보다 빠르기 때문에 허수시간에 변화할 수 있다고


했었지만 그 공간이 변화할 수 있는 조건이 바로 기준의 변화라는 겁니다. 이렇게 기준을 고정해 공간마저 정지해있다고 생각할 경우


서로 다른 크기의 넓이나 부피는 당연히 서로 다른 에너지를 갖고 있게 된다는 겁니다.



결국 하나의 4차원은 확률적으로 특이점과 열적평형상태를 말하는 빅프리즈 사이의 모든 가능한 상태를 가지고 있는게 됩니다.


그리고 위의 영상에서 기준이 고정일 때 그 순간을 하나의 4차원인 시간대(고립계)의 3차원적 한 단면이라 생각해볼 수 있겠죠.


그런데 혹시 아직도 위 영상에서처럼 기준이 움직여도 공간이 움직이지 않을 수 있다고 생각하시는 분들이 있을까봐 설명을


더 하자면 '상대론적으로' 모든 지점에서 시간은 상대적입니다. 즉, 시간이 정지한 상황에서 기준을 움직여 다른 위치로


옮겼을 때 그 위치의 시간 흐름과 처음 지점의 시간 흐름이 상대적이어야 한다는 것이죠. 그렇다면 기준을 제외한 모든 것이


정지한 상태에서 기준만 움직였는데 왜 달라진 기준의 위치의 시간 흐름도 달라져야 하나요? 또 기준만 움직였는데


왜 기준과의 거리에 따라 물체는 더 크게 보이고 작게보이게 될까요? 세상에 설명되지 못하면서 당연한 것은 없습니다.


결국 기준이 변화할 때 공간과 질량이 변화한다는 겁니다. (허수 시간의 변화에서는 질량=공간 등가입니다. 오일러 공식)



또 추가로 영상에서 기준을 빠르게 변화시킬수도 있고 느리게 변화시킬 수도 있겠죠? 기준의 변화가 빨라지면 공간의 변화도


빨라지고 기준의 변화가 느려지면 공간의 변화도 느려진다고 굳이 설명하지 않아도 생각하실 수 있길 바랍니다.


결국 기준이 정지해있을 때는 다른 넓이나 부피의 차이는 서로 다른 에너지지만 기준이 움직일 경우 11번 링크글처럼 같아질


수도 있다는 것이죠. 마지막으로 영상에서의 기준을 옮기지 않고 모든 것이 정지한 상태에서 모든 것이 아주 조금 변화하려면


어떻게 되어야 할까요? 바로 에너지가 더 필요해집니다. 예를 들어 바닥에 한 10kg짜리 박스가 있다고 해보죠.


제가 그 박스를 발로 찰 경우 그 박스는 힘을 받아 가속을 하게 되겠죠? 즉, 기준이 고정된 상태에서는 공간마저 움직이지 않는데


그 상태에서 아주 조금이라도 변화하기 위해서는 에너지가 필요하게 됩니다. 이 설명이 바로 암흑에너지에 대한 설명입니다.


즉, 예를 들어 (3-3)^4의 시간대에 저를 기준으로 우주가 정지해있다면 그 상태에서 조금이라도 변화하려면 에너지가 더 필요하며


예를 들어 (3.00000...000001-3.00000...000001)의 시간대처럼 다른 에너지를 가진 시간대에서나 존재할 수 있다는 것이죠.



물리학자들은 암흑에너지가 에너지 보존법칙을 위배하는 현상일지도 모른다고 했지만 제 설명은 에너지 보존법칙을 완벽히 지키죠.


이제 암흑에너지도 설명이 끝났습니다. 그럼 암흑물질은 무엇일까요? 그것은 11번 링크에서 설명한 것처럼 양자요동적 현상으로


생긴 공간속의 빈공간인 진공이 바로 암흑물질이 됩니다. 그 진공간(사건의 지평선)은 공간이 없기에 물체가 존재할 확률도 없고


주위 공간을 흡수해서 메꿔져서 결국 소멸하게 되는데 그 빈공간이 메꿔지는 작용이 중력처럼 작용하여 우주의 팽창을 막는다는 것이죠.



글이 길어지지만 이번편으로써 물리학적 설명 시리즈는 연재가 끝나기 때문에 설명을 좀만 더 하자면 결국 위의 영상에서처럼


기준은 연속으로 변화할까요? 불연속으로 변화할까요? 물론 둘 다 가능하죠. 하지만 제가 말하고 싶었던 것은 기준의 변화는


3차원의 물체가 변화하는 것이 아니라 하나의 사고실험적인 변화로도 볼 수 있기에 연속의 변화가 가능합니다.


따라서 상대론이 이런 연속의 변화인 기준의 변화를 설명하는 이론이 되어야 한다는 것이죠.


보시다시피 저도 설명을 위해 양자역학만 쓴게 아니라 상대론적 설명도 많이 그에 못지 않게 썼습니다.


또 눈치채셨는지는 모르지만 물체가 불연속일 경우 속도란 개념을 쓰는게 적절하지 않습니다만 설명의 편의를 위해서 썼습니다.


결론만 말하자면 우주를 설명하는데 양자역학만으로도 안되며 상대론만으로도 안되니 상호보완적으로 설명해야한다는 겁니다.


상대론은 변화가 연속일 경우 여전히 절대적으로 옳기 때문이죠. 결국 ToE는 불가능하고요.


아무튼 다음부터는 그냥 물리학이나 수학과 관련된 내용을 올릴겁니다.


제 책에 나온 설명을 다한 것은 아니지만 나머지는 관심있는 분만 읽어보시면 되고요.




양자역학을 이해하는 유일한 방법은 제 책을 읽는 겁니다.



뉴턴역학과 상대론까지는 변화가 연속이라는 가정하의 이론이고


양자역학은 미시와 거시의 구분없이 변화가 불연속이라는 현상을 기반(공리)으로 생각해야 이해할 수 있는 이론입니다.


현상적으로 질량체나 입자의 변화는 불연속이 맞습니다. 그래서 빛이 절대속도인 것이고 말이죠.


책은 전자책으로 무료입니다.


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