물질의 최소단위는 무엇일까요?
1억개의 수소 원자를 한줄로 배열하면 1cm가 됩니다. 즉 수소 원자 한개의 크기는 1억분의 1cm밖에 되지 않습니다. 이 수소 원자를 다시 100억배 확대해서 1m 크기의 공이 되었다고 치면, 그 공의 중앙에는 좁쌀만한 원자핵이 있고, 그 핵으로부터 까마득한 거리에서 눈에 보이지 않게 뛰어다니는 전자가 있을 것입니다. 이와 같이 우리가 한때 물질의 최소단위라고 믿었던 원자는 없다고 해도 무방할 정도로 텅비어 있습니다.  단단한 다이아몬드라고 해도 그 단위를 원자수준으로 확대시켜보면 99.9999999%는 비어있기에 물질은 없다(無)라는 말이 더 어울릴지도 모릅니다. 물질이 있다(有)는 것은 이미 그 존재의 대부분인 99.99999%를 부정하는 것과 마찬가지 입니다. 어쩌면 이미 오래전에 이러한 사실을 알았기에 그러한 철학과 종교가 탄생된 것일수도 있습니다.

우리가 아무것도 없다고 하는 것은 현재까지 아무것도 발견하지 못했다는 말과 같습니다. 아무것도 없는 완전한 진공이라고 생각했던 별과 별사이도 우주의 모체가 되고 우주 질량의 대부분을 차지하는 성간물질이 꽉차 있습니다. 그 밀도가 너무나 희박하지만, 우주에서 0.000001%에만 존재하는 별보다 무한대로 많은 공간을 메우고 있다보니 전체질량에서는 당연히 압도적일 수 밖에 없습니다.

우리 태양계에는 지구를 포함한 8개의 행성이 있습니다. 우리 태양계의 중심인
 태양에서 태양계의 제일 바깥까지는 대략 60억 km 정도이며, 빛으로 약 5시간이 걸립니다. 우리  태양계우리 은하에 속해있는데, 은하의반지름은 5만광년 정도됩니다. 우리 은하에는 3000억개 이상의 별이 모여 있지만,  별들 사이의 평균거리는 5광년정도로 어마어마해서, 우리 은하의 대부분이 텅 비어 있습니다. 우리 은하에서 가장 가까운 은하는 안드로메다 은하인데 약 200만 광년 거리에 있습니다. 200만광년... 우리 은하와 안드로메다 은하처럼 멀리 떨어져 있지만, 이런 은하들 20여개가 모여서 다시 우리 지역군(은하군)을 형성하고 있습니다. 우리은하가 꽉 찬 구슬이라고 가정해도 은하군의 차원에서 보면 텅빈 공간이 대부분일 뿐입니다.

우리 은하군은 다시 6000만 광년 떨어져있는  2500여개의 은하 집합체인 버고 은하단에 소속되어있고, 버고 은하단은 버고 초은하단에 포함되어 있으며, 버고 초은하단은 다시 더 큰 코마 초은하단에 소속되어 끌려다니고 있습니다.

사용자 삽입 이미지

과학이 덜 발전되었던 과거에 아무것도 없는듯 검게 보이거나, 한 개의 별로 보였던 하늘의 일부는 위의 그림과 같이 한개의 별이 아닌 수많은 은하들로 이루어져 있습니다. 우리의 지구도 우리가 느끼지 못하지만 코마 초은하단을 중심으로 일초에 수백Km의 속도로 움직이고 있습니다.

원자(原子:atom)는 양성자와 중성자, 그리고 전자로 이루어져 있고, 이 양성자와 중성자도 물질의 최소단위가 아니며, 다시 수없이 많은 미립자로 이루어져 있습니다. 원자의 1회전 시간은 2.22x10의 -15승초이며, 우리 은하는 은하핵을 중심으로 약 2억년의 회전주기를 지니고 있습니다. 원자가 은하보다 2.84x10의 30승배 빨리 회전하고 있고, 은하는 원자보다 3.12x10의 30승배 큽니다. 만약 수소원자 한개를 우리 은하의 크기만큼 확대를 한다면 어떨까요? 크기가 커짐에 따라 회전속도는 은하와 비슷하게 맞춰질 것입니다.

우리는 물질의 최소단위를 아직도 알지 못합니다. 다만 현재까지 발견한 최소의 단위를 알고 있을 뿐입니다. 언젠가 무한의 발전을 이룬 과학이 미립자의 구성을 밝혀낸다면 그속에도 수없이 많은 새로운 물질 존재하고, 그 미립자 역시 대부분의 속이 텅 비어있음을 알고 놀라게 될지도 모릅니다. 그리고 우주의 텅빈 공간도 알고보면 미지의 물질이 가득차 있듯, 원자와 원자핵과 전자도 그 속이 미지의 물질들로 채워져 있음을 밝혀낼지도 모릅니다. 그리고 훗날, 더욱 더 발전한 극미립자 현미경을 이용해서 하나의 미립자속에 중심핵(태양)이 있고, 그 핵을 중심으로 거대한 공전을 하고있는 초전자(행성)들이 있음을 발견할지도 모릅니다. 그리고 그 순간 거대한 우주망원경을 보던 과학자가, 우리의 은하계가 알고보니 한개의 수소원자에서 전자속을 공전하는 미립자를 다시 공전하는 초미립자일 뿐이었음을 발견하고는 자신의 눈을 의심하고 있을지도 모릅니다.

사용자 삽입 이미지
 
무한동력장치의 꿈
에서 잠시 소개했던 티끌속의 무한우주무한 중첩 연속우주론처럼 거시우주(별-은하핵-은하-은하군-국부은하단-초은하단-우주-신)와 미시우주(소립자-원자핵-원자-분자-고분자-세포내소기관-세포-사람)는 본질적으로 동일할지도 모릅니다. 이렇게 끝없이 미시화 하고 거시화한다면 그 끝은 있을 수가 없기에 궁극적인 물질의 최소단위가 없음(無)일 수도 있습니다.

제 개인적인 상상을 떠벌려보자면, 한개의 수소원자는 우주속에 존재하는 수많은 수소원자 중에 하나가 아니라, 모든 수소원자 하나 하나가 동일한 우주일 수도 있습니다. 수소원자속 우주가 지금 우리의 우주로 투영되고 있기에, 우리는 허상속 우주에 살고있는 가상의 존재일 수도 있습니다. 우리의 실체는 수소원자 하나속에 있고, 그 실체의 그림자, 실체의 홀로그램이 우리의 현 우주일 수도 있습니다.

오래전 폴 데이비스가 지은 시간의 패러독스라는 책에서 이런 글귀를 읽은 기억이 납니다.
우리 우주는 단 한개의 수소로 이루어진 것일지도 모른다.
그 수소 한개가 빠르게 움직여 우주의 모든 장소와 모든시간에 나타나는 것이다.
그럴수도 있지 않을까요? 어쩌면 정말 한개의 수소원자가 전우주를 구성하고 있는지도 모릅니다. 그렇게 가정한다면 우리는 우주의 법칙과 질서와 중력, 핵력의 비밀을 모두 이해할 수도 있습니다. 끝없이 의문만 제시하던 우주의 수수께기들의 명쾌한 해답을 얻을수 있을지도 모릅니다.

수소원자 한개 아니 미립자 한개로 우주가 구성되었다고 해도 우리는 다른 시간대의 다른 상태, 다른 진동의 미립자를 만나게 되므로 동일성을 느낄 수 없을 것입니다. 그 한개의 미립자속에는 전 우주의 설계도가 들어 있을 것이고, 그 미립자는 과거와 미래와 현재에 동시에 존재하는 본질적 물질의 초소 단위이자, 곧 전 우주의 질량일 것입니다. 우주의 질량 = 최소단위의 질량이라고 믿지도 않지만, 절대 아니라고 영원히 부정할 수도 없을 것입니다. 물질의 최소 단위는 다름 아닌 사랑이며, 사랑이 없으면 모든 물질은 결합력을 잃어 버린다는 어느 철학자의 말은 우리가 추구하려는 과학에서 빠져있는 핵심을 말해주고 있는듯 합니다.

사용자 삽입 이미지

언젠가 시간이 멈춘다면
, 마침내 우주가 텅비어 있고, 그속 어딘가에 외롭게 떠있는 단 한개의 수소원자가 슬픔과 사랑을 안은채 텅빈 공간을 채우고 있음을 알게 될 것입니다. 우리는 그 수소원자가 슬픔속에서 꾸는 꿈의 투영일지도 모르는 것입니다. 그 꿈이 깰때까지 말입니다.


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Posted by 외계인 마틴
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  1. 2008.01.07 01:05 신고
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    글을 읽자니 음..마틴님의 전공이 무엇일까 하는 의문이 사로 잡힙니다..ㅎㅎ
    천문학? 물리학? 아니면 고고학 같기도 하고....ㅎㅎㅎㅎ

    물질의 최소 단위라.....없음(無)
    흠..그러면 한마디로 無→有 음...성립하는거 맞나요?
    어려워요....ㅠ.ㅠ
    • 2008.01.07 02:06 신고
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      왜 이런 상상하면 그냥 즐겁잖아요
      막연히 책읽으며 공상해나갈때가 저는 좋더군요.
      꼬이님이야 말로 대단한 문장력을 보이시던데요
      늘 구독 잘하고 있습니다.
      다만 제가 부끄러움에 댓글을 주저할때가 많기에
      죄송한 마음이 많습니다.
  2. 2008.01.07 01:39 신고
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    흠..어렵네요..어느 학문에 맞는 것인지는 저도 잘 감이 안가지만, 시간이 멈추는 것 생각하니 이상한 나라 폴이 생각이 나네요..^^
    • 2008.01.07 02:11 신고
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      이래서 방문좌도가 즐거운 것입니다.
      굳이 정확한 계산도 필요없고 제한도 없이
      생각대로 같다붙이는 재미가 별나거든요 ..^^

      어차피 저의 말도안되는 생각은 이해를 바라는게 아니고
      읽고 잠시라도 생각을 해주시기만 해도 감사할 따름입니다.

      댓글 너무나 감사힙니다.
      깊은밤 편안히 보내세요. 저도 이만 자러 ^^
  3. 2008.01.07 08:14
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    글을 읽어보니 우주의 기원에서부터 이제는 시간의 정체성까지 여러 가지로 우주의 신비는 끝이 없음을 느낍니다. 지금 우주란 공간에서 공존하는 우리는 지금도 사랑을 해야 할 것입니다.
    • 2008.01.07 15:37 신고
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      사람이 상상하는 모든것은 시간이 걸릴지라도
      현실이 되어가는듯 합니다.

      지금의 기술중에 불과 반세기전에는 마법과 같은 상상에 불과했던것도 많습니다.

      아.. 마지막 말이 와닿습니다.
      지금도 사랑해야 할것...

      댓글 감사합니다
    • 2008.01.08 04:32 신고
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      그리스인마틴 님 쓰시는 아이콘이 정말 멋지군요.. 지구를 지키는 방위원 같은 느낌이 하하하..^^
    • 2008.01.08 17:49 신고
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      그렇게 보이나요?
      흐흐.. 지구뿐아니라 우주까지 지켜야죠
      그안에 보라님이 사시니^^
  4. 2008.01.07 10:57 신고
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    이렇게 거대한 우주가 단 한개의 수소원자로부터 시작되었다니..
    정말 신기하네요 ;ㅋ
    • 2008.01.07 15:38 신고
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      비과학 상식 카테고리에 적당한 내용이죠?
      혹시 비과학이 과학이 될날이 올지도 모릅니다.
      훗.. 그렇다면 러브네슬리님과 저는 같은 원자로 이루어졌으므로 결국 한몸입니다 ^^
  5. 2008.01.07 14:59
    댓글 주소 수정/삭제 댓글
    제목만 보고 어렸을 때 보던 '이상한 나라의 폴'이란 만화를 생각했습니다. 마틴님 글은 읽을 때마다 주제의 다양함과 기발함에 그저 놀라울 뿐입니다. 읽는 중간에는 다 이해한 것도 같은데, 막상 다 읽으면 전혀 또 이해를 못 하고 있는 듯.

    여하간 언젠가 시간이 멈춘다면.......... 멈춘다면........... 한 그루의 사과나무를 심고 있어야 될까요...... 아 갑자기 막막하네요. 코스피 하락이나 멈췄으면 좋겠는데 ㅠ.ㅠ 더불어 유가 상승세도 멈췄으면..... 그리고 세상의 모든 분노, 증오, 갈등, 전쟁도 멈췄으면..... 보니까 멈춰야할 게 많군요. ^^;
    • 2008.01.07 15:39 신고
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      이상한 나라의 폴... 훗.
      위자드님의 연세를 짐작케하는 대목입니다 ^^
      시간이 멈춘다면...
      폴의 능력이 없는한 느낄 수 없다는 단점이 있네요.
  6. 2008.01.07 18:25
    댓글 주소 수정/삭제 댓글
    조금은 엉뚱한 이야기데 니체는 이런 말을 합니다. '작은 돌부리에도 걸려 넘어지기를!' 아무리 사소한 것(작은것)이라도 위대한 시작의 계기가 될 수 있다는 것을, 그것은 내가 어떤 의미를 부여하는가에 달려 있다는 것을, 그리하여 나만의 시간표를 그릴 수 있다는 것을, 너와 내가 그런 시간표를 만들고 삶으로써 수많은 시간들이 어울릴 수 있다는 것을 꼭 생각하시길 바랍니다. 단, 이 '시작'은 단 한 번의 것이 아니라는 것을 아셔야 합니다. 늘 새로운 시작이지요. ㅎ
    • 2008.01.07 21:56 신고
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      깊은 의미가 있는듯 묘한 여운이 있는 말이네요.
      시작이 한번이 아니라는 뜻도 오묘하고요..
      아.. 너무 멋지네요.
      몇번 읽어봤지만 여전히 이해가 안되면서도 와닿는 뭔가가 있습니다.
      댓글 감사합니다. ^^
  7. 2008.01.07 20:27 신고
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    마틴님의 글을 읽다보면 가끔 이런 생각이 듭니다.
    우리은하가 또 다른 중심은하를 축으로 돌고있을때 마치 거대 우주선이 그들의 뒤를 쫓듯 눈에 보이지않는 시간의 파동이 우리들은하에서도 분명 스쳐지나고 있다 느낄땐 ...그들이 머물렀던 자리에 우리도 지나가고 있다는생각을 하면 뭔가 조금 신비스럽기도 하고...오늘도 좋은내용 감사합니다.상상자극의 힘을 보여주시느라 항상 기대댑니다.
    • 2008.01.07 21:58 신고
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      완전히 새로운게 없다는 말이 떠오릅니다.
      그리고 우리만이 외로이 떠다니지 않는다는 느낌도 언뜻 들고요.
      아.. 오늘 조금 피곤해서인지..잠이 쏟아지고 있네요.
      댓글 감사합니다. ... 내일 다시 봐야겠습니다 ^^
  8. 2008.01.07 21:16 신고
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    일단 제몸속에 있는 세포들도 상당히 궁금합니다.
    핵도 저런 모양이잖아요.
    어떻게 알아서들 고치고 돌아다니고 잘사는지...ㅎㅎ
    • 2008.01.07 22:01 신고
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      듣고보니 그러네요 ^^
      어쩌면 세포하나하나도 별개의 생명체일지도 모르겠네요.
      우리가 생각하는것보다 훨씬 복잡한 또는 훨씬 단순한 체계속에서 우리는 살아있는듯 합니다

      버그니님의 댓글 ..감사드립니다. ^^
  9. 수소
    2008.01.08 04:20
    댓글 주소 수정/삭제 댓글
    우리의 존재또한 거대한 무엇에 속해 있는 우리가 생각하는 수소의 단계일 뿐이라~
    와 머싯네요.
    • 2008.01.08 17:43 신고
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      그냥 상상의 세계입니다 ^^
      재미있으셨길 바랍니다.
      댓글 감사합니다.
  10. 2008.01.08 16:59 신고
    댓글 주소 수정/삭제 댓글
    예전 제가 존경하는 교수님의 수학과 철학(전 일차전공이 수학이었다가 이곳서 컴퓨터 공학으로 전향) 시간이 생각나네요....

    갑자기 그분이 분필을 집어 드시더니 이 분필의 길이 아는사람 이렇게 물으시더군요....

    다들 산수적인 대답을 하는데, 그분은 분자운동을 말씀하시며 측정가능한 절대수치는 존재치 않는다는 말씀을 시작으로 철학적인 거진 지금 마틴님 이야기랑 같은 이야기를 해주셧답니다.

    그때가 봄이었는데, 그때 그 교실에 다시 들어가고 싶습니다.
    • 2008.01.08 17:46 신고
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      작은 동전하나의 둘레도 정밀하게 재면
      지구 전체의 둘레보다 더 길게 나옵니다.
      (확대를 거듭하면 코흐곡선으로..)

      그런점은 수학적으로도 계산이 가능하니까요 ^^
      무한의 부피와 제로의 표면적...이런부분이
      재미가 있기도 하네요 ^^
  11. 2008.01.10 01:37
    댓글 주소 수정/삭제 댓글
    이야..굉장히 박식하신데요? 전 제2의 아인슈타인을 보는 듯한 착각이 듭니다..^^;
    • 2008.01.10 14:52 신고
      댓글 주소 수정/삭제
      언제 여기까지 댓글을 다셨는지 ^^
      진정한 아이디어맨이신 번뜩맨님의 칭찬을 들으니
      기분이 좋아집니다 ^^
      잘 모르는 부분이 많지만 제가 흥미를 가지는 부분이기도 해서.. 이런 포스팅이 즐겁습니다.
      댓글도 감사합니다 ^^
  12. 2008.01.12 08:02
    댓글 주소 수정/삭제 댓글
    영화 맨인블랙이 생각나는군요.. :)
    학부때 어설프게 들었던 헤겔철학도 생각이 나고...
    • 2008.01.13 22:50 신고
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      그냥 잠시라도 편안한 시간이 되셨기를 바랍니다.
      제가 조금 논리적이지 못한 면이있다보니
      다소 황당한 이야기를 하는 편입니다.
      댓글 감사합니다. ^^
  13. 2008.01.15 13:46 신고
    댓글 주소 수정/삭제 댓글
    물리학이든 천문학이든 생물학이든 결국은 철학으로 이어진다고 합니다. 과학이 원래 철학에서 나왔으니 다시 회귀하는 현상이라고 하는데요, 궁극적으로 우주란 무엇이고 그 속에서 살아가는 인간이란 무엇인가 라는 철학적인 물음에 대한 답을 언젠가는 찾을 수 있을까요?ㅎㅎ
    좋은 글 잘 읽었어요^^ 양자역학은 너무 어려워요..ㅠㅜ
    • 2008.01.15 16:49 신고
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      철학과 수학이 모든 과학과 학문의 기본이 되는건 사실인것 같아요.
      그리고 수학역시 철학에서 나온거고요 .
      자아에 대한 의문에서 모든 학문이 시작되고 이렇게 발전했고 앞으로도 발전해 나갈것이고
      또 멸망으로부터 구원이 될지도 모르겠네요/
      ^^; 댓글 감사합니다.
  14. ㅡ,.ㅡ
    2008.01.29 13:42
    댓글 주소 수정/삭제 댓글
    담아 갑니다. 좋은 내용입니다.
  15. 빼빼
    2008.10.27 23:19
    댓글 주소 수정/삭제 댓글
    언젠가 티비에서 우주의 경계에 대해서 예고한적이 있었는데 제가 보질 못해서 상당히 궁금하였습니다.
    우주의 가장 가장자리 그 끝 , 경계 ,분명 우리가 살고 있는 세상은 실체가 있는 것이니 그 실체의 가장자리도 있을 거라 생각됩니다.
    이런 것 한번 다뤄 주시면 안될까요?
    님의 해박함에 감탄과 경의를...
    • 2008.10.28 04:36 신고
      댓글 주소 수정/삭제
      좋은 말씀 감사드립니다.
      우주의 가장자리는 상상도 하기 어려운 부분이죠^^
      멋진 소재를 주셨네요.
  16. 앨리스
    2009.03.13 21:22
    댓글 주소 수정/삭제 댓글
    우와... 원자핵과 전자의 간격이 그렇게나 멀었다니...
    사실인가요?아니면 가설인가요? 우와... 충격이 커요ㅜㅜ
    그리고 극미립자 현미경으로 발견한 작은 우주!
    저 또한 그런 상상을 자주하는데요~
    베르나르베르베르의 책들의 영향이 컸습니다^^
    나도 내소유의 작은 우주를 어쩌면 가질수 있지 않을까 생각하면
    정말 즐거워져요>_<

    마지막으로 우주는 어쩌면 한개의 수소로 이루어진것일지 모른다는...
    으악ㅜㅜ 소름끼칠만큼의 상상력!
    • 2009.03.15 04:12 신고
      댓글 주소 수정/삭제
      핵과 전자의 간격은 있는 그대로고요..
      우주론은 워낙 우리가 아는게 극미하다보니
      오히려 편하게 상상할 수 있다는 장점이 있습니다.
      그것이 진실이 아니라고 해도 쉽게 증명할 수 없거든요 ^^
  17. 아눈나키
    2011.08.22 04:45
    댓글 주소 수정/삭제 댓글
    예전에 베르나르 베르베르의 책에서 읽은 부분이 생각나네요.
    정확히 기억은 안 나지만 대충 그대가 책장을 넘길때 책장과 손에서 엄청나게 복잡한 화학반응으로 수만개의 에너지나 물질들이 생성되고 그 물질속에서 수만은 우주가 탄생하고 그 우주에서 수만은 별들이 탄생하고 그 별들에서 수만은 문명이 탄생하다가 책장에서 손을 뗀 1초만에 우주가 사라지고 별틀이 폭발하고 문명들이 사라질거라네요. 대충 아마도 제 개인적인 해석을 가미해서 이런 내용일겁니다. 그나저나 마틴님은 마치 베르나르 베르베르를 보는거 같아요.


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