자신을 인식하는 물질, 존재와 의식... 자연철학적 접근

샌프란시스코 근처에 Half moon bay 란 곳이 있다. 태평양을 바라보는 절벽 위에 리츠 칼튼 호텔이 있고, 태평양을 바라보면서, 태평양을 넘겨서 칠 수 있는 골프장이 있다. 그냥 지나가는 길에 구경삼아 들른 곳인데, 은퇴 후에 꼭 다시 들러보고 싶은 곳 중 한 곳이다. 그때까지 건강해야 할 텐데, 요즘은 매년 내 몸에서 흥미로운 현상들이 나타나는 듯 하다. 작년 한해는 후두염으로 고생했는데, 올해는 내 몸에 어떤 것이 다가올 건지 자못 기대된다 ^^. ============================= 인간들은 직관의 힘을 너무 과신한다. 직관적으로 이해가 되면 본인은 깨달았다고 생각한다. 그러나 대부분의 경우에, 직관은 감정이나 느낌에 의존한다. 감정이나 느낌은 편도체가 관여하며 전두엽의 힘은..

블랙홀의 event horizon을 지나면 다시는 돌아올 수 없는 강을 건넌겁니다. 어떤 노력을 하더라도 더 이상은 외부와 단절됩니다. 왜냐하면 space time light cone (우리가 시공간에서 도달할 수 있는 원추형 공간)이 더이상 event horizon바깥방향으로는 향하지 않기 때문이죠. 빛도 빠져나가지 못합니다. Event horizon을 건널때는 본인이 그 강을 건넌지도 모를 겁니다. 그냥 주변과 크게 다르지 않죠, 최소한 아주 짧은 시간동안은요 ^^. 곧, 특이점으로 부터 엄청난 중력을 받고, 머리와 발바닥 차이의 중력의 차이 (조석력)에 의해서 온몸의 원자들이 분해되기 전까진요 ^^. 블랙홀은 외부에서 보면 깜깜하죠. 예전에는 블랙홀에서는 어떤 정보도 나오지 않는, 현재의 우주와는 ..

다시, 최근 종종 논의하는 상대성이론으로 돌아와 보자. 아래에 보이는 모양이 바로 light cone (광추)라고 불리는 4차원 시공간의 부분집합이다. Light cone은 아래 위로 2개로 나눠져 있고, 그 중간, 원점이 바로 observer, 내가 위치한 곳이다. 시간 0에서 내가 위치한 원점에서 시작해서 나는 4차원 시공간을 흘러간다. 어느 방향? 바로 위… 위.. 위… 나는 위로 갈 수밖에 없다. 시간의 흐름 때문이다. 사실 상대성이론에서 시간과 공간을 공평하게 다루고 있다고 혹자들이 얘기하지만, 그것이 사기인 것은 대부분의 물리학자들이 알고 있다. 어떻게 시간과 공간이 같은 취급을 받을 수 있나? 당장, 시간은 우리를 light cone의 위쪽으로 밀어 올린다. 평평한 공간이라면, flat mi..

#천문학 이전 포스팅에서 유도한 프리드만 방정식이다. 우주 전체 규모의 운동방정식이다. 은하는 한 점에 불과하다. 이것으로부터 우주의 물질밀도와 팽창계수 a(t)와의 관계를 살펴보자. 전개를 간단히 하기 위하여 우주상수 lambda=0으로 둔다. 위의 식에서는 압력 p와 에너지 밀도 rho 사이에 선형적인 관계가 있다고 가정한다. 보통의 물질인 경우 w=0이다. Radiation의 경우 w=1/3이고, 암흑에너지의 경우 w=-1이다. 우주가 팽창함에 따라 물질의 밀도는 부피에 반비례해서 감소한다. 그러나, radiation 의 경우 그것 외에도 red shift 에 의해서 에너지 밀도가 더 감소한다. 위의 방정식을 그대로 풀기는 쉽지 않으므로, 하나의 component 씩 따로 쫓아가보면 아래와 같다. ..

이제 두번째 방법인 Einstein field equation 으로부터, 구해보자. 이 과정 전체를 쫓아가려면 2페이지 이상을 수식으로 가득 채워야 하므로, 접근법만 쫓아가 본다. 1.먼저, 예전에 유도한 Einstein 장방정식을 적어보자. 외우기도 간단한 공식이다 (그러나 계산은 지옥이다. Einstein 본인도 이 방정식은 미학적 대상이지, 이것으로 뭘 풀리라고는 기대하지 않았다. 연립 비선형, 다변수 방정식이기 때문이다. 대칭성이 극도로 높은, 지금 같은 문제들만 겨우 풀 수 있다) 2.앞서 포스팅한 FRW metric을 다시 remind 해 보자. 3.다음으로는 에너지-모멘텀텐서를 알아야 한다. 등방위적, 균일한 우주, 완전 유체를 가정하는 경우에 E-M tensor는 다음과 같다. 아래에서 원..

이전 포스팅에서 우주 전체를 기술하는 metric을 얘기하였다. Robertson, Walker가 만들고 Friedman이 활용한 FRW metric이다. 다시 기술하면 아래와 같다. 만약, 우주의 한점에서 똑바로 이동을 하면, 간단히 얘기해서 연료를 끄고 관성에 의해서만 geodesic line을 따라 이동하면 원점으로 되돌아 올까? 이전 포스팅의 3차원 구의 표면에 해당하는 2차원 공간을 생각해 보자. 이 경우, geodesic line은 현재 점을 따라 구의 표면을 따라 대원을 그릴 것이고 한 지점에 깃발을 꽂고 계속 이동하면 원래의 점으로 되돌아온다. 즉, 곡률이 양이라면 닫힌 우주 (closed), 이 경우 원래 출발한 점을 주기적으로 지나게 된다. (물론, 우주가 팽창하기에 그렇지는 않다.) ..

뉴트리노의 질량을 확인하기는 쉽지 않다. 실제로 SM을 만들 무렵에는 뉴트리노는 질량이 없는 것으로 간주되었다. 이제 미세 질량이 있음을 확인했으니, 어떻게든 그 질량의 기원을 물리학자들은 설명할 것이다. 그런데, 어떻게 뉴트리노의 질량이 없다는 사실을 발견하였을까? 뉴트리노는 물질과 전자기 상호 작용을 하지 않고, 질량이 미세하기에 중력에도 거의 영향을 받지 않는다. 도대체 어떤 계기로 그 사실을 알게 된 것인가? 그 시작은 태양에서 부터이다. 태양의 에너지원이 은근히 달아오르는 수소 핵융합 반응임은 이미 얘기하였다. 수소 핵융합의 대부분은 PP chain에 의해서 발생한다. PP chain에 대한 반응식은 아래와 같다.대부분의 뉴트리노는 첫번째 단계, 수소와 수소의 결합에 의해서 양전자와 전자뉴트리노..

우리가 이렇게 밴드 생활을 할 수 있는 것은, 우리가 생명체이기 때문이고, 생명체는 에너지를 이용하여 반엔트로피 활동을 하기 때문이다. 이 모든 것을 가능하게 하는 에너지는 태양에서부터 왔다. 그러면 태양은 어떻게 에너지를 만드는가? 불과 100여년전까지만 하더라도 태양이 어떻게 이렇게 오랫동안 탈수 있는가는 미스터리였다. 만약 태양이 나무 장작을 때듯이, 수소를 태우면 수천년이면 연료를 모두 태우고 재만 남는다. 그러면 지구의 운명은 창세기의 서술을 따라 수천년에 불과하고, 불과, 그저께만 하더라도 우리는 공룡과 놀고 있었어야 한다. 중력은 새로운 에너지원을 제공할 것이다. 중력에 의해서 입자가 낙하하면 중력 potential energy가 입자의 운동에너지로 바뀌기에 온도가 올라간다. 그렇게 중력에너..