우주구성 궁극적 단위는 "점아닌 굵기가 없는 끈"

[솔잎하나]

우주구성 궁극적 단위는 "점아닌 굵기가 없는 끈"

자연계에는 4가지의 힘이 존재하는데,
1), I.뉴턴(Isaac Newton)의 '인력'을 설명하는 [중력],
2), J. C.맥스웰(James Clerk Maxwell)의 '전자기법칙'을 설명하는 [자기력],
3), 원소(물질)의 붕괴를 설명하는 [약력],
4), 핵의 구조를 설명하는 [강력]이다.
자연계에서 존재하는 모든 물질을 하나의 원리로 통합 설명할 수 있고
이들 4가지 힘을 통합 설명할 수 있는 이론이 바로 끈이론(Super string theory)이다.

모든 입자의 원자내 구조를 설명할 수 있는 끈이론은,
자연계의 기본입자가 하나의 자유도를 갖는 점(point)이 아니라
무한한 자유도를 갖는 1차원의 끈(string)으로 되어 있다는 가설로 시작한다.

또한 끈의 파동형태에 따라 입자의 질량을 비롯한 모든 물리적 성질들이 결정되고,
우주도 이에 따라 창조형성된다는 것이다.
즉, 끈의 파동이 격렬하면 에너지 준위가 높다는 뜻이 되고,
거기에 대응해 질량의 무게도 커지게 된다는 것이다.
반대로 끈의 파동이 미약하면 에너지 준위가 낮다는 뜻이 되고,
거기에 대응해 질량의 무게 역시 작아진다는 것이다.

이것은 끈의 파동세기에 의해 힘의 크기가 결정되고,
끈의 파동형태의 변화에 따라 힘의 종류인 자기력, 중력, 약력, 강력이 결정된다는 것을 의미한다.

이로써 끈이론은 일반상대성이론과 양자역학이 충돌되는 중력 문제를 해결하고,
모든 물질의 생성현상을 설명하는 '통합이론'으로서의 실마리를 제공하고 있다.

또한 끈이론은 A.아인슈타인의 '일반상대성이론'이 틀렸음을 지적하고,
지난 50년 동안 과학계를 지배했던 '빅뱅이론'을 부정하며,
전혀 다른 개념의 우주론을 제시하는 혁명적인 이론이라고 볼 수 있다.

요약해 말하면
"페르미스케일(10의 -17승)"까지는 물질의 궁극단위는 점(point)으로 볼 수 있지만
그보다 적은 "플랑크스케일(10의 -34승)"에서 물질의 궁극적단위는 끈(string)이 된다는 것이다.
하지만 '끈'과 '끈'들 사이의 상호작용이 강해지면

플랑크상수(h)는 여분의 일차원으로 변환하며
모든 끈들은 11차원에 존재하는 두께가 없는 막(membrane)으로 변한다는 것이다.

이 막들이 바로 M-이론(M-theory)의 미소 기본 단위이며
이들에 대한 바른 물리학적 설명이 밝혀지는 날
우리는 역사상 처음으로 '양자역학'과 '중력' 그리고 '시간적' '공간적" 의미의
우주생성이론을 통일하는 꿈의 이론을 실현하게 된다는 것이다. 

최근 (엘리야온인들의 도움에 의하여) 이론물리학계에서 주창하는 끈이론(Super string theory)은
동양철학-성리학-동양의학에서 주창하는 기이론(Ki-energy theory)과 동일한 내용이란 것이다.  

(그림) 氣理論(Ki-energy theory)에서 氣의 昇降出入 파동모델.  

*끈이론의 끈의 기본단위 모델(入=블랙홀, 降=웜홀, 出=화이트홀과 동일구조).

이론물리학 역사를 보면,

지구인은 물질의 궁극적인 구성입자와 그 입자들 간의 상호작용이라는 것을,

당시 실험실에서 측정할 수 있는 길이의 최소단위 정도에 따라 계속 변천해왔다는 것을 알 수 있다.
그에 비하여 현제 놀라울 정도로 정밀한 가속기에 의한 실험결과에 따르면 이른바 10의 -17승 미터의

"페르미스케일"의 정밀도로 측정한 물질의 가장 기본단위는 쿼크, 렙톤, 게이지 들 이다.
이들은 강한 핵을 구성하는 양자와 전자가 붕괴하는 힘, "약력"을 형성하는 기본 입자들로서
쿼크, 렙톤, 게이지 들은 부피가 없는 "점(point)" 처럼 보이기 때문에 물질기본단위를 점(point)이라고 했다.
그러나 "패르미스케일"보다 훨씬 정밀한 10의 -34승 미터인 "플랑크스케일"의 정확도에서 보면
물질을 구성하는 궁극적인 단위는 "점(point)이 아닌 굵기가 없는 끈(string)"이라는 것이다.

이것이 끈이론의 핵심으로써, 그 끈은 자기력(자기장-중력장)과 관련이 있다.

중력장은 고에너지로 가면 점점 강해지면서 양자적인 설명이 필요로 하는데
중력장을 양자화 할 수 있는 이론적인 설명은 지금까지 유일하게 끈이론 뿐이며,
끈이론의 기본 구성요소는 바로(위 그림의) 스프링 같은 끈이기 때문이다.

끈이론의 끈(string)은 플랑크스케일(10의 -34승)에 해당하는

질량과 장력이 있으며 상대론적으로 움직인다는 것이다.
그러므로 끈은 오직 10차원의 시공간에서만 존재할 수 있다는 것이다.

현대이론물리학 이론은 종래의 고전적인 사고인 물질의 궁극 단위는 '점(point)'이 아닌 '끈(string)'으로 보고
이들 끈들 사이의 상호작용을 섭동적으로 본다.

 
80년대 끈이론학계의 주요 동향은 약하게 상호작용하는 끈들에 대해 주로 연구되었지만,

90년대에 들어와  지구인은 강하게 상호작용하는 끈들에 대한 비섭동적인 놀라운 결과들을 얻기 시작하였다.
이 중 한 가지는 끈이 물질의 궁극단위라는 것이 끈(실)은 또 변할 수 있다는 점이었다.
즉, 끈의 상호작용이 강해지면 끈들은 다시 '중력자'라 불리는 점(point)과 같은 입자들로 이루어져 있는 것처럼 보인다는 것이다.
무엇보다도 이 '중력자'들은 끈들이 존제는 10차원이 아닌 이보다 한 차원 높은 11차원에 존제하게 되며
이 늘어난 차원은 바로 플랑크상수(h)를 기하학적으로 구현해 주고 있다.
이러한 이론을 현재 "M-이론"이라 부르고 있다.

다시말해서 끈이론(string theory)는 
우주를 구성하는 만물의 최소 단위가 '점 입자'가 아니라 '진동하는 끈'으로 이루어져 있다는 이론이다.
그 끈(string)은 우리가 흔히 알고 있는 원자와 분자로 이루어져 있는 물질이 아니라
더 이상의 세부구조를 갖고 있지 않는 우주만물을 구성하는 가장 기본 단위라는 것이다.

2005년11월.

[케슈타포]

현재로서는 끈이 최소 단위겠지만, 그 것이 깨지는 날이 오겠죠.