프 랑 크 상 수(h)

[장끼]

프 랑 크 상 수(h)    독일의 막스 프랑크가 1900 년 12 월 14 일에 발표한 프랑크 상수(h)가 바로 석가세존이 말한 만물만상의 근원이라고 한 공(空)을 수량적(數量的)으로 표현한 것이다.  프랑크는 불교의 공을 실증하여 불교를 현대에 살린 인물이라고 우리는 표현할 수 있다. 프랑크가 발표한 식은 E=mhν  오늘날 물리학은 몇 가지 점에서 프랑크 상수를 잘못 이해하고 있다. 곧 「h×ν」 의 hν 를 한 조(組)로 하여 전파, 빛, 방사선 등 이른바 전자기파의 종류를 결정하는 에너지 양자(量子)(E)로 보고 있으며, hν 의 n 배(혹은 정수배)로 전자기파의 에너지의 크기(E)가 결정된다고 본다는 점이다.51 우리는 먼저 현대물리학이 잘못 이해한 프랑크 상수의 개념을 완전히 바꾸어 돌려놓지 않으면 안 된다. 프랑크 상수(h)는 6.624×10_27erg․sec 라는 일정량의 일량(量)을 갖는다. E 는 에르그(erg)의 단위로서 측정되는 일이다.  ν 란 1 초 간의 몇 개라는 수로 셀 수 있는 진동수(振動數)이다. n 이란 정수배를 의미한다. 따라서 h 에 1 초 간에 얼마인가의 n/sec 를 곱하면 6.624×10_27erg․sec×n/sec=n×6.624×10_27erg 가 된다. 1 초 간에 몇 개의 진동수 ν 의 얼마만한 수 n 의 값이 크면 E 로 나타나는 일도 커진다는 것이다. 즉, E 는 함수, h 는 상수, ν 는 변수이다. 간단한 일차방정식 E=hν 이다. E 는 일의 결과이고, h 는 원인이며, ν 는 결과의 정도를 정하는 변수이다.     E = h × v 일 에너지입자 진동수 결과 (원인) (결과의 정도를 정하는 변수) 당연히 세 요소 가운데 가장 중요한 것은 h 이다. 그것이 원인이 되고 ν 는 변수가 되어 E 라는 결과를 낳는다. 에너지는 일량의 단위인 프랑크 상수 h 이지 E 가 아니다. 프랑크 상수 h 는 활동을 나타내는 능력으로서 에너지 입자이다. h 는 에르그․초(erg․sec)의 일량의 단위를 갖는 상수이다. 프랑크가 이 귀중한 상수를 발견했음에도 불구하고 끝내 물리학적 세계상의 통일을 실현시키지 못한 원인은 E=hν 의 E 쪽을 에너지 양자로 보고, 프랑크 상수를 단순한 자연의 보편적 상수로밖에 생각하지 못한 데 그 원인이 있다. E=hν 의 E 가 ν 의 함수라고 하는 수학적인 견지에서 보지 못하고, E 인 에너지 양자가 hν 와 같다고 논리적인 식으로 파악하여 원인을 h 로 보지 못한 데서 프랑크는 실수했던 것이다. E=hν 를 논리적인 식으로 보았기 때문에 h 와 ν 를 분리시킬 수 없었고, E/n=ν 라는 관계식을 이끌어 내지 못하고 말았다.51   (1 초 간의 h 수) (1 초 간의 진동수)   프랑크 상수야말로 활동을 나타내는 능력으로서 에너지 입자의 하나를 일량(量)의 값으로 표시한 것이다. 그 하나는 1 초 동안에 6.624×10_27erg 의 일을, 그리고 6.624×10_27 초 동안에는 1 에르그의 일을 나타내는 능력이다. 활동을 나타내는 능력이라고 정의된 에너지는 프랑크 상수의 입자이며, 그것이 우주에 충만 되어 있고, 그 집중상태의 차이가 만물만상의 차별상인 것이다. 이런 점에서 불교에서 말하는 공(空)이 에너지 입자인 프랑크 상수와 같은 것이다. 즉, 불교는 온 우주란 공으로 가득 차 있고 충만해 있다고 믿는 데 대하여, 양자물리학은 온 우주란 프랑크 상수라는 에너지 입자로 충만돼 있다고 믿는다. 한순간도 공 없이 살 수 없고, 프랑크 상수 없이는 꼼짝달싹도 못한다.51     9. 에너지란 말에 대하여 불교는 개별적으로 자기 성질［自性］을 가진 것은 하나도 없다고 본다. 단지 잇달아 일어나는 인연에 의한 집중 차이를 우주의 만물만상이라고 한다. 조건의 변화, 즉 인연이 변하여 만물만상도 변해 간다. 그러나 오늘날 과학은 빛［光］이 있다 하여 광에너지가 자기 자성을 가지고 있는 것처럼 생각한다. 전기에는 전기에너지, 위치에는 위치에너지 등 여러 종별 에너지가 있어 상호 전환하는 것으로 생각하고 있다. 이것은 관찰이나 실험의 결과를 그대로 원인으로 삼는 앞뒤가 뒤바뀐 것이라 할 수 있다.51 일이란 잇달아 일어나는 것이다. 이러한 일이 에너지이다. 이러한 에너지가 프랑크 상수이다. 잇달아 일어나 일하는 이것이 프랑크 상수이다. 여기서 이것은 에너지 입자 h 이다. 불교에서 말하는 공이란 것도 거저 있는 그대로의 이것(this)을 말하자는 데 있다. h 는 그 상태에 있어서 크기도 결정될 수 있고, 만물만상을 h의 크기로 차이를 표현할 수도 있다. 공은 거저 이것저것으로 나타난 그대로일 뿐이다. 프랑크 상수가 있음으로 비로소 이것저것의 됨됨이가 이루어졌다. h 없이 사물의 됨됨이란 불가능하다. h 는 바로 물리학적 세계상의 통일을 가능케 만든다. 불교의 공은 불생불멸(不生不滅)한다고 한다. 마찬가지로 에너지도 불생불멸, 부증불감한다. 석탄, 석유 같은 것은 에너지 입자의 집중 차이일 뿐이다. 연소하여 기체가 된다는 것은 집중 차이의 변화일 뿐 에너지 자체가 감소된다는 것은 아니다. 이 점에서 에너지는 동양에서 오랫동안 말해 온 기(氣)와 아주 유사하다. 동양에서는 기가 모였다 흩어지는(離合取散) 데 따라서 삼라만상이 생겨난다고 본다. 원자력을 가리켜 새로운 에너지원이라고 말하는데, 이것은 표현상에 있어서 잘못된 것이다. 에너지에도 다른 근원되는 에너지가 있다고 말하는 것은 잘못된 표현이다. 같은 에너지가 원자력이나 석탄으로 그 모양이 변했을 뿐이다. 있는 것은 잇달아 일어난 일 , 즉 에너지일 뿐이다. 공(空)일 뿐이다. 있는 것은 잇달아 일어나는 일 자체가 있을 뿐이다. 지구상의 만물이 현재로서는 원소라고 일컫는 원자 92 종류로 되어 있다는 것은 잘 알고 있으나, 그 모든 원자를 구성하는 것을 나누어 보면 양성자․중성자․전자의 셋이 있고, 또 전기적으로 양성인 양자와 전기를 갖지 않는 중성자의 집합으로서 원자핵을 만드는 데 필요한 중간자(中間子)가 있다. 양성자․중성자․전자․중간자가 원자를 구성하는 요소이지만, 이 네 가지 요소를 만드는 바탕［素］이 되는 입자(粒子)가 있으리라고 생각하여 그것을 밝히기 위한 소립자(小粒子) 연구가 물리학계에 등장하게 되었다. 그런데 문제는 소립자라는 바탕 되는 것이 따로 있는 것이 아니라 소립자를 관찰하는 측정방법의 진보에 따라 소립자의 수가 100 종류나 이르게 되었다. 1948 년 이후 싸이클로트론(Cyclotron)에서 신크로트론(Syncrotron)을 거쳐, 에너지를 크게 집중시키는 거대한 가속기(加速器)가 생기고, 측정방법 등의 진보라는 실험조건의 변화로 소립자라는 하나의 바탕［素］인 입자를 구하는 목적에 반하여, 이른바 소립자라고 인정되는 수가 100 종류나 헤아리게 되었다는 것이다. 더욱이 놀라운 사실은 소립자라고 믿어지던 것들이 얼마만큼 시간이 지나자 소멸해 버리거나 한 종류의 것이 하나 또는 둘 이상으로 바뀌어 버린다는 사실도 알게 되었다. 그렇다면 소립자는 더 이상 바탕되는 것이라고는 할 수 없게 되어 버린다.51   즉, 진정한 의미에서 소립자란 만물만상의 근원이어서 그 이상으로 분해할 수 없는 기본입자이다. 그런데 실험장치나 관측방법 등 조건이 바뀔 때마다, 새로운 소립자가 발견되어 오늘날에 와서는 원소의 수보다 더 많아지게 되었다. 물론 이와 같이 많은 소립자가 모두 만물을 구성하는 기본입자라고는 생각할 수 없으며, 그 가운데 몇몇만이 진정한 소립자이고, 그밖의 것은 그것들의 몇몇 집합인 복합입자인 것으로 여겨지고 있다. 이쯤 되면 물리학자들은 지금까지 물리학의 기초가 되는 원리마저 의심하지 않을 수가 없게 되었다.   도저히 믿을 수 없는 일이 일어났다. 소립자를 찾으려고 실험장치나 관측방법을 동원했는데 동원된 수단들이 난데없이 새로운 소립자를 만들어 내고 있다니. 결국 소립자 그 자체가 되는 것이 무엇인지 모른다는 결론에 도달하게 된다. 있는 것이란, 즉 바탕되는 것이란 인연소생(因緣所生)에 따라 잇달아 일어날 뿐이다. 실험장치나 관측방법이라는 조건이 바뀌면 원인은 같더라도 결과가 바뀌는 것은 당연한 일이다. 1948 년에 가속기가 유달리 거대화됐을 때부터 갑자기 에너지 집중상태의 차이에 의해 만들어진 이른바 소립자의 수가 많아졌다고 하는 것은 당연한 일이다.20 관찰되는 소립자가 실험장치에 잇달아 일어났기 때문이다. 존재란 과정 자체가 만들어 나간다. 존재는 존재에 의해서 구성되는 것이 아니고 과정에 의하여 구성된다. 있음은 됨됨이다.124 있음이란 됨됨이라고 할 때에 사물에 있어서 활동은 그 결과인 일로서 측정되며, 일의 크기를 측정하는 단위는 에르그이다. 물질이란 있는 것으로 질량이 있는 것이지만, 현상은 됨됨으로서 질량이 없다. 빛, 열, 전기, 운동 따위로 일컬어지는 현상에는 질량이 없으며, 원자의 질량이 빛과 소리인 공기의 운동과정으로 바뀌어 힘을 나타낸다. 일을 하면 잇달아 일어나 질량이 없어지므로 질량불변의 법칙은 성립되지 않는다. 질량이란 있음이 아니고 됨됨이기 때문이다. 우주가 조화를 이룬 때의 안정됨이 없이 또다시 조화를 이루려는 변화를 되풀이하는 근본 도리, 즉 됨됨의 도리를 따르기 때문이다. 시간이란 이 됨됨의 과정이며 변화가 없다면 과거로부터 현재를 통하여 미래에 이르는 시간의 흐름이란 것도 없게 된다.51     10. 에너지 입자의 본성 검은 상자에 대한 연구로부터 빛이라고 하는 전자기파의 진동수(ν)와 그것이 한 일(E)과의 관측결과에 기초하여 프랑크 상수(h)가 구해졌다. 우리는 여기서 좀더 구체적으로 프랑크 상수의 정체와 그것의 본성을 살펴보아야 한다.   프랑크 상수는 둘로 나눌 수 없는 구극의 것이라는 사실이 이미 1927 년 하이젠베르그(W. Heisenberg)가 주창한 불확정성 원리에 의하여 확인되었다. 이 프랑크 상수는 우리가 사용하는 C.G.S. 단위에 의하여 질량(g)이나 부피(㎤)가 수치로 정해진다. 그런데 하이젠베르그는 프랑크 상수의 크기가 결정되지 않으므로 만물의 근원인 원물질(原物質)이 되지 못한다고 보아, 1962 년에 10_13 ㎝ 의 치수를 기본단위로 하는 원물질을 구하는 세계 방정식 이론(世界方程式理論)을 세웠으나, 치수가 변화하지 않는 것으로부터는 만물이 성립되지 못하므로 실패하고 말았다. 물론 프랑크 상수는 집중상태에 의하여 그 크기와 부피가 바뀌어 진다. 그리고 그 본성상 팽창하는 성질도 있다. 그러나 h 는 일의 단위 에르그로 나타내는 강도(intensity)와 강도의 크기를 정하는 용도(容渡, capacity)의 시간과의 적(積)이 일정한 에너지로서의 본성을 지녀 그 질량도 크기도 결정된다. 프랑크 상수는 이와 같이 있음이 아니고 됨됨이다. 잇달아 일어나는 일이다. 에너지 입자 h 의 부피와 집중상태의 종류와 밀도   프랑크 상수가 잇달아 일어남에 따라서 조건에 따라 질량으로도, 전자기파로도, 전기로도 바뀌는 본성을 가지고 있다. 물질이나 현상도 그것은 모두 한 근원인 프랑크 상수의 집중 차이에 불과하다. 그래서 모든 물질은 사건(event)으로 바뀔 수 있다. 있음은 됨됨으로 바뀔 수 있다는 말과 같다. 물질에는 질량이 있으나 현상 혹은 사건에는 질량이 없다는 지금까지의 생각은 잘못이다. 일정한 부피 1 ㎤ 속의 프랑크 상수가 있다면, 그 h 수에 h 1 개의 질량을 곱하면, 그 상태의 밀도가 결정된다. 밀도 또는 비중의 크기만큼 h 의 부피가 작아지고 밀도 또는 비중과 h 의 부피와의 관계는 직선적이다.* 있음과 됨됨 혹은 물질과 사건 차이는 h 의 집중상태의 차이만큼 차가 있으며, 그 일정한 집중상태에 우리들은 이름을 붙여서 무엇 무엇이라고 말할 따름이다. 여기서 말하는 무엇 무엇이 곧 됨됨이다. 에너지 입자의 크기는 그 집중상태에 의하여 변화하는 것이지 일정하지 않다는 것이다. 한의 비결정성은 일정함이 없음을 의미한다. 프랑크 상수와 같이 한은 됨됨에 따라 수많은 다양한 모습을 갖게 된다. 프랑크 상수를 무엇이라고 정해 버리면 안 된다. 인연 따라 생겨나는 이것저것 등 수많은 양상일 뿐이다. 그래서 프랑크 상수는 공이고 한이다. * 프랑크 상수 1 개의 질량은 다음과 같이 계산된다. E=mc2 는 (1) m= EEc2 로 바꿀 수 있다. E=hν 이므로 이를 (1) 에 대입하면 (2) m= hν裡2 이 된다. 그리고 광속도 c 는 3×10 10 sec 인데 이를 제곱하면 9×1020 ㎠ / sec 이 된다. 그리고 hν 는 6.624×50 _27 erg/sec 이니 이 두 수치를 (2) 에 대입하면 m=6.624×10_27erg/sec9c×1020㎠sec ==7.30×10_48이 된다. 이것이 프랑크 상수 1 개의 질량이다. ​ ​ ​ ​   태그#프랑크상수(H).프랑크상수(H).프랑크상수(H).프랑크상수(H).프랑크상수(H).프랑크상수(H).프랑크상수(H).프랑크상수(H).   공감   이 글에 공감한 블로거 열고 닫기  댓글 쓰기  이 글에 댓글 단 블로거 열고 닫기 블로그 보내기카페 보내기Keep 보내기메모 보내기기타 보내기 펼치기 인쇄

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