제58회 2월9일 생각을 하자

[김동지]

생각해야 한다. 누가 왼쪽을 보라고 하면 오른쪽도 한 번쯤 돌아봐야 한다. 누가 태양이 지구를 돈다고 말하면 반대로 지구가 태양을 도는게 아닌지 의심해야 한다. 누가 세상이 원자로 되어 있다고 말하면 반대로 세상이 구조로 되어 있는게 아닌지 의심해야 한다.

  어렵지 않다. 그저 반대편을 보기면 하면 된다. 그림자를 봤다면 반대편에서 빛을 찾을 수 있다. 새끼곰을 봤다면 반대편에서 엄마곰을 찾을 수 있다. 사금을 봤다면 반대편에서 금맥을 찾을 수 있다. 사건의 메커니즘 속에서 그것은 자명하다. 확신을 가질 수 있다.

  무언가 있다. 하나가 더 있다. 부분의 배후에 전체가 있고, 결과의 배후에 원인이 있고, 사물의 배후에 사건이 있고, 원자의 배후에 구조가 있다. 량의 뒤에 운동이 있고, 운동의 뒤에 힘이 있고, 힘의 뒤에 입자가 있고, 입자의 뒤에 질이 있다. 생각하는 만큼 보인다.

  무질서도는 증가한다. 그런데 왜 질서가 아니라 무질서인가? 플라톤이 말한 동굴의 비유다. 그림자로 빛을 설명하니 답답하다. 필름의 존재도 모르면서 스크린만 보고 영화를 해설하니 관객들이 납득하지 못한다. 오컴의 면도날로 시원하게 밀어버려야 한다.

    질량보존의 법칙과 작용반작용의 법칙은 모순이다. 열역학 제1법칙과 제2법칙의 관계도 그러하다. 부분의 합은 전체보다 작다는게 이상하다. 우리는 무언가를 놓치고 있다. 중요한 것을 건너뛰고 있다. 설명되지 않은 부분이 있어서 모든 오류의 근원이 된다.

    잃어버린 퍼즐을 찾아 모순을 해소해야 한다. 열역학 제2법칙은 잘못 설명된다. 무한동력 아저씨가 활개치는 이유다. 에너지의 방향성을 말할 뿐 그 방향이 어느 방향인지는 말해주지 않았다. 물체는 무질서도 증가의 반대방향으로 움직인다는 점을 놓쳤다.

    - 무질서도가 증가할 때 에너지는 상대적인 무질서도의 감소방향으로 작용한다.

    - 물고기의 꼬리쪽에서 무질서도가 증가하므로 물고기는 머리쪽으로 전진한다.

    고양이의 착지는 오랫동안 과학자들을 혼란에 빠뜨렸다. 열역학 제2법칙에 대한 이해가 부족했기 때문이다. 수컷의 정자는 섬모운동을 통해 전진한다. 섬모는 좌우로 움직이는데 왜 정자는 앞으로 나아가지? 좌우의 움직임이 상쇄되어 정지해야 맞지 않나?

    고양이의 상체와 하체가 반대로 움직이며 서로 상쇄되어 착지에 실패한다고 착각한다. 고양이의 꼬리가 무질서도를 증가시키면 상대적으로 무질서도가 감소한 상체로 무게중심이 이동하는 추력을 받으므로 고양이는 추력을 이용하여 균형을 잡고 착지한다.

    각운동량 제1법칙 - 각운동량은 보존된다.

    각운동량 제2법칙 - 각운동량의 벡터는 엔트로피 증가의 반대방향으로 작용한다.

    열역학에 제1법칙과 제2법칙이 있다면 각운동량에도 제1법칙과 제2법칙이 있어야 한다. 김연아가 자세를 모으면 회전속도가 증가한다. 속도가 증가한다는 것은 에너지가 이동했다는 의미다. 이때 에너지는 김연아의 팔다리에서 무게중심 쪽으로 작용한다.

    수컷의 정자가 섬모운동을 하면 머리쪽으로 움직인다. 전진방향으로 추력을 받는다. 무게중심 쪽으로 에너지가 작용한다. 부분의 합은 전체보다 작으므로 부분의 합 + 운동은 전체와 같아진다. 물고기는 꼬리를 흔들어 전진한다. 머리=꼬리 + 흔들기가 된다.

    에너지는 방향성이 있다. 그 방향은 어느 방향인가? 에너지는 머리와 꼬리가 있다. 어느 쪽이 머리인가? 엔트로피가 낮은 부분이 머리가 되고 엔트로피가 높은 부분이 꼬리가 된다. 각운동량의 벡터는 머리쪽을 가리킨다. 모든 오류가 이 점을 간과하는데 있다.

    머리와 꼬리가 구분되지 않는다면? 둥근 공은 머리와 꼬리가 구분되지 않는다. 이 경우는 무게중심이 머리다. 물체는 코어가 머리를 이루고 주변부가 꼬리가 된다. 에너지가 지구 중심쪽으로 작용하는 것이 중력이다. 지구의 핵이 머리가 된다. 지표는 꼬리다.

    에너지의 방향법칙 1 - 모든 변화에서 엔트로피는 항상 증가한다.

    에너지의 방향법칙 2 - 계 내부에서 머리쪽의 엔트로피는 상대적으로 감소하고 꼬리쪽은 증가한다.

    에너지의 방향법칙 3 - 물체는 계 내부에서 상대적으로 엔트로피가 낮은 쪽으로 이동한다.

    고양이의 착지는 호랑이의 커브돌기와 같고 자동차의 차동장치와 같다. 차동장치는 커브를 돌면서 바깥쪽의 엔트로피를 크게 만든다. 호랑이의 꼬리는 방향을 꺾을 때 원하는 방향의 반대쪽 엔트로피를 크게 만든다. 고양이의 착지도 꼬리와 하체를 이용한다.

    비행기의 수직 꼬리날개와 선박의 방향타는 마찰저항을 일으켜 엔트로피를 증가시킨다. 포유동물의 꼬리도 엔트로피를 증가시킨다. 범선의 돛은 엔트로피를 증대하여 선박에 추력을 발생시킨다. 비행기 날개의 양력도 각운동량 제2법칙으로 설명해야 쉽다.

    엔트로피가 항상 증가하는 이유 - 방향전환을 할 때 반대쪽 엔트로피가 커져야 하기 때문이다.

    방향전환을 하지 않으면 변화가 없다. 방향전환을 하면 무조건 엔트로피가 커진다. 방향전환이 일어난 흔적이 축적되는 것이 엔트로피 증가다. 인간이 무엇을 하든 쓰레기가 발생하는 것과 같다. 쓰레기를 모으려면 역시 반대쪽 엔트로피를 증가시켜야 한다.

    오컴의 면도날이다. 이 하나의 원리로 과학자들을 애먹이는 여러 문제가 단번에 해결된다. 일반인이 쉽게 받아들이지 못하는 여러가지 문제가 쉽게 납득된다. 물고기가 꼬리로 방향을 잡듯이 고양이는 꼬리를 이용하여 무게중심을 이동하여 방향을 잡는다.

    뱀은 몸을 S자 모양으로 만든 다음 뒷쪽의 엔트로피를 키워서 공격한다. 로켓은 가고자 하는 방향의 반대쪽 엔트로피를 키워서 전진한다. 돌고 있는 지구는 핵이 가장 엔트로피가 작으므로 물체는 지구 중심으로 낙하한다. 쇠가 자석에 붙는 것도 마찬가지다.

    모든 물체는 무게중심 부분의 엔트로피가 작아야 안정된다. 무게중심의 엔트로피가 크면? 매우 흔들린다. 덜컹거린다. 자동차 엔진을 끄면 엔진이 정지하기 직전에 크게 부르르 떠는 현상이 있다. 엔진의 엔트로피가 커지면서 에너지를 밖으로 배출한 것이다.

    회전하는 팽이가 회전력을 잃으면 쓰러지기 직전에 크게 세차운동을 하며 튕겨져 나간다. 중심부에 모여있는 에너지를 주변부로 배출한 것이다. 중심부와 주변부의 엔트로피 낙차로 자연계의 모든 운동을 설명할 수 있다. 에너지는 효율적인 쪽으로 이동한다.

    엔트로피 낙차 - 밸런스의 결맞음에 의해 상대적으로 엔트로피가 작은 부분이 권력을 쥔다. 결맞음에 의해 효율적인 중심부가 결어긋남에 의해 비효율적인 주변부를 이기는 형태로 권력이 작동한다.

    무한동력 아저씨가 실패하는 이유는? 에너지가 바퀴의 축으로 이동하기 때문이다. 무한동력 아저씨는 편심바퀴를 만든다. 바퀴가 저절로 회전하려면 에너지가 바퀴의 주변부로 와야 한다. 에너지가 중심부로 이동하므로 바퀴는 돌지 않는다. 간단히 설명된다.

    영구기관은 천칭저울의 두 팔 중에 하나를 길게 하고 하나를 짧게 하여 그 차이를 이용해 회전운동을 지속시키려 한다. 지구에서 멀어진 쪽 팔은 길어져서 중력을 획득하고 가까워진 팔은 짧아져서 중력의 반대쪽 상쇄력이 약해지면 그 차이로 회전을 유지한다.

    그런데 에너지가 축으로 이동하여 밸런스를 만들므로 낙차는 사라진다. 두 팔의 길이가 달라 축이 치우쳐 있으므로 마찰저항을 유발하여 회전이 멈춘다. 에너지가 엔트로피가 낮은 바퀴의 축으로 이동한다는 사실을 알면 무한동력 아저씨도 삽질을 포기한다.

    고양이의 착지원리를 정확히 이해한 사람은 인류 중에 없다. 엔트로피의 원리를 정확히 이해한 사람도 없다. 엔트로피는 실험으로 증명되므로 받아들이지만 원리를 이해하지 못하니 응용하지 못한다. 에너지에 방향이 있는 것은 아는데 어느 방향인지 모른다.

    비행기의 양력을 정확히 이해한 사람도 없다. 비행기의 양력, 자동차의 차동장치, 선박의 방향타, 호랑이의 꼬리가 같은 메커니즘을 공유한다는 사실을 모르면 알아도 아는게 아니다. 원리를 알아야 한다. 오컴의 면도날로 깔끔하게 밀어내지 않으면 피곤하다.

    에너지는 깔때기 모양을 이룬다. 입구와 출구가 있다. 머리와 꼬리가 있다. 자연계의 모든 자발적 운동은 곡선을 직선으로 바꾸고, 비효율을 효율로 바꾸고, 결어긋남을 결맞음으로 바꾼다. 그 방향으로 이동하며 반대쪽의 엔트로피를 증가시켜 흔적을 남긴다.

    에너지는 계에 붙잡힌 파동이다. 파동은 결맞음에 의해 나란해진다. 결맞음은 효율적이다. 효율의 증대는 엔트로피의 감소다. 나란하면 이긴다. 질서를 얻은 쪽이 계를 장악한다. 이기는 쪽이 머리가 되고 지는 쪽은 꼬리가 되며 엔트로피는 지는 쪽에 축적된다.

    각운동량의 벡터는 곡선을 직선으로 바꾸어 효율을 얻는다. 곡선은 엔트로피가 크고 직선은 작다. 지구가 둥근 것은 곡선이고 물체의 낙하는 직선이다. 깔때기 입구는 곡선이고 출구는 직선이다. 물레방아에 물레의 회전운동은 곡선이고 방아는 직선운동이다.

구조

인간은 관측한다. 관측되는 것은 원자다. 세상이 원자로 이루어져 있다는 말은 세상이 관측으로 이루어져 있다는 말과 같다. 관측은 외부에서 개입하므로 오염된다. 외부개입은 에너지 보존법칙을 어긴다. 에너지 보존법칙을 지키려면 내부에서의 자발적 변화로 한정해야 한다. 세상은 구조로 이루어져 있다. 관측은 외부의 오염이고 구조는 내부의 순수다. 

  세상은 변화로 이루어져 있다. 안정으로 관측된다.

  세상은 사건으로 이루어져 있다. 사물로 관측된다.

  세상은 동으로 이루어져 있다. 정으로 관측된다.

  세상은 방향전환으로 이루어져 있다. 존재로 관측된다.

  세상은 의사결정으로 이루어져 있다. 단위로 관측된다.

  세상은 에너지로 이루어져 있다. 물질로 관측된다. 

  세상은 활로 이루어져 있다. 화살로 관측된다.

  세상은 구조로 이루어져 있다. 원자로 관측된다.

  변화와 안정, 사건과 사물, 동과 정, 방향전환과 존재, 의사결정과 단위, 에너지와 물질, 활과 화살 사이에 무엇이 있는가? 시스템이 있다. 메커니즘이 있다. 구조가 있다. 대칭이 있다. 축이 있다. 구조와 원자 사이에 많은 것이 있다.  

  생각을 하자

  인간은 생각하지 않는 동물이다. 어떤 사람이 연구를 해서 ‘태양이 돈다’고 발표하면 심심한 사람이 '바보야! 사실은 지구가 도는거야' 이렇게 받아쳐 볼 법도 한데 인류 중에 단 한 사람도 그렇게 하는 사람이 없다. 그들은 뇌를 사용하지 않는다.

    옛날에는 생각하는 사람이 있었다. 강이 유를 이긴다. 그러나 노자선생은 기어이 어깃장을 놓는다. '바보야! 사실은 유가 강을 이기는거야.' 하고 면박을 주는데 이거 먹힌다. 책장사를 해도 팔린다. 서점에는 공자 책보다 노자 책이 열 배 많다.

    길바닥에 둥글넓적한 돌이 하나 떨어져 있는데 모양이 얄궂다면 지나가던 사람이 돌을 뒤집어서 반대편 모양은 어떤지 볼 수 있다. 원자라는 이름의 돌이 떨어져 있길래 반대편을 뒤집어보니 구조라는 모양이 발견되었다. 구조론의 탄생이다.

    원자 - 쪼개지지 않는다.

    구조 - 쪼개지거나 결합한다.

    구조론이 등장하기 전에는 아무도 원자를 뒤집어 반대편을 보지 않았다. 원자는 쪼개지지 않는다고? 오기발동이다. 기어코 쪼개고 만다. 웃기고 있어. 내가 쪼갠다는데 안 쪼개지는게 어딨어? 그걸 누가 결정하는데? 그냥 반대편을 보는 것이다.

    어떤 사람이 길을 가다가 과녁을 하나 발견했는데 과녁에 원자라는 이름의 화살이 꽂혀 있다. 반대편을 보니 구조라는 이름의 화살이 쏘아지고 있다. 구조가 결정하므로 원자가 전달하는 것이다. 세상이 무엇으로 되어 있든 우리는 그것을 봤다.

    쪼개지지 않는 이유는 쪼개면 안 되기 때문이다. 그것은 관측자와 대칭된다. 관측에 붙잡혀 있다. 관측은 외부다. 방향을 틀면 반대쪽은? 내부다. 내부가 없다고 선언하면 안 된다. 원자는 단위다. 단위 반대는 구조다. 모든 단위는 구조된 단위다.

    왜 아무도 반대편을 보지 않지? 그냥 고개를 돌려 반대편을 보면 되잖아. 늑대한테 쫓기는 사슴처럼 직진만 계속할 뿐 80억 인류 중에 아무도 원자의 반대편을 보지 않았다. 원자가 인간의 관측과 대칭된다는 점을 포착하지 못했기 때문이다.

    원자는 단위다. 단위는 관측단위다. 관측되지 않으면 원자는 없다. 원자가 쪼개지지 않는 이유는 쪼개지면 관측할 수 없기 때문이다. 관측하려면 달리는 말을 멈춰 세워야 한다. 구조는 동이고 원자는 정이다. 구조를 왜곡해야 존재가 관측된다.

    길을 가다가 보니 결과라는 놈이 굴러오고 있다. 반대편을 보니 원인이라는 놈이 결과를 굴리고 있다. 결과가 원자면 원인이 구조다. 원자가 있는데 구조가 없을 수 없다. 이건 초등학교 1학년도 생각할만한 아이디어인데 아무도 생각하지 않는다.

    빌 게이츠가 보니 세상에 쓸모라는게 있더라. 반대편을 보니 무쓸모라는게 있다. 쓸모가 칼이면 무쓸모는 도마다. 칼은 인간이 사용하는 것이니 쓸모가 있다. 도마는 그냥 있다. 인간이 쓰지 않는다. 방아는 공이가 움직일 뿐 확은 그냥 있다.

    망치가 움직일 뿐 모루는 움직이지 않는다. 그러나 움직이지 않는 것이 움직이는 것을 붙잡아주므로 비로소 움직이는 것이다. 도마가 없으면 칼이 죽고, 모루가 없으면 망치가 죽고, 확이 없으면 방아가 죽고, 활이 없으면 화살이 죽는다.

    무쓸모가 없으면 쓸모가 죽는다. 원자가 하드웨어라면 구조는 소프트웨어다. 하드웨어가 있으면 당연히 소프트웨어도 있다. 그런데 소프트웨어가 먼저다. 하드웨어에 소프트웨어를 삽입하여 사용한다는 것은 인간 중심 사고에 의한 착각이다.

    설계도가 먼저다. 우주는 소프트웨어다. 시뮬레이션 우주론은 오해된다. 우주가 환영으로 존재하는게 아니다. 소프트웨어 우주가 관측자에게는 하드웨어 곧 물질로 보이는 것이다. 소프트웨어이므로 크기가 의미가 없다. 블랙홀 속에 들어간다.

    생각한다는 것은 관측되는 어떤 객체를 붙잡아주는 것을 찾는 것이다. 반드시 붙잡아주는 것이 있다. 집단에 소속되어 있다. 에너지를 의존하는 것이 있다. 어떤 존재가 있다면 그것을 매개하는 것은 반드시 있다. 간단히 말하면 그것은 경로다.

    결 따라가는 것이다. 어떤 답을 제시하기 전에 답에 이르는 경로를 제시하면 그것이 생각이다. 수학으로 말하면 객관식 답만 찍지 말고 주관식으로 풀이과정을 제시하는 것이다. 일단 대칭을 추적해야 한다. 그리고 대칭의 축을 장악해야 한다.

    세상은 대칭이다. 사방이 대칭이다. 좌우, 상하, 전후, 원근, 광협, 경중, 고저, 장단, 무수하다. 맨날 보면서도 소실점을 모르고 맨날 들으면서도 화음을 모른다면 답답하지 않은가? 원자는 관측자와 대칭이고 그것은 외부와 대칭이며 그 반대는?

    내부에 자체대칭이 구조다. 원자를 보고도 구조를 보지 못했다면 사실은 원자를 보지 못한 것이다. 칼을 보고도 도마를 보지 못했다면 그 사람은 칼을 보지 못한 것이다. 화살을 보고도 활을 보지 못했다면 그 사람은 화살이 뭔지 모르는 것이다.

    파도를 보고도 바다를 보지 못했다면 그 사람은 파도를 보지 못한 것이다. 구조는 원자의 자궁이다. 인간 중에는 원자를 본 사람이 없고 이해한 사람도 없다. 왜? 원자는 관측과 대칭된다. 관측에 의해 오염된다. 구조가 진짜고 원자는 그림자다.