떨림과 울림 / 김상욱

[달팽이]

20181107 초판 1쇄 /20190422초판8쇄

프롤로그

우주, 소리, 빛은 떨림이다.

세상을 볼 수 없는 떨림으로 가득하다.

볼 수 있는 떨림, 느낄 수 있는 떨림도 있다.....

인간은 울림이다.

우리는 다른 이의 떨림에 울림으로 답하는 사람이 되고자 한다....

이렇게 인간은 울림이고 떨림이다.

-

책으로 몰입하게 하는 프롤로그의 몇 문장에 이미 철학의 근본적인, 신학의 근본적인 질문과 저자가 무엇을 이야기하고자 하는지가 보인다.

좋은 책이고, 아껴보면서 신학적인 반성들을 정리하면서 보아야 할 책이라는 느낌이 든다.

1부 분주한 존재들

138억 년 전 그날 이후, 우리는 우리가 되었다.

138억 년 전, 처음으로 반짝이던 빛...어둠으로 충만한 우주에 빛이라는 존재가 있다.

어둠이 늘어나자 전에는 보지 못하던 새로운 것들이 보이기 시작했다(14).

어둠에도 색이 있다...빛은 우주가 탄생한 후 38만 년이나 지나서야 처음 그 존재를 드러낸다.

2019년 5월 12일(주일)

아주 느리거나 빨리 진동하는 소리는 인간이 들을 수 없다. 이런 소리를 초음파라고 한다.

들리지 않는 소리가 있듯이, 보이지 않는 빛이 있다(적외선). 눙에 보이거나 귀에 들리는 것이 세상의 전부는 아니다(19).

공명하는 빛

정지한 물체는 모든 진동한다. 모든 물체는 고유한 진동수를 받는다. 고유한 물체에 진동을 가하면 진동이 증폭된다. 이것을 공명이라고 한다...TV나 라디오 채널은 고유진동수를 갖고, 방송사에서는 고유한 진동수의 전파를 내보낸다...채널의 진동수와 수신기의 고유진동수가 일치하면 공명이 일어나서 그 채녈의 신호만을 수신하게 된다(원리), 20

빛의 속도, 시속 10억 8,000만 키로미터

빛은 보는 사람의 움직임과 상관없이 일정한 속력을 가지고 있었고, 파동의 떨림이 아니라 단단한 입자(23)

시간과 공간의 탄생

주변에 있는 '것'들은 존재만 하는 것이 아니다. 무언가 하고 있다.

시간과 공간은 138억 년 전 거대한 폭발과 함께 생겨났다. 그러므로 '시공간'(30)이라는 용어를 사용해야 한다.

현재 1초의 정의는 세슘 원자가 특정 진동수의 빛이 9,192,631,770번 진동하는데 걸린 시간.(32)

2019년 5월 13일(월)

세계의 존재 이유를 안다는 것

우주는 시공간과 물질이라는 두 부분으로 구성된다. 시공간은 무대, 물질은 배우라고 할 수 있다. 그렇다면 우주는 시공간이라는 무대 위에서 자연법칙이라는 대본에 따라 물질이라는 배우가 연기하는 연극이다(37)

빅뱅이론은 우주가 한 점에서 시작하여 팽창해왔다고 이야기 한다. 그 이유는 모른다.(38)

빅뱅의 메아리

시간의 역사

빅뱅이론은 이공간이 어떻게 존재하게 되었는지 설명한다. 하지만 왜 물질이 존재하는지는 여전히 미스터리다(42)

스티븐 호킹<시간의 역사>

'만약 우리가 (우주가 왜 존재하는 가 하는) 물음의 답을 발견한다면 그것은 인간 이성의 최종적인 승리가 될 것이다. 그때에야 비로소 우리는 신의 마음을 알게 될 것이기 때문이다."(45)

원자 / 우리를 이루는 것, 세상을 이루는 것

모든 존재는 원자로 이루어져 있다.

죽으면 육체는 먼지가 되어 사라진다. 하지만 원자론의 입장에서 죽음은 단지 원자들이 흩어지는 일이다. 원자는 불멸하니까 인간의 탄생과 죽음은 단지 원자들이 모였다가 흩어지는 것과 다르지 않다.(48)

모두 같으면서, 모두 다르다

똑같은 것은 똑같지 않다.

사람의 몸에는 30조 개 정도의 세포가 있고, 세포마다 DNA가 하나씩 있다....결국 겉모습이 완전히 똑같은 물체라도 원리적으로 서로 구분 가능하다.(58).

원자를 이루는, 원자 보다 작은 것

전자는 물질의 최소단위다. 전자는 색도 모양도 없다(60).

숫자 1과 1은 완벽하게 똑같다. - 이런 것들은 개념이라 똑같다.

우리가 보는 물질은 그 자체로 실체가 아니라 그 뒤에 숨어 있는 장의 일부분, 형상의 결과물에 불과하기 때문이다.

때로 보이는 것이 전부가 아니다.(66)

사람, 나무, 흙, 공기, 스마트폰, 모두 원자로 되어있다.

물체를 이루는 원자순준으로 내려가면 전자 같은 기본 입자들은 서로 구분할 수 없을 만큼 완전히 똑같다.

우리가 보는 물질은 그 자체로 실체가 아니라 그 뒤에 숨어 있는 장의 일부분, 형상의 결과물에 불과하기 대문이다.

때로 보이는 것이 전부가 아니다.(67)

생명이 존재하려면 <미토콘드리아>

지구상에 존재하는 모든 생명의 기본단위는 세포다...생명이 살 수 있도록 에너지를 생산하는 세포 내 기관이 바로 '미토콘드리아'다.(69)

미토콘드리아는 생명의 에너지 생산공장이고 다세포생물과 성을 탄생시킨 주범이며, 세포자살과 노화의 배후세력이다. 우리 몸을 이루는 세포는 모두 동일한 유전자를 가진다....

세포자살은 다세포생물이라는 사회조직을 유지하는 공권력이다(70). 쓸모없는 세포가 제때 사라져주지 못하면 생명은 쥬이지되기 힘들다....죽으면서 사는 존재, 죽어야 사는 존재(변증법적인 존재) 71

'토콘드리아발전소' - 자유라디칼(노화를 일으키는 주범'

물리학자가 바라본 존재의 차이, 차이의 크기

열역학제2법칙 - 밀도가 자발적으로 균일해 지려는 현상(잉크 한 방울이 물이 떨어지면 퍼지는 현상)

아기는 남녀의 유전자를 절반씩 가지고 있는데, 9개월을 생고생하는 것은 여성만의 몫이다...역사는 남성이 생물학적으로 불리한 여성의 지위를 이용하여 착취한 이야기...침팬지와 인간의 유전자는 99%가 같다. 남자와 여자의 유전자도 99%가 같다..인간의 평등이 생물학적인 근거 때문이라면....? (76) - 이 질문에 대한 대답은 쉽지 않을 듯

크기가 말하는 것 <이상한 나라의 앨리스>

생물학적으로 사람과 벌레의 차이는 크지 않다. 둘 다 많은 세포들이 모인 것에 불과하다.

크기는 물리에 불과하지 않다. 예술에 있어서도 크기는 절대적 변수다...(78)...

존재의 크기에 관하여 '위상수학'이란 무엇인가

신발을 벗지 않은 채로 양말만 벗는 것이 가능할까?(81) - 위상수학은 어렵네....

2부 시간을 산다는 것, 공간을 본다는 것

세계를 해석하는 일에 관하여

최소작용의 원리/ 미래를 아는 존재에게 현재를 산다는 것

과거와 미래가 함께 인식된다면

"최초의 획을 긋기도 전에 문장 전체가 어떤 식으로 구성될지 미리 알고 있어야 한다는 뜻이다."<테드 창 - 네 인생의 이야기> 87

인간에게 과거는 기억 속에만 존재하고 미래는 아직 오지 않은 것이지만, 헵타포드(네 인생의 이야기에 나오는)에게는 과거뿐 아니라 미래마저 생각 속에 이미 한꺼번에 존재한다.

변화를 일으키는 원인은 '힘'이다.

이 세상은 누군가(신)의 의도에 의해 굴러간다(피에르 루이스 모페르튀) 90

컴퓨터와 인공지능

검퓨터와 인공지능은 비슷해 보이지만 다르다. 뉴턴 역학과 해밀턴역학의 차이와 비슷하다.

2019년 5월 15일(수)

우연과 필연

"과학은 객관적이어야 한다. 현상을 설명하는 데 어떤 목적인이나 의도를 끌여들여서는 참된 인식에 도달하지 못한다."

생물학자 자크 모노(92).

생물학자 자크 모드는, 생명체의 구조나 활동하는 모습을 보면, 어떤 의도를 추구하는 것으로 보인다고 말한다.

(예) 꿀벌 - 우주에 의도가 있다고 하면 모든 과학적 난제가 일거에 해결된다(92,93).

이전에는 뭔가 이해되지 않는 것을 '하늘의 뜻'이라고 했지만, 근대이후 '신의 의도를 제거하고 세상을 이해하려고 시도'했다(93). - 신본주의에서 인본주의로의 변화과정과 다르지 않을 것.

그렇다면 생존의 욕구 의도는?

진화론 - 진화에는 의도가 없다. 주사위 던지듯 무작위로 모든 가능성이 펼쳐진다.(93)

진화론의 시각에서 생명은 우연의 산물이다(94).

신이 없다는 것을 증명하기는 힘들다(존재한다는 것을 증명하는 것도)94

진화는 우연히 일어난다. 우연적으로 일어난 수많은 사건의 연쇄의미(의도)를 부여할 수 있다. 이렇게 우연은 필연이 된다. 물론, 필연적이라고 의미가 있는 것은 아니다(95).

미래를 다 아는 존재에게 현재를 산다는 것은 무슨 의미일까?....

카오스 / 확실한 예측은 오직

과학적 결정론

과학적 결정론에 따르면 미래가 정해져있으므로, 이런 우주에 자유의지는 없다(99).

카오스

= 예측하기 힘든 복잡한 운동 - 정해져 있는데 알 수 없다.

진화론이라는 자연법칙은 미래에 대해 아무것도 알려주지 못한다(우연의 산물이므로..).100

뉴턴의 법칙(선형, 비선형)

-법칙이 있다고 해서 결과를 언제나 예측할 수 있는 것은 아니다. 선형의 경우는 예측 가능하지만 비선형의 경우는 그렇지 않다. 비선형이라고 모두 카오스는 아니다. 하지만, 선형에서는 절대 카오스가 나올 수 없다. 자연의 운동은 대부분 비선형이다...(101)

나비효과

영화 <나비효과>에서 주인공은 원하는 미래를 만들기 위해 자꾸 과거로 돌아간다. 과거를 조금 바꾸면 미래가 원하는 대로 되리라는 희망 때문이다. 하지만 상황은 언제나 예기치 못한 파국으로 치닫는다.(102)

카오스에서 엔트로피로

카오스의 메시지는, 간단한 법칙에서도 예측 불가능한 복잡함이 나올 수 있다는 것이다. ...동전의 수가 많을수록 평균에서 벗어나는 사건의 비중이 점점 작아진다...통계물리학(104).

자연이 확률적으로 가장 그럴 법한 상태로 진행한다는 것 = 열역학 제2법칙, 이 과정을 정량적으로 표현하면 '엔트로피는 증가할 뿐이다.' - 통계적으로 가장 자연스러운 상태로 진행한다는 의미(105).

확실한 것은,

엔트로피는 증가만 한다는 것. 그래서 우리는 내일로 갈 수는 있어도 어제로는 갈 수 없다. 분명 그러하다(106).

- 과거로 돌아간들, 예측불가한 미래를 자신이 상상하는 미래로 만들 수 없다는 것이 시사하는 바는?

엔트로피 - 어제가 다시 오지 않는 이유

시간의 방향

시간은 왜 한 방향으로만 흐를까?

뉴턴의 운동법칙에서 시간의 방향은 의미를 갖지 못한다는 사실이 밝혀진다...(109)

열역학 제2법칙

'루빅스 큐브' - 큐브를 돌리는 방향에 제약은 없다.

큐브의 색이 맞아 있는 상태가 과거이고 큐브의 색이 흐트러진 상태가 미래...큐브를 무작위로 돌리면 과거에서 미래로만 가며, 그 반대과정은 일어나지 않는다. 시간이 오직 한 방향으로만 흐르는 것 = 시간의 화살(111) - 열역한 제2법칙 때문.

엔트로피

과거에서 미래로 간다는 것은 결국 상태를 이루는 경우의 수가 작은 상황에서 많은 상황으로 간다는 것과 같은 말이다(112).

- 엔트로피는 증가한다. S=k1nW

시간을 거슬러 올라가면 엔트로피 0의 상태, 단 하나의 가능성만 있는 상태에 도달한다.

우주가 한 점에서 출발했어야 한다는 말이다....빅뱅이론 / 빅뱅이 왜 있었는지는 모른다. 하지만, 빅뱅이 없었으면 시간이 미래로 흐를 수가 없다...'성경의 창조론'과 유사한 측면이 있지 않은가? 오히려...빅뱅이론이...물론, 천박한 창조신학과는 다른 차원의 이야기다.(114,115)

통계물리

통계물리는 많은 수이 대상을 통계적으로 다루어 새로운 물지적 현상이나 규칙을 찾는 분야(115).

지금 이 순간에도 공기분자가 수없이 충돌..소리보다 빠르지만, 우리는 인식하지 목한다. 공기분자가 우리의 피부에 강한 충격을 압력..산에 올라가면 압력이 낮아지고...공기 분자의 수가 작아지기 때문이다. 우주 공간에 가면 0에 가까워진다.

작은 방안에 있는 공기분자의 수는 엄청나게 많은 수의 원자와 분자로 구성되어있다....

양자역학

우리는 믿는 것을 본다

본다는 것

"안다는 것은 본 것을 기억하는 것이며, 본다는 것은 기억하지도 않고 아는 것이다. 그러므로 그림을 그린다는 것은 어둠을 기억하는 것이다."- 오르한 파묵<내 이름을 빨강> 중에서...

양자역학적으로 생각하면 우리는 본 것을 그리는 것이 아니라, 보았다고 믿는 것을 그린다(118).

2019년 5월 16일(목)

'보는 것이 믿는 것이다.'- 보는 것은 인간에게 가장 중요한 감각이기 때문(120).

우리가 본 것은 본 것과 같은 것일까?(120)

양자역학의 대상은 원자-원자는 맨 눈으로 볼 수 없다....그런데 세상 만물은 원자로 되어 있다(124).

보는 것은 믿는 것이 아니다.

전자는 빛과의 충돌로 휘청거린다- 튕겨져 나오는 현상을 보고 알아낸 위치에 전자는 이미 없다...그 장소에는 없지만 어느 위치엔가는 있다. 전자는 파동이다. 소리처럼 여기저기에 있을 수 있다.

이중성

대립적인 것은 상보적인 것

불확정성의 원리

'이것' 또한 '저것'이다. '저것' 또한 '이것'이다. - 이것과 저것의 대랍이 사라진 상태를 장자는 도덕경에서 '도'라했다.(128)

20세기 초 현대물리학, 특히 양자역학이 발견한 것은 ' 서로 양립할 수 없는 두 개념의 혼재가 자연의 본질임'을 밝힌 것.

이중성duality = 상보성complementarity(129)

서양철학은 근본부터 뒤집은 과학혁명의 순간은 바로 '이중성의 발견'이다.

이중성

당구공의 대립물은 '소리' - 입자의 대립물은 '파동' = 당구공과 같은 입자는 무게를 가지고 있지만, 소리와 같은 파동은 무게가 없다. 당구공은 어디 있는지 알 수 있지만, 소리는 어디 있다고 꼭 집어 말할 수 없다.(130)

온도를 가진 모든 물체는 빛을 낸다. 인간도 빛을 내고 있다(131).

그런데 빛은 곧 파동이고, 동시에 입자다.(132)

-대립물이 함께 공존하는 현상 / 서로 다른 위가 함께 삼위일체설? 설명시 가능할까?

증거

1) 흑체복사 - 복사란, 빛을 내는 것. 온도를 가진 모든 물체는 빛을 낸다, 인간도 빛을 낸다. 사람은 체온에 해당하는 흑체복사, 즉 '적외선'에 해당하는 빛을 밴다. 인간의 눈은 적외선은 볼 수 없다...서론 부분에서..

2) 광전효과 - 금속에 빛을 쬐면 전자가 튀어나오는 현상

파동임에 틀림없는 빛이 입자의 성질을 갖는다는 것 - 서양과학사의 최대 모순에서 갈등하다가 물리학자들이 새롭게 정의한 용어는 '이중성' - 1920년대,

1920년대 예술계에서는 초현실주의 시작 / 인간의 무의식을 예술로 표현하는 방식/ 프로이트 심리학의 영향

예) 마그리트의 표절

상보성

파동인줄 알았던 빛이 입자의 성질을 갖는다. 그렇다면 입자인 줄 알았던 것이 파동의 성격을 가질 수는 없을까?(134)

전자는 입자다. 무게를 갖는다.

세상 만물은 원자로 되어 있으며, 우리의 몸도 원자로 되어 있다. 원자는 전자와 전자핵으로 구성된다. 전자가 파동이라면, 우리 몸이 소리로 되어 있다는 말에 다름 아니다...그러므로 빛과 전자는 입자성과 파동성을 동시에 갖는다...(135)

결국,

이중성은 자연의 본질이다.(135)

보어는 이런 이중성을 '상보성'이라고 불렀다.

상보성은 모든 대립물이 동시에 옳다고 주장하지 않는다. 상보성은 정반합(변증법적)의 철학과도 다르다. 상보성은 정과 반이 공존한다고 말할 뿐이다. 이 둘이 융합하여 새로운 합을 맏드는 것은 아니다. 실험을 하면 대립물 가운데 하나만 옳다.(136) - 태극문양, 동양사상에는 이 둘이 융합된다.

불확정성

운동량 = 속도 / 상보성에 따르면 작은 원자의 위치와 속도는 동시에 정확히 알 수 없다(불확정서의 원리).137

위치와 속도를 정확히 알 수 없다면 물체의 운동을 정확히 예측할 수 없다. - 그러므로 불확정성의 원리가 옳다면, 우리는 원자에 대해 미래를 예측할 수 없다는 것을 인정하는 셈이 된다(137). - 결국, 불확정성의 원리가 말하는 무지는, 상보성, 즉, 자연의 근본원리로스의 무지, 본질적인 무지다.

지구에서 본 우주, 달에서 본 우주

동양에서 달은 태양과 함께 음양의 조화를 이루는 쌍이다.(139)

달에서 본 지구에는 이상한 점이 있다. 지구가 움직이지 않고 하늘에 고정되어 있다. 달은 자전주기와 지구 주위를  도는  공전주기가 같다. 그래서 지구에서는 달의 한쪽 면만 볼 수 있다(140).

달에서 보면 우리가 사는 지구도 하나의 향성이다. 달에서 보는 세상은 우리가 보는 것과 다르지만 그것은 그것대로 올바른 세상이다(142) - 지구에서 보는 우주만이 옳은 것이 아니라 달에서 본 우주도 옳다.

달을 카리키는데 왜 손가락을 보는가?

<인터스텔라>

영화에는 여러 개의 시간이 등장한다.

아인슈타인의 일반상대성이론에 의하면 중력의 세기에 따라 시간이 다른 속도를 흘러가기 때문이다.

주인공 쿠퍼의 나이는 몇 살일까?

물리학자의 입장에서 <그래비티'가 재난영화였다면, 인터스테라는 상대성이론의 탈을 쓴 SF다...(146)/ 어려운 분석

그러나...

지구는 인간의 소유물이 아니며, 인간을 위해 존재하는 것도 아니다. 지구가 우리를 버리는 우리는 멸종되거나 떠나는 수밖에 없다. 인생은 빈손으로 와서 빈손으로 가는 거다. 우주도 그렇다...두 영화는, 우리가 지구의 주인이 아니라 세입자라는 것을 이깨워주는 것이 아닐까?(146) - 생태신학과 관련한 설교에서 사용할 가능성

물리학자에게 '우연'이란 <바빌로니아의 복권>, 픽션들

로또의 당첨확률은 800만분의 1, 동전을 23번 던져 앞면만 나올 정도의 확률(147)/ 기대값은 200원인데 금액은 1000원.

호르헤 루이스 보르헤스의 단편소설 <바빌로니아의 복권>

예화)

만약 복권 당첨 상품이 벌금을 내는 것이라면? 예를들어 6듣에 당첨되면 100만원을 받는 게 아니라 내야한다. 재미로 해볼 수 있겠지만, 실재로 당첨이 된다면 화가 날 것이다. 당첨금에 해당하는 벌금을 내지 않는다면...구속 수감되고, 이 일이 반복되면서 아예 6등 당첨자는 구속되는 것이 벌칙으로 자리를 잡고...역설적이게도 사람들은 복권에 더욱 열광한다....벌칙은 점점 가혹해 지고 복권의 가격은 오른다.

가난한 사람들은 동이 없이 복권을 사지 못하자 시위를 하고, 결국 복권구입은 전 국민의 의무가 되고 벌칙에는 사형까지 호함된다....<바빌로니아 복권>의 내용.

회사 의 사람들은 전지전능했고, 매우 빈틈이 없었다 = 신(148)

뉴턴은 세상에서 우연을 몰아냈다(150)...그러나 신은 필연적 우연과 우연적 필연을 가져야 한다. 추종자에게 벌을 주는 신일 때에는 더욱 그러하다. 유다가 예수를 배반한 것은 필연이다. ..그런데 이것이 필연이라면 유다는 지옥에 가야하는가?

유다는 우연히 선택된 것이다...유다는 자유의지로 예수를 팔아넘겼다. 자유의지는 우연이 아니다....우연히 복권의 벌칙에 뽑힌 것도 억울한데, 복권을 산 것은 나이므로 스스로 자초한 거라는 비난마저 받아야 하는 것이다....(151)

오늘도 우리는 복권을 산다.

벌칙에 걸리지 않은 것을 회사에게 감사하며 하루하루를 산다....(151)

3부 관계에 대하여

힘들이 경합하는 세계

중력 - 서로가 서로에게 낙하한다.

추락, 전락, 낙하

추락하는 것은 날개가 있다. 들렸다. 공은 날개가 없지만 추락한다...(155)

카뮈의 소설 <전락> - 변호사 클라망스는 투신 자살하는 한 여인을 지나쳐 버림으로....악을 방조함으로 결국 그를 바닥까지 추락시킨다.(155) 그의 잘못은 적극적으로 악을 행한 것이 아니라 방조한 것에 있었다...홀로코스트 /뉘밀러 목사의 시'

사람이 추락하는 이유는(아리스토텔레스) 흙이므로, 흙이 있어야할 자리는 바닥.

모든 물질은 있어야할 자리로 돌아가려는 속성이 있다....아리스토텔레스의 낙하이론 / 태양이 우주의 중심이라면 지구는 왜 태양으로 떨어지지 않는가? 왜, 지구상의 모든 물체는 바닥으로 떨어지는가?(158)

여호수아 10장 12절 '태양이 멈추는 장면' 이것은 지구가 아닌 태양이 돌아야 가능한 일이었으므로, 지동설을 주장한 이들은 마녀사냥을 당했던 것이다(157).

달은 낙하하고 있다

뉴턴 ' 질량을 가진 모든 물체는 중력이라는 힘으로 서로 끌어당긴다. 그래서 중력을 만유인력이라고 부른다.

달이 낙하하지만 바닥에 닿지 않는 이유는...(159) / F=ma운동법칙(159)

아인슈탸인의 중력

질량이 있으면 주변에 중력장이 존재한다...거미가 있으면 거미줄이 있는 것과 같다...달은 지구를 직접 느끼는 것이 아니라 지구가 만든 중력장을 느낀다(162). = 중력파

F=ma운동법칙

힘(F), 질량(m), 가속도(a) = 물체에 힘(F)을 가하면, 가속(a)된다. 속도가 바귄다. 같은 힘에 대해 질량(m)이 클수록 가속5은 작다.(162)

가속

내가 탄 지하철의 속도가 줄어들면 나의 속도도 줄어든다.

가속되는 사람은 (존재하지도 않는) 힘을 느낀다...

결국, 이 힘을 질량이 만드는 것처럼 보인다. 질량이 만드는 힘은 중력이다.

둘레길이가 연속적으로 변하면 콜라병과 같이 휘어진 곡면이 만들어지듯, 중력은 시간과 공간을 휘어지게 만든다.(164)

추락하는 것은 질량이 있다.(164)....날개가 아니라...ㅋ

전자기력 -존재의 떨림으로 빈 곳은 이어진다.

우주에 존재하는 네 가지 힘

중력, 전자기력, 강한 핵력, 약한 핵력(핵력은 방사능과 관련된 힘)

중력 - 머피의 법칙 / 빵을 떨어뜨리면 항상 잼 바른 면이 아래로 향한다....빵을 낙하시키는 힘

모든 물체들 사이에 중력이 존재하지만, 지구의 중력이 워낙 커서 다른 물체들의 중력은 있으나 마나(166).

2019년 5월 17일(금)

전자기력

힘은 두 입자 사이에 작용한다. 즉, 힘은 상호관계다. 힘에서는 입자 사이의 거리가 중요하다.(167)

- 내 삶에 긍정 혹은 부정으로 작용하는 힘 역시도 거리에 따라 다르게 느껴진다.

패러데이의 창

패러데이는 다윈과 더불어 19세기 최고의 과학자

자석 주위에 철가루를 뿌리면 일정한 패턴을 이루어 정렬...자석 주위의 공강은 '자기장'으로 가득 차 있다.

1887년 하인리히 헤르츠는 전자기파의 존재를 실험으로 입증한다. 핸드폼의 무선통신은 바로 이 헤르츠의 전자기파를 이용하는 것이다(172).

맥스웰방정식 - 현대 문명의 모습을 결정한 수식

맥스웰 방정식은 모든 전기현상을 네 개의 방정식으로 정리한 것(175)

자석 주위에는 눈에 보이지 않는 자기장이 존재한다.

동일하게 전하가가 존재하면 주위에 전기장이 생긴다...겨울철 정전기 / 따끔한 통증은 전기장의 소행

전류가 흐르는 도선 주위에 자기장이 생긴다. 도선에 전류를 흘려주면 자석이 되는데, 이것이 전자석이며, 전기로 움직이는 대부분의 기계는 이 원리를 사용한다.(175)

전하는 전기장을 만들고 전류는 자기장을 만든다. 그렇다면 자석의 자기장은 누가 만드는가?(176)

맥스웰 방정식

자기장이 변하면 전기장이 만들어진다. 전기장이 자기장을 만들고, 자기장이 전기장을 만든다. = 전자기파 = 빛(178)

전자기파

빛은 전자기파의 일종이다.

주파수가 작은 영역 - AM, FM, TV, 핸드폰에 사용되는 전파

마이크로파 - 전자레인지

그보다 큰 단위 - 적외선, 가시광선, 자외선(uv), 엑스선, 감마선...

맥스웰의 전자기파를 실험으로 확인해준 사람이 하안리히 헤르츠...'89,1 MHz'의 헤르츠..(180).

*1895년 마르코니 전자기파를 이용하여 무선통신에 성공 - 1920년대 라디오 보급, 방송이라는 개념이 생김

제2차 세계대전 중에는 전자기파가 영국을 구한다.

'레이더'라는 신기술에 전자기파를 이용해서...독일군 비행기들을 격추...

'폭격기는 폭탄을 투하하는 것이 주 임무라 크고 둔하다. 적의 낙렵한 전투기가 나타나면 속수무책으로 당할 수밖에 없었다. 영국은 레이더 기술을 이용해서 독일 폭격기를 공격할 절호의 찬스를 매번 잡아 재빠르게 출격했고, 독일 공군을 늘 패할 수밖에 없었다(181).

전기기기의 원리

20세기 중반 트랜지스터가 발명되기 전까지 전기의 이용은 기본적으로 맥스웰 방정식에 기본을 둔 것이었다(182).

트랜지스터를 이해하려면 양자역학이 필요하다....

2019년 5월 18일(토)

환원, 창발 - 많은 것은 다르다

환원주의

손가락의 지문---확대하여 세포핵 내부를 보면 유전정보가 담긴 DNA가 보인다...(185).

DNA를 펴서 확대하면(100억 배 정도) 탄소, 산소 같은 원자들이 보인다(186). - 원자를 확대하면, 원자핵과 그 주위를 도는 전자가 보이고, 원자핵을 확대하면 양성자와 중성자가 보이고, 이것을 확대하면 쿼크가 보인다....이처럼 세상은 보다 작은 것들의 모임으로 되어 있다(186).

대상을 쪼개어 부분으로 나눈 다음, 이들로부터 전체를 이해하려는 방법 = 환원주의(186). - 현대과학의 첨단무기(188)

많은 것은 다르다

1972년 <사이언스> 에세이 'More is different'- 필립 앤더슨 / 환원주의 비판

자연을 이해하는 데 있어 환원주의적 관접은 언제나 옳지는 않다...우리 몸은 원자로 되어 있다. 성인의 경우 원자의 수는 7,(0이 27개), 우리의 몸을 이루는 원자는 주로 탄소, 수소, 산소, 질소 네 종류다(189). 하지만 아무리 각 원자 각각을 들여다 본들 소화불량이 무엇인지 알아낼 방법은 없다.(189)

환원 vs 창발

환원주의에 대립되는 말 '전일주의' = 전체를 부분으로 나누어 이해할 수 없다는 주장 - 창발이 가장 강력한 무기(192)

이 논쟁은 '본성 vs 양육' 논쟁과 비슷하다. 사람의 성격이나 지능이 유전자와 양육 중 어는 것에 더 영향을 받느냐는 과학논쟁이다.(194). ...최근의 결론은 50:50 = 환원과 창발도 역시 같지 않을까?(194)

전체는 부분의 합보다 크지만 부분 없이는 존재할 수 없다(195).

응집물리 - 우선은 서로 만나야 한다.

모든 원자들이 만드는 총체적 구조

웅집물리 = 원자들은 어떻게 세상 만물을 만드는 걸까? 이런 질문을 탐구하는 물리 분야를 '응집 물리'라고 한다.

원자들이 결합하기 위해서는 우선 서로 만나야 한다..(197).

도체와 부도체

물질에 전기장을 주면, 별다른 변화가 일어나지 이노는 물질이 있다.

이런 물질을 '부도체' - 플라스틱, 나무, 돌멩이

                       도체 - 구리, 알루미늄, 철 같은 금속(201)

예) 부도체는 물건이 빼곡히 들어찬 소포와도 같다. 전원을 연결하는 것은 소포를 흔드는거다. 그렇다면, 비어있는 소포와도 같은 도체는 소포를 흔들면 물건들이 움직이듯...(202)

자유전자 - 물질은 원자들로 빽빽하게 들어차 있음에도, 모든 원자들이 만든 총체적 구조를 타고 마치 빈 공간이 있는 소포처럼...(202)

기나긴 저항의 역사

고온초전도 -

고대 그리스 철학자 엠페도클레스는 세상 만물이 흙, 공기, 물, 불의 네 가지 원소로 되어 있다고 주장했다.(205)

인공지능에게 타자란 <엑스 마키나>

영화 <그녀> - 인공지능과 사랑에 빠지는 남성

영화 <엑스 마키나> 인간의 육체를 가진 인공지능로봇 에바가 인간 남성 칼렙을 유혹

인공지능이 분야에 따라 인간보다 뛰어날 수 있다는 것은 이제 모두 인정하는 바다(208)...다만 인공지능은 인간이 가진 감정, 직관, 미적 감각 같은 것들을 모사할 수 없을 거라는 것이 통념이다(209). - 인간을 기준으로 할 때

컴퓨터는 인간의 뇌와 완전히 다른 방식으로 작동한다.

컴퓨터의 모든 정보는 0과 1의 수열이지만, 인간의 뇌는 뉴런이라는 세포들의 집합체로, 뉴런과 뉴런 사이는 시냅스로 연결되어 있는대, 시냅스는 전기신호를 화학신호로 다시 전기신호로 바꾼다(201).

학습한다는 것, 기억한다는 것은 바로 시냅스의 세기를 변화시키는 것이다(210)- 예, 운동.

인공지능의 시대를 맞이하여, 우리는 기계가 인간의 감정을 가질 수 있을까, 기계가 우리를 지배할 수 있을까 걱정하는 수준을 넘어서야 한다. 인공지능이 도달할 의식은 우리가 상상조차 해보지 못한 모습일지도 모른다. 금붕어가 상대성 이론을 상상할 수 없듯이 말이다(212)

세계의 온도는 표준편차가 결정한다.

제4부 우주는 떨림과 울림 -과학의 언어로 세계를 읽는 법

에너지 / 사라지는 것은 없다, 변화할 뿐

에너지

에너지는 영원불멸하다 = 에너지보존법칙 --- 우주에는 영원불멸하는 무언가가 있다.(220)

에너지보존 법칙

움직이는 진자는 공기의 마찰 때문에 결국 멈춘다. 이 과정에서 주변 공기의 온도가 올라간다. 열리 발생하는 것이다. 즉, 진자에너지가 열에너지로 바뀐 것이다...존재하는 것 가운데 에너지를 갖지 않은 것이 있을까?(222)

에너지로 연결된 우주

지구상 모든 생명체의 에너지원은 태양이다.

태양도 에너지를 창조하지는 못한다. 태양에서는 핵융합반을이 일어난다...수소에너지...수소에너지는 빅뱅이 있은 후 38만 년이 지났을 즈음에 만들어 졌다. 결국, 우리 주위의 모든 에어지는 빅뱅에서 기원한다.(223)

보존법칙의 기원

대칭으로 본 세상

중력과 양자역학을 통일하려는 초끈이론(228).

대칭은 기하학적 성질이다. 대칭이 많으면 간결해 진다...올바른 이론은 적합한 대칭성을 갖는다. 이런 이론은 아름답다. 겨룩 아름다움은 진리다. (검출물, 아름다운 얼굴 등 - 대칭의 아름다움)... 228

- 대칭과 관련해서 정리하면 좋은 내용이 나올듯하다.

F=ma 세상은 운동이다

물리학자가 세상을 보는 방법

기본적으로 세상은 텅 빈 공간, 빈 공간에서 물체가 움직인다. '물체와 움직임' - 이들은 작은 원자들의 모임으로 되어 있으며, 이 모든 세상을 '운동'으로 이해한다(230). - 물리학자의 관점

운동은 위치의 문제

운동은 위치의 변화다.(231) / 위치는 공간과 물체 사이의 관계 / 물리학자에게 운동은 '선'이다. 운동을 세 개의 좌표(가로, 세로, 높이)로 표현한 것이 도형...좌표를 쓰려면 기준점이 필요

운동법칙

왜 운동법칙이 존재할까? 물리학자 - 그냥 법칙이 있다고 믿는거다. 이걸 종교라고 비난하면 할 말은 없다.

비행기가 10만 개의 부품이 한 치의 오차도 없이 운동법칙에 따라 작동하여 날아간다. 이걸 보며 법칙이 없다고 상상하기도 힘들다(232) - 예화/ 10만 개의 부품이...

단진동 - 우주는 떨림과 울림

가장 중요한 운동

주위를 둘러보면 대부분의 물체는 움직이지 않고 정지해 있다. 하지만 정지는 사실 '단진동'이다.(237)

단진동의 모임은 파동이며 파동은 동시에 단진동의 일종이다. 전파, 빛, 소리는 모두 파동이다. 우리는 촉각이나 냄새가 아니라 듣고 말하고 보는 것을 소통한다. 뇌의 활동도 수많은 전기신호의 진동으로 되어 있다. 즉, 인간은 단진동으로 소통하고 세상을 인지한다(237).

진동의 물리

중심에 이르고자 하지만 항상 지나쳐 다른 한쪽으로 치우치게 된다. 단번에 우너하는 중심에 도달하기는 힘들다. 결국 진동이 잦아들며 조금식 목표에 접근해 가는 거다.(239) - 스프링장치를 만들어 설교 전에 흔들어 놓고?

우주는 단진동이다

태양 주위를 도는 지구의 운동은 단진동이다. 하지만 지구 자체는 단진동이 아니다. -지구가 진동이 아니다?

복잡하지만 '초끈이론'- 작은 끈의 진동방식에 따라 서로 다른 물질들이 만들어 진다. 당신이 기타로 도를 치면 코끼리가 나오고 미를 치면 호랑이가 나온다는 말이다. 결국, 세상은 현의 진동이었던 거다.

우즈는 초끈이라는 현의 오케스트라다.

그 진동이 물질을 만들었고, 그 물질은 다시 진동하여 소리를 만든다....결국, 우주는 떨림이다.

인간 - 우주의 존재와 인간이라는 경이로움

쿼크에서 원자까지

물질을 이루는 기본 입자는 쿼크, 렙톤, 게이지보손, 스칼라보손으로 구성된다.(244)

원자에서 우주까지

인간의 시각에서 보면 원자야말로 물질의 근본이라 할만하다(245)...원자를 하나로 묶어주는 힘은 전자기력이다...인간의 몸을 이루는 것은 '공유결합' ...결국, 우리가 사는 지구는 특별한 재료로 되어 있지 않다. 그냥 원자들의 모임일 뿐이다. 우즈의 모든 물체가 그러하듯이(247)

원자에서 생명까지

인간과 같은 동물은 포도당을 합성하지 못한다. 그것은 식물의 몫이다...(248).

물리에서 인간으로

지구가 태양 주위를 도는 것은 그냥 법칙에 따라 도는 것일 뿐이다....그렇지만 인간은 의미 없는 우주에 의미를 부여하고 사는 존재다...행복이 무엇인지 모르지만 행복하게 살려고 하는 것이 인간이다...그래서 우주보다 인간이 경이롭다(251).

상상의 질서, 그것을 믿는 일에 관하여 <사피엔스>

과학은 단지 지식이 아니라 세상을 대하는 태도 혹은 방법이라고 생각한다. 선입견 없이, 객관적이고 재현 가능한 물질적 증거에만 기초하여 결론을 내리는 태도 말이다.(253)

'빅 히스토리 ' - 인간의 역사를 우주의 탄생(빅뱅)에서 부터 시작하는 서술방식.

사피엔스는 상상의 질서를 창조하고 그것을 믿는 능력을 가졌다. 이것이 사피엔스의 중요한 특성이다(유발 하라리).

인간을 이해하는 가장 중요한 틀은 '상상을 믿는 능력' - 인류가 직면한 문제를 해결하는데, 인문학이냐 과학이냐를 따지는 것은 무가치하다고 생각한다(김상욱). 256

인간의 힘으로 우주의 진리를 알아가는 것 <천국의 문을 두드리며>

- 인간의 지식 탐구는 신을 위한 것이자 신의 도움 없이는 이룰 수 없는 것이란 의미를 내표(위의 책 제목 - 랜들)

부록 - 지식에서 태도로 / 불투명한 세계에서 이론물리학자로 산다는 것

과학자가 자신이 하는 일의 사회적 결과에 대해 과학적 의심을 하지 않을 때, 그 과학은 재앙이 될 수 있다.(266)

- 신학자가 자신이 믿는 신에 대해 의심하지 않을 때, 그 신학은 우상이 될 수 있다...나의 말로 변형한 것...

과학은 무지를 기꺼이 인정한다. 우주는 빅뱅으로 시작되었지만, 그 이전에 무엇이 있었는지 모른다...(268)

- 신학은 신에 대한 무지를 기꺼이 인정해야 한다.

과학은 불확실성을 안고 가는 태도다.(269)

- 신학은 불확실성을 믿는 것이다.

과학은 지식이 아니라 태도니까.(270)

- 신학은 지식이 아니라 행동이니까.

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The end / 2019년 5월 18일

* 좋은 책이다.

   과학과 신학, 종교와 과학, 이것은 별개가 아니다. 같이 고민해야할 문제이며, 인문학도 이 범주에 속한다.