불교학술 “힉스입자는 스스로 존재할 수 없는 무아의 존재”

[백우]

“힉스입자는 스스로 존재할 수 없는 무아의 존재”
양형진 고려대 물리학과 교수 불교평론 열린논단서 주장

데스크승인 2014.01.19 22:44:13 불교신문

홍다영 기자 | hong12@ibulgyo.com

“우주는 무엇으로 만들어졌을까?” 인류가 지구에 출현한 이래 품어온 가장 근원적인 질문일 것이다. 이 생각은 우주 모든 물질이 더 이상 쪼개지지 않는 원자의 결합으로 이뤄져 있다는 근대과학의 원자론으로 바뀌었다. 원자는 이내 쪼개지기 시작했고 무수한 소립자로 구성돼 있다는 현대물리학으로 발전했다. 그리고 모든 물질은 기본 입자 12개와 힘을 매개하는 4개 입자, 모든 입자에 질량을 부여하는 힉스입자까지 모두 17개의 소립자로 구성돼 있음을 밝혀내기에 이른다. 힉스입자의 발견은 질량의 기원과 소립자들의 상호작용으로 우주가 생겨났다는 표준모형이론이 입증됐다는 점에서 큰 의미를 갖는다. 이 가운데 힉스입자와 불교의 세계관을 조명하는 첫 토론의 장이 열려 주목을 받았다.

힉스입자 모형도. 사진제공=노벨상 위원회.

힉스입자 발견과 불교의 세계관
조명하는 첫 토론의 장 열려 ‘주목’

“기본입자들은 변치 않는 자성을 갖고 스스로 존재할 수 없는 무아의 존재자입니다. 힉스입자를 포함한 입자들은 연기법에 의해 형성됐다가 소멸하는 과정을 반복합니다. 그 과정이 우리 우주의 모습입니다.”

양형진 고려대 물리학과 교수는 불교평론과 경희대 비폭력연구소가 지난 16일 불교평론 세미나실에서 개최한 새해 첫 열린 논단에서 이같이 주장했다. 힉스입자는 기본 입자들과 상호작용을 통해 다른 입자에 질량을 부여하는 역할을 하고 1000분의 1초도 안 되는 짧은 순간에 사라진다. 우주가 17개 소립자 작용으로 이뤄졌다면 인간 또한 기본입자들로 구성됐다가 죽은 뒤에는 우리를 구성했던 우주의 입자 상태로 되돌아가는 것이다.

양 교수는 “핵자는 단순히 기본입자인 하위 요소 세 개가 결합한 게 아니라 그 셋이 서로 의지하고 연관되는 관계를 형성함으로써 하위요소에 없던 새로운 요소가 창조적으로 발현된다”며 “각각의 부분은 전체에 의지해야 존재하게 되고 전체도 부분에 의지하고 있다”고 밝혔다.

예를 들어 갈대의 묶음 이라는 존재는 하나의 갈대를 아무리 들여다보아도 그 자체로서는 결코 드러나지 않는다. 갈대의 묶음이라는 존재나 갈대의 묶음이라는 관념이나 명칭은 갈대가 서로 의지한다는 인연에 의해서만 비로소 드러날 수 있는 존재이고 관념이며 명칭이기 때문에 하나의 갈대에서는 도저히 드러날 수 없는 존재인 것과 같다.

양 교수는 힉스입자를 포함해 세계를 구성하는 모든 존재는 그 자신의 특수한 자성을 갖고 존재하는 것이 아니라 오직 인연 화합에 의해 나타난 것이므로 변치 않는 본성이란 있을 수 없는 ‘무아(無我)’라는 점에 주목했다. 무실체적인 것들이 시간적 공간적인 인연에 따라 나타났다가 사라지기 때문에 우주에서 항상 같은 것으로 존재하는 것 또한 없어 무상(無常)이라고 강조했다.

이에 대한 근거로 10^-6초에서 10^-23초밖에 안 되는 소립자의 짧은 수명을 예로 들었다. 양 교수는 “소립자들은 순간적으로 생성되고 소멸한다”며 “우리 주변의 모든 것은 겉으로 보기에 조금 전 모습을 그대로 유지하고 있는 것 같지만 지금 이 순간에도 찰라에 생멸하고 있다”고 강조했다.

한 가지 더 주목해야 할 점으로, 미립자의 세계에서 한 입자의 생멸과 다른 입자의 생멸이 결코 독립적으로 일어나는 개개의 사건이 아니라고 역설했다. 미립자 전체의 긴밀한 상호 연관의 맥락 위에서 일어나는 무한한 과정의 한 단편이라는 것.

양 교수는 “이 과정은 한 입자만을 본다거나 생성이나 소멸의 어느 한 면만 봐서는 절대 파악할 수 없다”며 “입자간 관계에 있어서 한 입자의 생멸은 다른 입자의 생멸 없이는 불가능한 것이므로 따로 떨어져 있는 독립된 입자의 생멸이란 있을 수 없다”고 피력했다. 이같은 상의상대의 연기는 소립자의 세계만이 아니라 나고 죽는 생명의 세계 뿐 아니라 천체의 세계에서도 성립한다고 덧붙였다.

마지막으로 “기본입자인 쿼크에서 핵자가 형성되고 핵자와 전자로 원자가 형성된다. 여기서 쿼크들은 강입자 안에 영원히 갇혀 있어 그들을 개별적으로 관측하는 것은 불가능하다고 알려져 있다”며 “이는 기본입자도 스스로 존재할 수 없다는 것을 확인하게 한다”고 말했다.

이날 열린논단에는 스님들을 비롯해 불교학자, 물리학자, 화가 등 100여명이 참석해 주제에 대한 높은 관심을 나타냈다. 발제에 이은 토론에서는 ‘물리학 이론가운데 불교에서 힌트를 얻은 사례가 있는지’ ‘쿼크가 그 스스로 변치 않는 자성을 갖고 있는게 아닌지’ 등에 대한 다양한 질문이 쏟아졌다. 특히 힉스입자의 발견으로 우주 생성의 비밀이 풀리는 것이냐는 질문에 대해 양 교수는 “전체 우주를 이해할 수 없다”며 “표준모형이론으로는 우주의 5%밖에 설명되지 않는다”고 말했다.

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