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  오광길
  암흑 물질과 암흑 에너지는 대립쌍이다.
  

   5. 암흑 물질과 암흑 에너지는 대립쌍이다.



   현대 천문학은 "우리의 우주 공간에는 확인이 가능한 물질과 에너지의 모든 양보다 훨씬 더 많은, 정체를 모르는, 암흑 물질과 암흑 에너지가 있다."라고 정의할 수 있는 관측 자료들을 갖고 있습니다.

   암흑 물질은 1970년대에 암흑 에너지는 1998년에 발표되었지만, 아직도 정체를 알 수 없는 존재로 남아 있습니다. 그럼에도, 2011년 노벨 물리학상이 초신성들의 관측을 통해 암흑 에너지의 존재를 발표한 천문학자들에게 수여된 것은 실체를 찾아 정체를 밝혀보라는 독려일 것입니다. 존재를 인정하면서도 정체를 모르고 있다는 것은 물리학의 수치이므로 반드시 해결되어야 할 문제이기 때문입니다.

   그러면 현대 천문학의 관측 장비를 활용하여 암흑 물질과 암흑 에너지의 정체를 밝힐 수가 있을까요? 중력과 에너지처럼, 실체를 확인하기 어려울 수도 있기 때문입니다. 기본 힘들에 관한 문제이어서 과학 철학의 영역이므로, 새로운 과학 철학을 시도해 볼 필요도 있습니다.

   이 문제 역시 순환 법칙은 해결할 수 있기 때문입니다. 우주 공간에 가득 차 있는 공간양자들의 존재를 인정하면 자연스럽게 해결됩니다.

   1970년대에 베라 루빈(Vera Rubin)은 회전하는 나선은하를 관측하다, 별들의 회전 속도가 은하 중심부로부터의 거리에 관계없이 일정하다는 사실을 발견했고, 중심에서 멀리 떨어진 별이 내부의 별들보다 더 빨리 회전하는 경우도 있는 것을 발견했습니다. 태양계에서 태양에 가까운 행성일수록 태양의 중력을 강하게 받아 회전 속도가 빨라지는 현상과는 다른, 기존의 이론으로는 설명할 수 없는 현상이 은하계에서 일어나고 있는 것입니다. 이 이상한 현상을 설명하기 위해 필요한, 강력한 인력을 갖고 있어야 하는 존재가 암흑 물질입니다. 그러나 현대 물리학에는 암흑 물질의 정체를 설명할 수 있는 이론이 없습니다.

   순환 법칙에 의하면, 은하의 중심부에는 거대한 중성자성들이 형성되어 있고, 중성자성들은 내부 원자들이 수축되며 인력이 감소하여 척력과 균형을 이루고 있어 주위의 별들을 끌어당기는 인력(중력)이 거의 없는 상태입니다. 그러나 중심부의 중성자성들이 블랙홀에서 진화하며 공간양자들을 계속 끌어당겨 수축시켰기 때문에, 은하계의 공간양자들은 중심부에 가까이 있을수록, 태양계와는 비교할 수 없을 정도로, 더 수축되어 밀도가 증가하여 인력이 증가한 상태에 있습니다. 공간양자들은 수축되면 인력이 증가하여 서로 끌어당기며 계속 수축되기 때문입니다. 그래서 안쪽에 있는 별일수록 주위를 둘러싸고 있는 공간양자들의 인력에 더 강하게 끌리게 되므로 공간양자들을 뚫고 이동하기가 더 어렵게 됩니다. 따라서 은하계의 별들은 중심부로부터의 거리에 관계없이 회전 속도가 비슷하다고 정의할 수 있습니다.
   내부의 별보다 더 빠르게 회전하는 외부의 별은 은하계 외부에서 빠른 속도를 갖고 새로 진입했기 때문이라고 할 수 있습니다.

   암흑 에너지는 새로운 별들이 탄생하는 폭발 현상으로 그 존재가 증명되고 있습니다. 폭발은 자연의 기본 힘들에 척력이 있다는 증거입니다. 초신성(1a형)들의 밝기가 예상보다 점점 더 빨리 감소하는 현상은, 점점 더 빨리 멀어지기 때문이 아니고, 빛을 발산하는 폭발력이 점점 더 빨리 약해지고 있기 때문입니다. 암흑 에너지가 따로 있기 때문이 아닙니다.

   그러므로 암흑 물질은 은하계의 공간에 수축되어 인력이 증가한 상태에 있는 공간양자들이고, 암흑 에너지는 중성자성의 원자들 속에 극도로 수축되어 척력이 증가하여 인력과 같아 중성 상태에 있던 공간양자들이 폭발하여 확산되며 인력보다 척력이 더욱 증가하는 상태에 있는 공간양자들입니다.

   따라서 암흑 물질과 암흑 에너지는 공간양자들이 수축과 팽창을 반복하는 순환 과정에 서로 대립적인 특성을 갖고 있는 대립쌍이라고 정의할 수 있습니다.

   우주 공간에는 공간양자들이 가득 차 있어, 우주의 중심에 근접할수록 공간양자들은 더 수축되어 인력이 더 큰 상태이어서 바깥쪽 공간양자들을 끌어당기고 있고, 우주의 외곽에 있는 공간양자들은 팽창하는 힘에 밀리며 수축되어 인력이 증가하여 서로 끌어당겨 저항하게 되므로, 팽창하는 우주는 감속되어 언젠가는 수축하게 됩니다.

   그러므로 우주 가속 팽창설은 지속될 수 없는 가설입니다. 잘못의 원인은 1a형 초신성들은 일반 항성들처럼 밝기의 변화가 거의 없을 것이라고 판단한 것입니다. 앞장에 있는 "우주는 수축과 팽창을 반복한다."에서 설명하였듯이, 초신성과 항성은 빛을 발산하는 방식이 다릅니다. 초신성은 주위에 공간양자들이 감소하며 외압이 감소하여 원자들이 붕괴되어 빛을 발산하고, 항성은 주위에 공간양자들이 증가하여 외압이 증가하여 원자들이 융합되어 빛을 발산합니다. 그래서 초신성은 빛의 밝기가 항성보다 빨리 감소합니다.

   자연의 본질에 대한 정확한 지식은 자연 과학만이 아니고 모든 학문에 지대한 영향을 주게 됩니다. 그러므로 암흑 물질과 암흑 에너지의 정체를 정의하는 일은 새로운 과학 철학의 등장이므로 인류 문명의 틀을 새롭게 구성하는 매우 중요한 전환점입니다.

   자연 과학은 인력이 척력보다 강해 내부 지향성이어서 자기 자신에 충실하지만, 인문학은 척력이 인력보다 강해 외부 지향성이어서 선동하여 세를 불리며 이상을 추구하는 특성이 있습니다. 인문학의 이런 특성은 자연의 본질에 기초한 보편적인 과학 철학에 의해서만 통제될 수 있습니다.

   순환 법칙은 자연의 본질에 기초한 과학 철학이므로 학문의 모든 분야에 지대한 영향을 주게 될 것입니다. 그러므로 공정한 이론을 세워 보다 발전한 사회 시스템을 구축하기 위해서는 순환 법칙을 반드시 이수해야 할 것입니다.
 
[인쇄하기] 2011-10-15 14:50:44


   
   미래의 에너지원은 아르곤이다.(2)
   우주는 수축과 팽창을 반복한다.

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