공간이 다르면 시간도 다르다

석가모니는 이렇게 무한히 긴 시간도 일순간에 지나지 않는다고 가르치고 있는 바, 이제 그의 우주관을 시간의 측면에서 고찰해 보기로 하겠다.

우주는 무한의 공간과 무한의 시간으로 이루어지지만 시간이란 공간과는 달리 순전히 관념적인 것일 따름으로 현실적인 시간축이라는 것은 존재하지 않는다.

시간은 그냥 흘러가는 것이며 우리는 우리가 존재하는 순간에 구현되는 우주를 체험하고 있을 뿐 결코 시간축을 따라 여행할 수는 없다.

그러나 공간의 크기가 다르면 시간의 흐름은 다르게 나타난다는 것이 필자의 견해인데, 이 생각을 한 번 정리해 보기로 하겠다.

가령 가로 세로 각 1백m인 운동장이 있고, 키가 1m인 사람이 달려나갈 준비를 하고 있다고 생각해 보자.

이 사람은 100m를 10초에 주파한다고 가정한다.

그리고 어떤 마술을 써서 세상의 모든 치수를 10분의 1로 축소시킨 작은 세계를 상상해 보자.

그러면 운동장은 10분의 1로 줄어들 것이므로 축소된 사람에게는 축소된 운동장의 길이가 여전히 100m로 보일 것이다.

이제 정상세계와 축소된 세계를 운동장의 출발선이 같도록 나란히 놓고, 두 사람이 동시에 자기 운동장의 출발점에서 달려나가게 했다고 상상한다.

이때 축소된 세계에 있는 사람의 경우 그에게는 운동장도, 그를 둘러싼 환경도, 그리고 그 자신도 모두 10분의 1로 축소되었고 또한 그가 가지고 있는 시계도 축소된 세계의 시계이므로, 그가 자기의 운동장 끝까지 달리는 데는 당연히 자기의 시계로 10초가 걸릴 것이다.

그러나 정상세계에서 볼 때 그 축소된 운동장은 10m로 보일 것이므로, 정상세계의 사람이 축소된 운동장의 끝과 동일한 지점에 도달하는 데는 1초 밖에 걸리지 않을 것이다.

이 경우 두 세계의 사람이 서로 상대편의 움직임을 볼 수 있다고 가정하면, 정상세계에서 볼 때 축소된 세계의 작은 사람이 달리는 모습은 아주 재빠르게 보일 것이고, 축소된 세계에서 볼 때는 정상세계의 거대한 사람의 달리는 동작은 마치 영사기를 10분의 1의 속도로 돌릴 때처럼 매우 느릿느릿하게 보일 것이다.

이런 현상이 생기는 이유는 시간의 흐름이 공간의 크기에 반비례하여 길게 나타나기 때문이다.

즉, 10분의 1로 축소된 공간에 있는 존재에게는 시간의 흐름이10배 길게 느껴진다. 다시 말하면 정상 세계의 1초는 10분의 1로 축소된 세계의 사람에게는 10초로 느껴진다.

축소된 공간에서 시간이 길어진다 함은 시간의 절대적인 길이가 길어지는 것이 아니라 단지 시간이 미분화되어 그 흐름을 느리게 경험한다는 의미이다.

원자의 1회전과 은하의 1회전 시간 비교

시간에 관한 이 논리는 공간을 백분의 1, 천분의 1, ..... (10의30승)분의 1로 축소한 경우에도 동일한 방식으로 적용될 것이다.

따라서 거시세계와 미시세계가 프랙탈 구조로서 연속되어 있다는 석가모니의 우주관이 옳다고 가정한다면, 양 극단 세계 사이에서 시간 흐름의 비는 두 세계 공간의 크기에 반비례할 것이다.

즉, 우리의 우주를 포함하고 있는 거대한 존재의 1초는 우리에게는 우주와 세포 크기의 비만큼 기나긴 시간으로 나타날 것이며, 같은 논리로써, 우리의 1초는 우리 내부의 미립자적 세계에 살고 있을 작은 존재에게는 무한에 가까운 긴 시간으로 나타날 것이다.

시간에 관한 필자의 이와 같은 의견이 현실적으로 성립될 수 있을 것인가? 이 문제에 접근하기 위하여 필자는 은하와 원자의 운동을 고찰해 보기로 하겠다. 은하의 모습을 찍은 사진을 다시 한 번 보자.

그것은 마치 고속으로 소용돌이치는 물체의 정지 화면을 보는 것 같다.

실제 은하들은 은하의 중심을 지나는 축 주위를 회전하고 있으며, 은하가 1회전하는 데 걸리는 시간은 약 2억 년이라고 한다.

은하의 1회전에는 이토록 긴 시간이 걸리기 때문에 그 움직임을 육안으로 관찰하는 것은 불가능하고, 천체의 스펙트럼을 분석하여 확인할 수 있다.

거시세계와 미시세계가 프랙탈 구조로서 연속된다는 석가모니의 우주관에 따른다면, 거시세계의 은하는 미시세계의 원자에 해당된다.

따라서 미시세계에 살고 있는 아주 작은 존재들에게는 원자가 은하로 보일 것이며, 원자의 1회전 시간이 그들에게는 2억 년으로 나타날 것이다.

그러므로 만약 시간의 흐름은 공간의 크기에 반비례하여 길어진다는 필자의 견해가 타당하다면, 원자의 1회전 시간과 은하의 1회전 시간의 비는 원자와 은하의 크기의 비와 동일할 것이다.

그러면 은하의 1회전 시간인 2억 년이라는 수치와 시간의 흐름에 관한 필자의 견해로써 원자의 회전 속도를 구해보기로 한다.

여기서 혹자는 은하의 회전속도가 은하내의 위치에 따라 다르고 원자의 회전속도 또한 원자에 따라 다르기 때문에 이와 같은 계산 자체가 성립될 수 없다고 이의를 제기할 수도 있을 것이다.

실제로 우리 은하계의 회전에 관하여 살펴보면, 태양계가 위치한 지점에서의 은하의 회전속도는 1회전에 약 2억 년 걸리지만 은하계의 중심부근에서는 약 2천만 년밖에 걸리지 않으며, 태양계보다 더 외곽에서는 당연히 2억 년 이상이 소요된다. 그리고 원자의 회전에 관하여 보더라도 원자마다 회전 진동수가 다르며, 한 원자에서도 양자수에 따라 달리 나타나는 것이 사실이다.

그러나 지금 필자가 시도하는 것은 대국적인 시각에서 우주의 큰 틀을 추리하는 것이기 때문에, 여기에 사용하는 수치가 아주 세밀하지 않더라도 별 문제가 되지 않을 것이다.

앞에서 이야기한 공간의 문제에서처럼 계산 결과에 플러스 마이너스 10배의 편차를 허용할 용의만 있다면 이 이야기를 계속 진행시킬 수 있다. 은하의 회전시간을 약 2억 년으로 잡으면 은하의 위치에 관계없이 그리고 은하의 종류에 관계없이 거의가 허용된 편차 내에 들어가며, 원자의 경우에도 우리 몸을 이루는 원자의 99.3%가 수소, 산소, 탄소 및 질소로서 모두 근접한 준위에 위치하고 있기 때문에 그들의 회전 진동수는 다소 다르다 하더라도 큰 차이가 있는 것은 아니다.

이 기막힌 일치!

이제 거시세계와 미시세계 사이에서 은하의 1회전 시간인 2억 년이 원자의 회전에 적용될 경우 어떻게 나타나는지 계산해 보자. 우선 은하의 1회전 시간인 2억 년을 초 단위로 환산한다.

200,000,000년 x 365 x 24시간 x 60분 x 60초 = 6.31 x (10의15승)초

공간의 크기의 비는 원자와 은하의 크기의 비와 같으며, 이 값은 앞에서 계산한 바가 있다.

원자의 평균 반경 : 은하의 평균 반경 = 1옹스트롬 : 3만 광년 = 1 : 2.84x(10의 30승)

시간의 길이는 공간의 크기에 반비례한다는 필자의 가정에 따라서 원자의 1회전에 소요되는 시간을 계산하면,

[6.31x(10의15승)초] ÷ [2.84x(10의30승)] = 2.22 x (10의-15승)초

또 이로써 원자의 매 초당 회전수를 구하면,

원자의 매 초당 회전수 = 1 ÷ [2.22x(10의-15승) = 4.5 x (10의14승)회전

거시세계와 미시세계는 프랙탈 구조로서 연속되어 있고, 시간의 흐름은 공간의 크기에 반비례하여 길어진다는 우주관으로써 계산한 원자의 1회전에 요하는 시간은 2.22 x (10의-15)초, 그리고 매 초당 회전수는 4.5 x (10의 14승)회전이다.

이 계산 결과를 물리학적 계산치와 비교해 보자.

덴마크의 물리학자 보어는 원자의 구조를 규명함에 있어서 최초로 양자론을 도입한 위대한 과학자인데, 그의 공식은 수소원자에 적용할 경우 실제와 정확히 일치한다고 한다.

원자의 회전 진동수는 양자수에 따라 달리 나타나는데 위의 계산 결과를 비교하기 위하여 양자수 2일 경우 즉, 수소원자의 스펙트럼 중 가시광선부의 진동수를 보기로 한다.

그 이유는, 우리가 알고 있는 은하의 1회전 주기 2억 년 또한 은하의 가시광선부를 관측한 결과이기 때문이다.

보어의 공식을 수소 원자에 적용할 경우, 양자수 2일 때 원자의 1회전에 소요되는 시간은 1.22 x (10의-15승)초, 그리고 매초당 회전수는 8.2 x (10의14승)회전이다. 물리학적 계산방법을 전혀 사용하지 않고 구한 위의 계산 결과와 보어의 공식에 따른 계산 결과를 비교해 볼 때 놀라울만치 미소한 차이를 두고 일치하고 있음을 알 수 있다.

또 10의 30승 배율

거시세계와 미시세계는 프랙탈 구조로 연속되며 양극단의 세계 사이에서 시간의 흐름은 공간의 크기에 반비례한다는 우주관의 타당성을 재확인하기 위하여, 마지막으로 분자와 국부은하군의 운동에 관하여 살펴보기로 하겠다.

분자는 몇 개의 원자가 인력에 의해 결합해 있는 것으로서 물질의 특성을 갖는 최소 단위이다.

분자를 구성하는 원자들은 그 중심을 통하는 축 주위를 회전하고 있으며, 또 원자들은 상호간에 진동운동을 함과 동시에 분자 전체의 인력중심 주위를 돌고 있다.

거시세계와 미시세계가 프랙탈 구조로서 연속되어 있다는 석가모니의 우주관으로 우리의 우주를 생각해보면, 은하계와 주위의 몇몇 은하들로 구성되어 있는 국부은하군은 거대한 존재의 세포 안에 있는 하나의 분자에 해당된다고 볼 수 있다.

우리의 은하계를 포함하는 국부은하군은 대략 30개의 대소 은하로 구성되어 있는데, 각 은하들은 자축을 중심으로 회전하면서 국부은하군 전체의 인력중심 주위를 돌고 있다.

만약 석가모니의 우주관과 공간의 크기에 따른 시간의 흐름에 관한 필자의 의견이 타당하다면, 분자와 국부은하군의 운동속도의 비는 당연히 앞의 계산 결과들처럼 대략 1 : (10의 30승)의 값을 나타낼 것이다.

분자구조 안에서 원자들은 상호 진동함과 동시에 인력중심 주위를 돌고 있기 때문에, 다(多)원자분자 내에서의 원자의 운동은 3방향의 자유도를 갖는 극히 복잡한 양상을 보인다.

분자의 표준적인 진동수는 매 초당 (10의11승)회이다.

따라서 분자가 1회 진동하는데 (10의 -13승)초 걸리며, 1회전에는 (10의 -11승)초가 걸린다.

이처럼 분자의 진동운동은 회전운동보다 100배 빠르기 때문에 시각적으로는 주로 진동운동이 부각될 것이다.

그러므로 국부은하군의 운동과 분자의 운동을 비교함에 있어서는 진동운동을 고려하는 것이 타당할 것이다.

이 경우에도 물론 분자의 종류에 따라서 그 운동속도는 당연히 다르고 또 우리 은하계가 포함된 국부은하군이 어떤 분자에 해당될 것인지 알지 못하므로 이러한 비교는 의미가 없다는 견해가 있을 수 있겠지만, 앞에서도 언급한 것처럼 이 글의 목적이 우주의 대국적인 틀을 고찰하기 위한 것이므로 분자의 표준적인 운동과 우리 은하계가 속한 국부은하군만의 운동을 비교하는 것이 이 글의 일관성에서 벗어난다고 볼 수 없을 것이다.

어쨋든 석가모니의 우주관과 필자의 시간에 대한 견해가 타당성이 없다면, 이러한 종류의 시도로써는 아무런 답을 도출해 낼 수 없을 게 뻔하다.

은하계로부터 국부은하군의 맞은편 끝쯤에 위치한 안드로메다 은하까지의 거리는 약 250만 광년이며, 안드로메다 은하는 우리 쪽으로 다가오고 있는데 그 시선속도는 초속 약 250km라고 한다.

그러나 태양계가 은하계 주위를 공전하면서 현재의 운동방향이 안드로메다 은하 쪽으로 향하고 있기 때문에 이 효과를 감안하면, 실제로 안드로메다 은하가 우리 은하계의 중심을 향하여 이동하고 있는 속도는 초속 약 50km라고 한다.

만약 거시세계에서의 국부은하군과 미시세계에서의 분자가 프랙탈 구조로서 연관되어 있다면, 은하들도 분자 내의 원자들과 마찬가지로 회전운동을 함과 동시에 진동운동을 하고 있을 것이며, 이 경우 진동운동이 회전운동보다 100배나 빠를 것이므로 우리가 관측할 수 있는 은하들의 운동량은 거의 진동운동에 의한 것으로 볼 수 있을 것이다.

따라서 안드로메다 은하가 우리 은하계의 중심을 향하여 초속 50km로 이동하고 있는 것은 안드로메다 은하의 진동운동이라고 간주할 수 있을 것이다.

안드로메다 은하가 1회 진동하는데 이동하는 거리는 현재의 위치로부터 국부은하군의 중심까지 왔다가 다시 제자리로 돌아갈 때까지의 거리가 될 것이므로, 그 거리는 약 250만 광년이 된다.

그리고 이를 초속 50km로 나누면 안드로메다 은하의 1회 진동에 요하는 시간을 구할 수 있다.

250만 광년 ÷ 50 = (300,000km x 60 x 60 x 24 x 365 x 2,500,000) ÷ 50
= 4.73 x (10의17승)초

따라서,
분자의 진동주기 : 국부은하군의 진동주기 = (10의-13승)초 : 4.73x(10의17승)초
= 1 : 4.73 x (10의 30승)

이 계산결과도 역시 앞에서 예측한대로 미시세계와 거시세계의 배율과 일치한다.

무의미한 존재는 없다

이상 거시세계와 미시세계가 프랙탈 구조로서 연속된다는 석가모니의 우주관을 현대적 시각으로 고찰해 보았는데, 이에 따르면 인간도 그리고 삼라만상 어느 하나도 무의미한 존재란 없다.

우리는 프랙탈 구조로서 무한히 연속되는 우주의 한가운데에 있다. 우리 몸 안의 미시세계에 살고 있을 존재들에게 우리는 무한히 거대한 존재이며, 우리의 시계가 매초 째깍거릴 때마다 미시세계에서는 무한의 시간이 흘러간다.

미시세계와 거시세계 사이에서의 시간의 흐름의 비는 대략 1 : (10의30승)이 될 것이므로, 우리의 시계로 1초 지나면 미시세계에서는 (10의 30승)초가 흘러가며 이것을 햇수로 환산하면 약 3백억조 년이 된다.

우리의 수명을 100년이라고 할 때 그 동안 미시세계에서 흘러가는 시간의 길이를 불경에서처럼 겁(=43억2천만 년)단위로 환산해 보면 물경 2백억 나유타 겁이 된다.

이제 독자 여러분들은 우주가 티끌이며 티끌 속에 우주가 있다는 것, 부처의 수명이 백천만억 나유타 겁이며 이 또한 찰나에 지나지 않는다는 것, 그리고 나 자신이 바로 부처이며 내 속에 부처가 있고 또한 삼라만상이 불성을 지니고 있다고 가르치는 석가모니의 우주관을 보다 구체적으로 인식할 수 있을 것이다.

필자의 이 글은 결코 현대과학이 이룬 위대한 업적을 부인하기 위한 것이 아니다. 이제 맹목과 아집의 시대는 지나갔으며 인류는 열린 우주로 들어섰다.

종교와 과학은 대립하는 체계로 인식되어서는 아니되며, 이제 인류는 바야흐로 종교와 과학이 한 점에서 만나는 시점에 도달하였다는 것이 필자의 견해이다.

종교는 은둔에서 벗어나 과학적인 시각으로써 자신을 재조명해야 할 것이며, 과학은 옛 기록들을 체계적으로 분석함으로써 그 속에 담겨진 지혜를 재발견해야 할 것이다.

이 글이 독자들에게 새로운 시각으로 우주를 바라보게끔 자극하는 계기가 되기를 기대해본다.(끝)

출처:http://nucosmos.mytripod.co.kr/

참고로 이글은 한국 라엘리안 무브먼트 내셔널가이드 정윤표씨의 글