아인시타인은 인류역사상 가장 위대한 과학자중 한명으로 추앙받는다.
그는 잘 아시다시피, 우주천체역학을 설명하는 근본적이고 포괄적인 이론인, 툭수상대성이론, 일반상대성이론을 정리했다.
특수상대성이론
이 이론의 두가지 중요한 결론 중의 하나는 '뉴턴의 운동 원리를 근본적으로 재해석하여, 모든 물리 법칙은 서로 관성 운동정지 또는 등속도 운동하는 모든 관측자에게 동일하다, 같은 형식으로 표현될 수 있다'는 이른바, '특수 상대성 원리' 라는 것이고, 다른 하나는 '빛의 속도는 어떠한 상대운동상태에서도 그 값이 일정하다' 는'광속도 불변의 원리' 라는 것이다.
이런 원리들에 바탕을 두고, 운동 에너지의 상대론적 수정을 통해 유도된 '질량_에너지 변환'를 유도했다. 이른바 '질량_에너지 등가원리' 라고 불리는 것이다. 이것은 물체의 에너지 E와 질량 M이 서로 동등하며,
E = MxC2 (C는 빛의 속도,c2 는 c의 자승)
의 관계를 가진다는 의미이다.
이중수소와 삼중수소를 결합시켜 헬륨을 만들 때, 손실되는 질량을 에너지로 이용한 것이 수소폭탄, 핵융합발전이고, 원자핵이, 중성자의 충돌로 쪼개질 때 나누어진 두 핵의 질량이 오리지널 핵보다 질량이 작아지고 그 차이를 이른바 '질량 결손' 이라하는 데, 이것이 에너지로 바뀐다는 것이다.
후일, 앞의 것이 핵융합에너지를 이용한 이른바 '수소폭탄'이나 '핵융합 발전', 뒤의 것이 핵분열에너지를 이용한 이른바, '원자폭탄'이나 '원자력 발전'이 원리에 근원하여 탄생하게 된다.
결국, 질량-에너지 등가원리는 이런 과학적 발명을 예측한 것이다 다름없게 된 것이고, 지금은 이 모든 것이 실현됨으로써 예측이 사실로 들어나게 된 것이다.
핵융합이라 하니, 지나가는 길에 생각이 떠오른다.
수소가 헬륨으로 융합하는 핵융합외 헬륨이 리튬이나, 베릴륨, 그 이상의 원소간의 핵융합은 어찌되는지 의문이 생기지 않는가? 물론 이들도 이론적으로 가능할 지 모르지만, 최고 경량원소인 원자번호 1번인 수소를 원소기호 2번인 헬륨으로 융합시키는데, 현대물리학, 공학이 모두 달라붙어, 2050년경에야 겨우 상용화가 되리라한다. 핵심은 융합에 필요한 일억도 이상의 온도달성과 유지, 온도제어기술 때문이다. 그러니, 이 이상의 원소의 융합은 아마도 수억도에서 수십억도가 필요하여, 이런 온도는 우주가 생길 때나 별들이 생성.소멸할 때 얻어질 수 있을 것이므로, 이들을 융합시킬 수단이 지구상에서 향후, 수백년이나 수천년동안은 발명되기 어려울 것이라는 나름대로의 예측일지 억측(?)이 심중에 든다..
일반 상대성이론
당시에 해명하기가 어려웠던 중력(重力)의 문제까지 포함한 일반적인 이론이라는 것. 상대성이론의 가장 중요한 성과는 어느 곳에 에너지가 존재하면 이에 의하여 물질이 생기고, 이 물질의 존재는 그 주위의 공간이나 시간에 변형을 주어 그 변형이 만유인력의 장(場:field)을 형성한다는 내용이다.
'시공간이 중력에 의해 변화된다. 중력이 강한 곳의 시간은 중력이 약한 곳에 있는 시간보다 느리다'
'엘레베이트 안에 있을 때, 엘레베이트의 가.감속에 따라서 몸무게가 무거워지고 가벼워진다. 즉, '좌표계에서 가속도와 중력의 효과를 구분할 수 없다' 는 이른바 '등가원리'
'가속도가 큰 물체안에서 빛이 휘어져야 하듯이 중력이 큰 물체근처에서는 빛이 휘어져야 한다. 이는 시공간이 휘어져 있다는 의미이다'등
이른바 중력의 본질을 해명한 이론으로 당시 지식으로 설명이 안되던, 블랙홀의 생성원리, 수성의 근일점 이동, 별빛이 태양주변을 지날 때 그 경로가 휘는 현상(아인슈타인 효과) 등을 설명할 수 있게 되었다 한다.
8 π G
Rab-Λgab = ------ x Τab (Field Equation:중력장 방정식
c4 (c 의 4승)
[G는 만유인력 상수이고 c 는 광속도, R_ab 는 리치(Ricci) 텐서, R은 리치스칼라, g_ab는 모든시공간의 설질이 포함되어 있다는 계량텐서(metric tensor) 이고 T_ab 은 에너지_모멘텀 텐서. 좌변은 시공간의 휨 정도를 나타내고 우변은 공간에 차지하고 있는 물질, 에너지등을 나타낸다고 한다. 중력장방정식은 비선형이라 일반해를 구할 수 없지만, 식에 조건과 대칭성들을 이용해서 여러가지 수학적 해답(모델)을 내놓을 수 있다. 예를 들면 여러가지 블랙홀, 인플레이션, 중력파, 웜홀등등....그리고 좌변에 우주상수 항(Λ)을 집어 넣어 계산할 수 있다고 한다.
상기식은 아인시타인이, 일반상대론을 만들며, 중력에 의해 실제 시공간이 어떻게 휘는지에 대한 세운 기본적인 방정식이라 한다. 좌변의 'Λ'그 유명한 우주상수항이하네..
아인시타인이 이 이론을 정확히 해석한다면 불안정한 우주를 인정할 수밖에 없었고 팽창우주 가설을 인정해야 할 지도 모르기 때문에, 우주의 모습이 매우 안정된 정태적 우주의 모습야 한다고 생각하는 아인시타인은 일반상대성 이론에 이 우주상수란 조건을 추가했다고 한다. 그후, 에드윈 허블이 별의 적색편이를 발견하여, '하늘의 모든 별 들이 적색쪾으로 편향되어 있다는 결과로 모든 천체가 서로 멀어져 간다는 것을 증명'함으로써, 아인시타인이 우주상수를 추가 한 것이 일생일대 최악의 실수 였다고 인정하였다는 것이다. ]
어쨌튼, 당시, 이 방정식을 유도해 놓고, 물리적 직관이나 능력은 뛰어나도, 상기식을 풀어낼 수학적 능력이 부족한 것이였는지, 아니면, 보다 원대한 구상에 몰두하다보니 그랬는지 모르지만, 아인슈타인도이 직접 해를 구하지는 않고, '슈바르츠실드' 같은 수학자에게 저걸 풀게 했다고 하네.
우변에는 질량 관련 항이, 좌변에는 시공간 관련 항이 라는데, 이는 질량이 존재하면, 이에 의해 시공간의 휘어짐이 발생한다는 뜻이란다. 한마디로 물체의 존재양태에 따라 이런 시공간의 휘어짐이 나타낸다는 데,
당췌 무슨 소리인지? 상기식의 물리적 함의를 어찌 평범한 사람들이 짐작이나마 할 수 있을 것인가?
아인시타인 본인도 풀지 못했다는 아니면 풀지않았다는 그 방정식이니, 일반인들이, 그 포괄적인 의미이상은 굳이 알 필요도 없고, 알 수도 없을 게고.....
아인시타인 이전은 뉴톤역학이 지배하였다. 뉴톤을 탄생시킨 고장, 영국의 과학자들에 의해, 아인시타인의 일반상대성이론이 1916년에 발표후 3년만에, 입증되었자, 1919년 당시 '더타임즈'는 '과학의 혁명', '뉴턴 역학이 무너지다'라는 기사로 대서특필했다한다.
이후에도, 과학의 발전과 더불어, 천체 물리학이나 소립자 물리학 분야에서 아인슈타인의 상대성이론이 잘 성립하고 있음을 인정하고 있다고 한다.
아인시타인의 마지막 예언
그런 예언의 천재(?) 아인시타인이 이런 예언도 했다한다.
"꿀벌이 사라지면, 4년안에 인류가 멸망한다" 는 섬뜩한 예언이다.
아직 증명이 현재 진행형인 예언인 셈이다.
그의 여러 예언이나 예측은 대부분, 검증되었지만, 이것은 확인할 길이 없는 예언라는 것인 데, 인류가 멸망한다면 누가 이것을 검증할 것인가? 아마도 그 과정이나마 더듬어 말그대로, 예측하는 수밖에.
'If the bee disappers from the surface of the earth,
Man would have no more than four years to live'
-Albert einstein
아인시타인의 이론의 근거(?)는 식량자원의 1/3 이 꿀벌이 꿀을 얻기 위해 돌아다니면서 퍼뜨리는 것에 의해 꽃을 피우고 열매를 맺는 다는 것이다. 꿀벌의 개체수가 줄어들고, 꿀벌이 사라지면, 열매식물이 줄고, 꿀벌로 인하여 종족번식하는 식물이 줄어 들게다. 꽃이 줄면, 꿀벌이 줄어드는 악순환이 반복되면, 식물개체가 줄고. 식물이 줄어들면, 초식동물이 줄고, 초식동물이 줄면.....
결국 생태계의 왜곡과 파괴는 인간의 멸망으로 이어진다는 것이다. 물론, 똑똑하고 교활한 인간들이 오죽 대비를 잘하고, 빠져나갈 구멍수를 살피겠냐만은,
아인시타인에게 어떤 근거가 있었거나, 아니면, 뜬금은 없지만, 천재의 직관으로 발언한 것인지 아니면, 아인시타인이, 부처의 강론수법처럼, 비유컨데 한 발언한 것인지, 아인시타인의 발언이 논리적으로 고개를 끄덕일 가치나 있는 것인지, 아니면, 천재중의 천재라는 아인시타인이 인간에 의한, 자연파괴에 대한 염려와 심득한 정서를 이런 경구로 남긴 것인지, 판단하고, 확인할 길이 없다.
누군가가 딱히, 아인시타인이 말했다는 것에 주목한 것이라기 보다는, 생물학적 차원에서 조사한 바에 의하면, 조사기간 동안 불행하게도 꿀벌의 개체수가 조사 시작시에 비해 약 1/3 정도 감소하고 있다한다.
이전에, 특수정력강화 비법으로 노봉방(야생벌집)을 소개한 바 있는 데, '원효와 요석공주사이에 설총이 태어난 이 비법' 이라는 둥, 요게 정력에 그렇게 좋다해서, 약초채집가들이나 민간에서 불을 밝히고 찾아다닌다는 그 노봉방이, 사람이 찾아다니면서 뭉개지 않드래도, 오염된 대기와 환경에 숨쉴곳이 마땅찮아 개체수가 줄어간다는 그말 아닌가.
그러니, 아인시타인의 예언대로라면, 인류멸망의 시나리오는 초반을 한참 지난 상태다. 5부능선은 지났지 싶다. 10부능선을 지나면 고속의 내리막길이 될 것이니, 아인시타인의 말대로, 인류가 멸망하는 것은 시간의 문제?
그러니, 누구나, 모든 일 다 때려치우고, 들로 산으로, 시골로 주거를 옮기고, 사는 패턴을 근본적으로 바꾸면서, 당분간 꽃가루를 옮기는 데 지대한 역활을 하는 꿀벌들을 보호하기 위해서라도, 꿀벌들의 먹이인 꿀만을 채취하여 녀석들이 배고파서 꿀만드느라고 더욱 열씸히 돌아다니게 만들어야 할 지?
아무리 보약이라 하드라도, 전 세상 인민들이 나서 전면적인 꿀의 채취 금지운동이나 더는 근본적으로 꿀벌녀석들이 숨쉴 대기와 환경을 개선하도록, 꿀벌을 위한 녹색혁명운동이라도 벌여서 녀석들의 존속을 기해야 하는 것 아닌지?
존속해야할 것이, 어찌 꿀벌만이랴? 어찌 인간만이랴?
세상은 하찮은 꿀벌에서 고등한 인간, 동식물이 어우러져 살아가는, 살아가야할, 공동의 터전이다,
녹색혁명은 인간만을 위한 것이니라, 인간이 파괴한 모든 자연을 되살리는 길, 모든 생명체를 위하는 길이어야지 싶다.
원자력, 핵융합등 인류의 에너지원의 이론적 토대를 마련한 아인시타인,
그의 꿀벌 예언은
어찌, 꿀벌만이 대상이겠는가?
인류의 호구지책을 위해 희생되는
무릇기하의 생명체들을 대표로 상징하는 꿀벌이 아니겠는가?
아인시타인이
인류문명이 나아가야할 앞일을 걱정하여
비유컨데,
'답답한, 지구촌놈들아!......' 하고,
꿀벌을 화두로 경고하는 것 아닐까?.
아마도 그럴게다?.
ㅋㅋㅋ
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