물리학과 관련된 역설들은 변화를 불연속으로 생각할 경우 모두 해결됩니다.

1. 제논의 역설(들)(변화가 연속인지 불연속인지를 물었던 역설)

위의 짤을 보면 아시겠지만 제논의 역설들은 모두 운동의 불가능, 정확히는 연속으로 변화하는 운동이라는 개념을 부정하는 설명입니다.

한지점에서 다른 지점으로 변위할 수 있는 방법에는 연속의 변위와 불연속 변위가 있을 수 있겠죠?

그런데 연속의 변위의 경우에는 제논의 역설이 생겨버립니다. 아마도 제논은 순서상으로 이분법의 역설을 제일 먼저 떠올렸을 겁니다.

이분법의 역설은 변화가 연속일 경우 사물은 움직이지도 못한다라는 것을 가장 잘 설명해주죠. 그 후 아킬레스와 거북이나 화살의 역설을

생각했을거고 말이죠. 그런데 많은 사람들이 이 제논의 역설이 반박이 된 것이라 생각하는데 사실 그렇지 않습니다.

먼저 아킬레스와 거북이는 시간이란 개념을 통해서 반박을 시도하죠. 아킬레스가 거북이를 따라잡는데 무한한 시간이 걸리는 것이

아니라 유한한 시간이 걸린다는 것으로 말이죠. 하지만 시간이란 개념은 연속 운동이 가능할 때나 정의 될 수 있는 개념입니다.

즉, 제논의 역설은 변화가 불연속이라는 주장을 하려는 논증인데 그것을 변화가 연속일 때 가능해지는 개념인 시간으로 반박한다?

그런 반박을 하고서 반박했다고 생각하는 사람들을 보면 참 안쓰럽습니다. 어떻게든 변화가 연속이란 것을 믿고 싶어하는 것처럼

보이니까 말이죠. 제논이 설마 아킬레스가 진짜로 거북이를 따라 잡지 못한다고 생각해서 그런 주장을 했을까요?

거북이는 그 당시에도 이미 느림의 대명사였기에 역설에서 쓰인겁니다. 분명하게도 제논은 사물이 연속으로 움직인다고 생각하는

그 주장에 의문을 가진겁니다. 제논이 살던 당시에는 불가능했겠지만 양자역학의 불연속의 현상들이 발견이 되고

빛이 절대속도란 것을인간이 알게 되었을 때 변화가 연속인지 불연속인지 적어도 학자들은 다시 한번 생각해봤어야 했던 겁니다.

제논은 르메트르처럼 재평가를 받아야 합니다. 옳은 주장을 한 인물을 궤변론자로 만들어선 안되겠죠.

변화가 연속일 경우 위와 같은 역설이 생기지만 변화가 불연속이라면 역설이 생기지 않습니다. 결국 변화는 아날로그가 아니라 디지털이라는 것이죠.

2. 쌍둥이의 역설 (상대속도로 운동을 해석했을 경우에 생기는 역설)

쌍둥이의 역설은 특수상대론을 이해하면 역설조차 아니라는 것을 이해할 수 있습니다. 그런데 길이수축을 통해서 시간의 상대성을

설명할수도 있고 불연속변화를 통해서도 시간의 상대성을 설명할 수 있다는 겁니다. 쉽게 말해서 a라는 사람이 100번 불연속으로 존재하는 동안에

당신이 101번 불연속으로 존재했을 때와, 똑같은 조건에서 당신이 1000번 불연속으로 존재하는 것의 시간흐름이 같을 수 있을까요?

존재하고 존재하지 않는 그 텀이 짧고 길고에 따라 시간이 상대적으로 흐르게 된다는 겁니다.

그 텀에 영향을 주는 것이 (변화를 연속으로 해석했을 경우에) 속도와 질량이 된다는 것이죠.

3. 슈뢰딩거의 고양이의 역설(질량의 상대성과 시간대란 개념을 통해서만 해결될 수 있는 역설)

이 역설은 단순히 말해서 고양이가 살아있으면서 동시에 죽어있을 수 있을까라는 역설이죠.

당신을 기준으로 당신은 살아있으면서 동시에 죽어있지 않습니다. 마찬가지로 저를 기준으로 해도 저는 살아있으면서 동시에 죽어있지 않습니다.

그런데 저를 기준으로 당신은 살아있으면서 동시에 죽어있을 수 있을까요? 또는 당신을 기준으로 저는 살아있으면서 동시에 죽어있을 수 있을까요?

질량이 상대적일 경우 가능합니다. 이제는 사람이 아니라 고양이를 예로 해야겠네요. 일단 저를 기준으로 고양이의 질량이 존재할 수 있는

상태라면 고양이는 살아있거나 죽어있거나 둘 중 하나로 반드시 결정되어있어야 합니다. 고양이가 존재하는 곳이 고립계가 아닌 이상에야 말이죠.

그런데 그것과 동시에 당신을 기준으로는 고양이가 질량체의 형태로 존재할 수 없을 수가 있습니다. 즉, 질량이 모두 공간화가 되버린 상태란 것이죠.

그럼 당신에게는 고양이의 생과 사가 미결정의 상태가 되죠. 즉, 저를 기준으로는 고양이가 살아있거나 죽어있거나 결정되어있지만

당신을 기준으로는 미결정이란 것입니다. 그럼 다음과 같은 의문이 생기게 될 거에요. 만약 제가 살아있는 고양이를 관측하게 되었다면 당신에게는

고양이의 상태가 불확실 하더라도 고양이는 제가 관측한대로 당신에게도 살아있는 것과 같은게 아닌가 하는 것이죠.

그런데 이 경우에도 만약 저와 고양이를 기준으로 당신도 질량체의 상태로 존재할 수 없는 공간화된 상태라면 당신도 저와 고양이에게 있어

불확실한 상태가 됩니다. 즉, 고양이와 저에게는 당신이 불확정적이고 당신에게는 저와 고양이의 상태가 불확정적이 되는 것이죠.

저와 고양이를 기준으로 당신의 상태도 불확정적이기 때문에 제가 살아있는 고양이를 관측했다고 해도 당신의 상태는 고양이와 저에게 불확정적이며

당신의 기준으로는 여전히 저와 고양이의 상태가 불확정적이라는 것이죠. 결국 변화가 불연속일 경우 당신과 제가 어떤 시간대에서 어떤 서로와

만나서 상호작용을 하게 될지는 결국 결정되봐야 안다는 것이죠. 물론 위의 예에서는 저를 기준으로 고양이의 생사는 결정되어있기 때문에

저의 경우는 항상 고양이가 살아있는 쪽의 시간대에 속하게 되죠. 하지만 그 상황에서도 당신에게는 제가 어떤 상태인지 불확실하기 때문에

당신은 어떤 상태의 저를 만나게 될지 결정된게 아니란 겁니다. 이 설명을 보다 정확히 이해하려면 아래의 링크에서

시간대와 관련된 설명을 읽어보시길 바랍니다.

4. 시소의 역설 (이 역설은 제가 만든 질량의 상대성과 관련된 역설입니다.)

설명을 시작해보면 일단 100kg의 질량을 가진 두개의 추가 있다고 해보죠.

시소 위에다 두개의 추를 중심에서 같은 거리만큼 떨어트려서 시소를 평형으로 만들어보죠. 고전역학이나 상대론적으론

질량이 절대적이니 시소는 당연히 평형이죠. 하지만 양자역학적으로는 질량이 상대적이에요. 예를들어 만약 오른쪽의 추를 질량의 기준점으로

삼았을 때 오른쪽의 질량은 100kg이고 왼쪽의 추의 상대 질량은 50kg이 된다고 해보죠. 반대로 왼쪽 추를 질량의 기준으로 삼을 경우 왼쪽은 100kg이

되고 오른쪽 추의 상대질량은 50kg가 됩니다. 동시에 말이죠. 그렇다면 오른쪽을 기준으론 오른쪽의 질량이 왼쪽보다 더 크기때문에 시소는

오른쪽이 내려가야해요. 하지만 왼쪽을 기준으로는 왼쪽의 질량이 오른쪽보다 크니 왼쪽으로 내려가야하죠. 하지만 실제로 시소는 힘의 평형을

유지합니다. 이게 어떻게 가능할까요? 그냥 단순하게 생각하면 되요. 각각이 모두 옳기 때문에 평형을 이루는 거죠.

결국 각각이 모두 내려가고 있다는 겁니다. 오른쪽의 기준으론 오른쪽이 더 무거우니 오른쪽은 내려가고 있어요. 그리고 동시에 왼쪽의 기준으론

왼쪽이 더 무거우니 왼쪽도 내려가고 있어요. 그런데 결국 그 힘이 같기 때문에 시소는 평형을 이룬다는거죠.

아래 링크글들을 읽고 양자역학을 이해해봅시다.

1. 고대 그리스의 철학에서부터 뉴턴역학까지 이해해보기

2. 특수상대론과 일반상대론을 이해해봅시다

3. (일반) 양자역학을 이해해봅시다.

4. 질량의 상대성과 질량=에너지=공간의 등가원리에 대해서 이해해봅시다.

5. 질량의 상대성을 통해 양자역학적 중력에 대해서 이해해봅시다.

-요약된 설명-

1. 상대론적 길이수축을 쉽게 이해해보기

2. 질량과 상대론적 길이수축의 연관성을 쉽게 이해해보기

3. 뉴턴의 관성의 법칙을 상대론적으로 쉽게 이해해보기

4. 중력이 상대론적으로 힘이 아닌 이유를 쉽게 이해해보기

5. 중력이 양자역학적으로 힘인 이유를 쉽게 이해해보기

6. 양자역학이란 무엇인지 이해해보기

7. 양자역학의 질량의 상대성 이해해보기

8. 질량의 상대성과 중력의 관계 이해해보기

9. 에너지의 대칭성과 비대칭성을 이해해보기

10. 4차원과 확률과의 관계에 대해서 이해해보기

11. 수학적으로 질량의 상대성 이해해보기

12. 중력장이 확률장인 이유에 대해서 이해해보기

13. 슈뢰딩거 고양이와 시간의 상대성의 상관관계 이해해보기

14. 빛이 4차원에너지인 이유에 대해서 이해해보기

15. 빛과 공간의 속도에 대해서 이해해보기

16. 허수(확률)에너지인 공간의 초대칭성에 대해 이해해보기

17. 4차원의 시간대(고립계)에 대해서 이해해보기

18. 빅뱅 이전의 상태에 대해서 이해해보기

19. 빅뱅과 블랙홀의 특이점에 대해서 이해해보기

20. 양자얽힘에 대해서 이해해보기

21. 입자와 물질의 예측불가능성에 대해서 이해해보기

22. 시간 개념의 변천사에 대해서 이해해보기

23. 4D 리플레이 영상으로 이해하는 질량의 상대성

-종료-

-보충 설명-

1. 갈루아의 군론을 통해 우주의 구조 이해해보기

2. 시간대를 시각적으로 이해해보기

3. 상호작용으로 질량의 상대성과 원근감을 이해해보기

추가로 저는 위의 설명과 관련이 있는 내용이 담긴 <자명론>과 <대칭론>이란 책을 썼습니다.

사실 책 이야기를 하는 이유는 자신 있으면 논문을 쓰라는 사람이 가끔씩 있어서 입니다.

철학자는 철학서를 쓰는 겁니다. 그리고 그 철학서 자체가 논문이고 말이죠.

<자명론>의 경우 너무 오래전에 써서 좀 허접합니다. 지금의 제 생각과 달라진 부분이 많고요.

그러나 무료이니 관심이 생기시면 한번 읽어보세요.

또 추가하자면 질량=에너지=공간 의 등가원리를 위 11번 링크를 통해 수학적으로도 이해할 수 있을 겁니다.

마지막으로 물리전공자분들이나 수학전공자분들에게 협업을 한번 제안해보려고 합니다.

저는 거시까지 확장된 ToE인 양자역학을 설명했지만 수학적으로 여전히 거시는 상대론을 쓰면 되고

미시는 양자역학식을 쓰면 된다고 생각했었는데 이브온라인이라는 게임상의 최적화란 개념을 볼 때 새로운 수학(또는 중력)식이

필요할 수도 있겠다는 생각이 들었습니다. 실용적으로 물리 관련 시물레이션을 돌리거나 게임물리엔진에 사용될 수 있을 테니까

말이죠. 어쩌면 위 게임의 최적화도 수학이 들어간 것일테니 이미 관련된 식이 있을 지도 모르겠고 말이죠.

결국 수학적으로 뉴턴은 물리학의 가장 기본이 되는 식인 f=ma와 만류인력식을 만들었고,

아인슈타인은 물질과 에너지의 등가원리를 말하는 e=mc^2 과 중력식을 만들었죠.

저같은 경우 오일러의 공식이 질량=에너지=공간의 등가원리를 설명하는 식이라는 것을 알았고

중력식은 만들 능력이 없기 때문에 전공자분들에게 맡기기로 했습니다. 제 역할은 이 정도만로도 이미 충분하기 때문입니다.

그래서 혹시 제 설명이 옳다고 생각하시는 물리학전공자나 수학전공자분들은 제 이론을 바탕으로 물리학 공식을 하나

만들어보시는게 어떤가 하는 겁니다. 슈뢰딩거의 방정식처럼 자신의 이름이 붙은 물리공식을 하나 만들어보시란 겁니다.

그럼 저는 제 철학을 알릴 수 있고 그분도 자기 이름을 딴 식이 생기는 것이니 윈윈이 될 겁니다.

또 한가지 제안을 드리자면 물갤에서만 제 글을 설명하기보단 여러가지 방법으로 알릴 수 있다면 좋을것 같아요.

그래서 유튜브를 하나 만들어서 물리학 전공자분과 같이 해보고 싶네요. 저 혼자 하는 것보다 서로 부족한 부분을 보완해주는

관계가 될 수 있을겁니다. 제 설명이 옳다면 분명 나쁘지 않은 도박일겁니다. 물론 욕을 많이 먹게 될 테지만 말이죠.

아마 지금은 없겠지만 그래도 선착순입니다. 관심있으신 분들은 제 닉으로 검색되는 카카오 오픈톡방으로 오시면 됩니다.