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태양은 왜 운동하지 않고 버틸까? 본문
공중에 떠 있는 물체는 질량의 크기와 상관없이 외력을 받으면 운동해야 한다. 그리고 태양과 지구사이에 작용하는 만유인력은 지구에만 작용하는 것이 아니라 태양에도 함께 작용하므로 태양에 작용하는 만유인력을 힘과 가속도의 공식에 대입하면 태양의 가속도가 계산된다. 그런데 왜 태양은 운동을 하지 않고 버티는 것일까?
이 우주에 존재하는 모든 별과 행성들은 예외없이 회전운동을 한다. 태양만 움직이지 않고 버틴다는 근거를 찾을 수 없다. 태양은 움직이는가, 움직이지 않는가 하는 문제는 관념차원의 문제이다.
통상적으로 우리가 구분하는 0차원, 1차원, 2차원은 실재하지 않는 관념차원이다. 0차원은 점, 1차원은 선, 2차원은 면. 이 구분은 현실에서는 경험이 불가능한, 인간의 생각으로만 존재하는 영역의 관념적 차원이다. 반면 3~5차원은 실재하는 영역의 차원이다. 정리하면 다음과 같다.
1. 0,1,2, 차원 = 관념차원(점,선,면)
2. 3차원 = 기본차원(개별특성의 절대공간)
3. 4차원 = 상호차원(상호작용이 작동하는 상대공간)
4. 5차원 = 중간차원(차원과 차원 사이의 중간지대로 절대공간과 절대공간 사이, 혹은 상대와 상대공간 사이)
이러한 차원의 개념을 좀 더 구체적으로 고전역학의 3차원 공간과 4대성이론의 4차원 공간에 적용해보면 3차원 공간은 XYZ라는 관념적인 임의의 공간을 정해놓고 이 공간에서 물체가 시간이라는 변수에 따라 움직이는 현상을 운동법칙으로 정리해 놓은 것이다. 이 XYZ라는 관념차원을 실체차원으로 적용하면, 빛이라는 색과, 색과 색 간의 간격과, 색깔이 놓이는 순서를 말하는 것이다. 즉, 고전적으로 풀이하면 색순간이 되고, 현대적으로 풀이하면 파동과 입자의 성질을 가지고 있는 빛의 파동과 파동, 혹은 입자와 입자 사이의 간격을 말하는 것이다.
이러한 공간개념이 3차원에서는 우주의 지붕개념처럼 하나의 고정된 틀로 존재하는 영역을 의미한다. 우리가 일반적으로 생활하는 주택지붕의 확장 개념이다. 이러한 고정된 공간이 4차원 시공간 개념으로 바뀌게 되는 결정적인 원인은 색을 발하는 빛의 속도가 무한한 것이 아니라, 유한한 속도가 되면서 차원이 하나 더 늘어났기 때문이다. 따라서 시공간은 빛이라는 색, 간격, 순서에 광속이라는 개념이 하나 추가되어 4개의 차원이 되는 것이다. 즉, 3차원 공간에서는 우리가 보고 있는 하늘지붕이 고정된 하나의 틀이라면, 4차원 공간에서는 고정된 틀이 아니라 광속도로 이동하는 하늘지붕이 되는 것이다. 여기에 온도가 더해지면 우주는 4차원을 넘어서 5차원이 되는 것이다.
태양은 태양계의 중심이며, 지구의 약 130만 배 크기이고, 태양계 전체 부피의 99,87%를 차지하는 것으로 추정한다. 태양계 밖으로 나가 봐야만 그 움직임을 알 수 있는데, 우주는 5차원 이상의 공간이다. 인간이 자연현상이나 우주 현상을 수학적으로 모델링하여 푸는 방법은 지금까지 4차원까기가 한계이다. 아직 5차원의 문제를 푸는 방법은 없다고 판명되었다.
인간이 광속을 측정했기 때문에 4차원 시공간 우주가 가능해졌고, 관측자에 따라 사물의 운동량이나 위치가 달라진다는 원리를 알아내면서부터 양자역학이 태동하기 시작했다. 이처럼 우주의 현상을 바라보는 틀은 시앧의 변천을 따라 차원이 늘어나면서 고정성이 아닌 변동성으로 바뀌고 있다. 이는 우주가 바뀐 것이 아니라 우주는 그대로인데 우주를 바라보는 인간의 개념과 관점이 바뀐 것이다.
이처럼 태양이 운동하는가, 그렇지 않고 버티는 가는 태양을 바라보는 관점의 문제이다. 태양이 고정되어 있고 그 주위를 지구를 비롯한 행성들이 돌고 있다고 인식하거나, 태양도 지구처럼 어떤 특정한 별을 기준으로 돌고 있다고 인식하는 차이는 관점의 문제이다.