[Aether 물리] #12 소립자에 대해서

etainclub (79)Beyond Reality Researcherin Korea • 한국 • KR • KO • 6 years ago (edited)

매장된 이더 물리에 대한 개인적 호기심 탐구 시리즈입니다.
아인슈타인의 상대성 이론, 소립자, 양자역학을 짚어보고, 궁극적으로 이더 물리를 파헤칩니다.

상대성이론 다음으로 소립자에 대해서 알아봅니다!

소립자

저는 소립자설을 믿는 것은 아니지만, 주류 물리학에서 얘기하는 소립자에 대해서 알아보겠습니다. 물질을 구성하는 것들에 대해 헷갈려 하는 사람들이 많은 거 같습니다. 사실 저도 헷갈렸습니다. 아마 물리학자들도 헷갈려 할 것입니다. 자꾸 뭔가 새롭게 발견되니까요.

아마 많은 사람들이 원자, 양성자, 중성자, 중성미자, 전자, 양전자, 쿼크 등 구별하기 어려울 것입니다. 특히 원자는 양성자와 전자로 이루어져 있고, 양성자는 쪼갤 수 없는 최소 입자라고 생각하시는 분들도 많을 것입니다. 하지만, 양성자 자체 또한 쿼크로 이루어져 있습니다.

아래 그림이 물질을 구성하는 구조를 보여줍니다.

물질은 수 많은 원자들로 구성되어 있습니다. 원자도 쪼개집니다. 원자는 양성자, 전자, 그리고 중성자로 구성되어 있습니다. 양성자도 쿼크라는 소립자가 모여서 만들어진 것입니다. 거기에 중성자라는 것이 양성자와 비슷한 크기로 있고요. 중성자도 쿼크로 구성되어 있습니다. 전자는 하나의 소립자이고요.

여기서 양, 음, 중이란 접두어는 전하의 극성을 의미합니다. 양은 +, 음은 -, 중은 극성이 없는 것을 말합니다.

위 그림에서 소립자인 쿼크가 초끈으로 구성되어 있다고 표시되어 있습니다. 자연계에는 4개의 힘이 존재하는데, 강력, 약력, 중력, 전자기력이 그것입니다. 아인슈타인은 결국 이 힘들을 모두 설명할 수 있는 통일장 이론을 완성하지 못했습니다. 통일장 이론 중 가장 신뢰받는 것이 바로 초끈이론입니다. 초끈이론에 대해서 뒤에서 더 자세히 다룰 예정입니다.

지금과 같이 소립자 세계를 알게 된 것은 그리 오래 되지 않았습니다. 전자를 발견한 것이 19세기 말입니다. 원자 모형이 태양계 모형에서 전자 구름 모형으로 바뀐 것도 얼마안되었구요. 아직도 모형이란 말이 붙어 있습니다. 과학자들조차 이것이 정말 맞는지 확신할 수 없는 상태입니다.

이 모형들이 발전해 나가는 방식은, 먼저 이론적으로 모형을 예측하고, 실험으로 검증하고, 학계가 인정해야 비로소 모델로 받아들여집니다. 실험으로 검증되더라도 학계의 인정을 받지 못하면 사장되는 모형(모델)도 많습니다. 따라서 주류 과학이라고 맞다고 할수만 없습니다.

특히 양자역학과 관련하여서는 전혀 설명할 수 없는 현상들이 많습니다. 양자 얽힘과 같은 현상은 주류 과학에서 설명할 수 없습니다. 저는 아직도 왜 빛이 어떨때는 파동이고 어떨때는 입자로 행동하는지 이해할 수 없습니다. 또, 전자 이중 슬릿 실험에서 관찰할 때는 입자로 행동하다가 관찰하지 않을 때는 파동으로 행동하는지 이해할 수 없습니다. 대부분의 과학자도 이해할 수 없어서 그냥 받아들이고 있는 거 같습니다. 다른 방도가 없는 것이겠죠.

이럴 때는 그냥 받아들이기보다는 그나마 설명할 수 있는 모델을 찾아보게 됩니다. 아예 모델이 없는 것보단 낫다고 생각합니다.

여기서 잠깐!
러더퍼드의 태양계 모델이 만들어진 일화가 있습니다.
러더퍼드는 모든 물질을 뚫고 지나가는 강력한 알파선(알파입자)을 발견하고, 다양한 물질에 대해서 아래와 같은 통과 실험을 하고 있었습니다. 알파입자는 대부분 물체를 통과하여 반대편에서 측정됩니다. 그래서 측정판은 보통 입자를 쏘는 방향 반대편에 설치하게 되죠. 그런데 하루는 지도 학생에게 그냥 측정판을 옆에다 두고 실험하라고 지시합니다. 그랫더니 어느날 잠깐 옆쪽 측정판에서 번쩍임이 발견됩니다. 그쪽으로 입자가 튕긴 것이지요! 이 실험을 통해서 원자 가운데 알파입자를 튕겨내는 핵이 있다는 것을 발견했습니다. 이처럼 많은 물리학 진전이 이유없이 그냥 해봐서 된 경우가 많습니다.

양성자, 중성자

다시 주류 과학의 소립자론으로 돌아가보겠습니다.

원자는 양성자, 중성자, 전자로 구성되어 있습니다. 전자는 더이상 쪼개질 수 없는 소립자입니다. 양성자, 중성자는 다시 쪼개져서 쿼크라는 소립자로 구성됩니다. 아시다시피 원자의 부피의 99.9999%는 빈공간입니다. 원자 모형에 의하면 가운데 양성자, 중성자가 위치하고, 그 주변으로 전자가 구름을 형성한다고 되어 있습니다. 양성자와 중성자의 구성을 보면 쿼크라는 소립자 세 개로 각각 이루어져있습니다. 이 쿼크도 매우 작아서 양성자 대부분은 빈공간입니다.

양성자는 up 쿼크 두 개와 down 쿼크 한 개가 결합되어 있고, 중성자는 up 쿼크 한 개와 down 쿼크 두 개가 결합되어 있습니다. 세 개의 쿼크는 서로 단단히 연결되어 있기 때문에 하나만 단독으로 떼어내기가 불가능합니다!

여기서 잠깐!
이더 과학(이더 물리를 비롯하여 David Wilcock이 주장하는 과학 포함)에서는 입자들은 존재하지 않고, 에너지의 흐름만 존재한다고 합니다. 특히 이 에너지의 흐름은 주파수에 따라 기하하적 형태를 띄는데, 정사면체, 정육면체, 정팔면체, 정십이면체, 정이십면체를 기본 형태로 합니다. 이에 따르면, 제 생각인데 쿼크가 떨어질 수 없는 이유는 기하학적 구조를 갖는 것이기 때문에 애초에 떨어지거나 하는 것이 아닙니다.

1973년에는 up, down 쿼크 말고도 charm, strange, top, bottom 쿼크가 예측되었고, 1995년에 top 쿼크가 발견되므로써 쿼크는 6개가 있다는 것이 알려졌습니다.

힉스 입자

그리고, 힉스 입자라는 소립자의 존재를 예측해었는데, 2013년 10월 CERN에서 힉스 입자의 존재를 확인했습니다. 힉스 입자는 소립자에 질량을 부여하는 입자입니다.

소립자 물리학의 기본은 소립자의 질량이 0이어야 합니다. 그런데 소립자는 질량을 갖습니다. 이렇게 되면 이론에 모순이 발생합니다. 주류 과학자는 이럴 때 기존의 이론을 뒤집기 보다는 최대한 이론을 유지하고, 모순을 없애는 방향으로 사고하는 것을 좋아합니다. (사실 대부분의 사람들이 그럴 것입니다. 애써 만들어 놓은 모델을 뒤집고 새로 만들면, 실험도 다시 해야 하고, 새로 해야 할 것이 너무 많죠!) 그래서 1964년 피터 힉스라는 사람이 소립자에 질량을 부여하는 물질이 따로 있는 것이 아닐까 하고 추측합니다. 이것이 바로 힉스 입자입니다. 결국 그 존재가 증명되었다고 하지만, 저는 왠지 이와 같은 모순을 없애는 사고 방식이 좋아 보이지 않네요.

힉스 입자는 애당초 입자가 아니고, 힉스장이라는 field가 우주를 가득 채우고 있다고 얘기합니다. 그래서 힉스 입자가 소립자에 질량을 부여한다기 보다는 소립자는 힉스장의 영향을 받는다가 더욱 정확한 표현입니다. 힉스장과 소립자의 상호작용의 세기가 강하면 질량이 큰 것이고, 약하면 질량이 작은 것이 되는 것입니다. 즉, 상호작용에 따른 움직임이 질량이 되는 것입니다.

다시 한번, 힉스장은 힉스 입자가 우글우글 모여 있는 것이 아니라 물처럼 꽉 차 있는 것입니다.