동학(東學)의 차세대 패러다임에 대한 고찰-글⑦
指月 이재웅
3. 물질의 기본 입자10), 11)
우리 인류가 고대로부터 묻고 탐구해온 질문 중 하나가 '세상은 무엇으로 구성되어 있는가?'이다. BC 5세기의 고대 그리스의 철학자 엠페도클레스는 세상이 흙, 공기, 불, 물(earth, air, fire, water)로 이루어졌다는 이론을 주장하였다. 이것은 동양의 일부 사상에서 지금도 거론되는 지수화풍(地水火風) 만물론과 같은 것이다. 그러나 이것은 과학이 지금처럼 발달하지 못한 시대에 자연관찰과 분류에 의하여 세워진 이론이다. 현대에도 그 것을 진지하게 주장하는 사상은 매우 시대착오적인 것이다. 비슷한 시기에 그리스 철학자 데모크리토스는 모든 물체는 더 이상 나눌 수 없는 입자의 집합으로 이루어져 있다는 이론을 세웠다. 그 기본 입자를 나눌 수 없다는 뜻의 'atom(원자)'이라고 하였다. 이것은 지금도 유용한 이론이다.
그 후 2300년 정도 지나서 1911년 영국의 물리학자 어니스트 러더퍼드가 실험 관측을 기초로 하여 원자는 원자핵과 원자핵 주위를 도는 전자로 구성되어 있다는 원자모형을 제시하였다. 즉, 원자(atom)는 그 명칭처럼 더 이상 나눌 수 없는 존재가 아니라는 것이 밝혀진 것이다. 그 후 원자핵은 다시 양성자(proton)와 중성자(neutron)로 이루어진 것이 밝혀졌다. 그리고 20세기를 지나면서 양성자는 업쿼크(up quark) 2개 다운쿼크(down quark) 1개로 이루어지고 중성자는 업쿼크 1개 다운쿼크 2개로 이루어져 있음이 밝혀졌다. 즉, 세상의 모든 물체들은 업쿼크, 다운쿼크, 전자 3가지 기본 입자들의 집합으로 구성되어 있다.
그런데 현대물리학의 양자장이론(quantum field theory)에 의하면 이러한 기본 입자는 불멸의 고정적인 형태로 존재하는 것이 아니라 전 우주 공간에 펼쳐 있는 필드(field, 장)로부터 생성과 소멸을 하고 있는 것으로 밝혀지고 있다. 마치 바다에서 물거품이 생성되고 소멸하는 것과 유사하게 묘사할 수 있다.
즉, 우리가 굳건하게 생각하고 있는 물질의 기본 구성 입자들도 물리법칙에 따라서 생멸하는 현상(phenomenon)인 것이다. 우주는 그 기본이 혼원지일기의 조화라고 하는 동학의 우주관이 부합된다. 물론 혼원지일기의 조화론은 현대 과학이 제시하는 내용들과 같이 구체적이지 않고 포괄적인 관점이다. 동학이 탄생한 1860년도의 인류의 지식적 한계를 감안해야 한다.
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10) Stephen Hawking and Leonard Mlodinow, A Briefer History of Time, Bantam Dell, 2005, p. 13, p. 69.
11) David Tong, https://www.youtube.com/watch?v=zNVQfWC_evg&t=12s,
Ri Channel, Quantum Field: The Real Building Blocks of the Universe, 2017. 2. 15.
-글⑧에 계속-
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