수업후기
2021 과학리딩모임(줌 온라인) 제8강(종강) 노트(2021.04.04) : 우주는 공짜 점심이다
박자세 사이트를 소개한다. 박문호TV에 강의 영상이 1700개이다. 끝까지 넘겨보자. 무식하기 짝이 없이 판서하고 그려왔다.
세상에는 많은 지식이 떠 다니지만 지식은 민주주의가 아니다. 지식세계는 ‘부익부빈익빈’이 경제세계보다 강하다. ‘이휘소 박사’에 대해 일반인이 아는 것 별로 없다. 베트남에 대해서 아는 것이 뭐지? 몇 개 없다. 몽골에 가서도 동일하게 느꼈다. 아는 게 없다. 깡그리 모른다. 내가 깡그리 모른다는 것을 인식하면 세계가 열린다. 당혹감이다. “힉스입자”가 뭔데? 깡그리 모른다. 그래서 공부를 시작했다. 깡그리 모름을 인정할 때 자유롭게 접근한다. 모든 방법론은 하면서 찾아냈다.
학부 졸업하고 연구원에 근무하면서 물리학 지식을 알고 싶어서 물리학 박사에게 “어떻게 하면 되나?”고 물었다. 그래서 소개받은 책 사서 넘겨 보았다. 깡그리 모르는 것이다. 깡그리 모르는 것 만나면 좋다. 그때 씨를 뿌려 놓는다. 그리고 주문을 외운다. 함부로 공부하면 안된다. “언젠가는 이 책을 이해할 날이 올거다”라고 예언한다. 그렇게 예언한 거는 10년 후, 20년 후 저절로 이해하게 되었다. 적어도 5년전, 10년전에 씨를 뿌리라는 것이다. 5년내 수확할 생각하지 말고, 끝까지 포기 안하면 한꺼번에 이해가 된다.
“도대체 대가들이 무슨 고민을 했는가?”로 접근하라. 파울리는 “내가 아직 목에 가시가 걸렸는데 어떻게 웃을 수 있는가?’라고 했다. 대가들은 문제가 풀릴 때까지 고민하는데, 일반인들은 그런 과정을 거치지 않아 짐작조차 못한다.
Taylor 등의 <Modern physics>라는 세계적인 교과서 표지에 수식이 나온다. E2=(mC2)2+(PC2)2 표지에 썼으니 “엄청 중요하네!” 이것만 알면 된다. 입자물리학 대표수식이다. 이것만 이해하면 끝난다. 나머지는 부연설명이다. 우주는 돌멩이가 날아오고, 중력 느끼고, 전기가 나오고 등 “우주의 4가지 힘이 어떻게 출현하고 상호관계를 맺고 수식으로 표시되는가?”만 알면 된다.
첫번째 힘이 중력이다. 뉴턴은 자연과학의 아버지이다. 중세신학에서는 하늘의 법칙과 땅의 법칙이 다르다고 보았는데, 뉴턴은 사과가 떨어지는 ‘지상중력’과 달이 떨어지는 ‘천체중력’의 두 원리가 동일함을 수식으로 보여 주었다.
뉴턴의 중력법칙을 장방정식(Field equation)으로 표시한 것이 포와송방정식(∇2Φ=4πGσ)이다. ∇2은 공간에 대한 2차미분이다. 모르는 게 나오면 “횡재했네!” 하라. 운동방정식(Force equation)으로 표시한 것이 우리가 잘 아는 F=ma이다. 더 유연한 공식은 F=dP/dt이다.
중력방정식을 3차원에서 4차원으로 바꾼 것이 일반상대성(General relativity) 이론이다. 아인슈타인의 중력장방정식, Rµν-1/2gµνR=(8πG/C4)Tµν, 은 모르긴 해도 위대하다. 나는 이 방정식과 10년간 사랑에 빠졌다. 몰라도 씨 뿌려라. 아인슈타인이 11년을 고민한 방정식이다. R은 시공의 곡률이다. T는 에너지-모멘텀 텐서이다. g가 메트릭텐서로 4*4 매트릭스이다. 중력장은 시공의 필드에 퍼져있는 것이 특징이다.
‘장’은 일종의 날파리가 퍼져 있는 것 같아서 내가 가는 길은 날파리를 피해 가장 에너지가 적게 드는 쪽으로 간다. 그것이 운동방정식이다. ‘장’이 당구장 테이블이라면 당구공이 굴러가는 궤적은 운동방정식이다. 비행기가 가는 길을 대원이라고 하는데, 측지선이다. 휘발유가 가장 적게 드는 최단거리이다. 중력장이 있으면 최단거리로 가는 길이 있다. 중력장에서 생기는 운동방정식을 ‘측지선방정식 “dUμ/ds + ГijμUiUj = 0”이라고 한다. 이 길을 따라간다. 누가? 내가. 나는 ‘U’이다. 우주에 있는 모든 입자는 이 방정식을 만족시켜야 한다. 이거밖에 없다. 중1학년부터 가르쳐야 한다. 꿀단지에 꿀을 찍어 이 공식을 적게한다. 그리고 손끝에 묻은 꿀을 혀에 대본다. 엄마가 사진찍어 갖고 있다면 교육이 바뀔 것이다. 토론하고 묻고하면 망한다. 몰라도 된다. 내가 R이라고 쓴 행위, 그리고 꿀맛의 느낌, 이런 교육과정을 거치며 씨를 뿌리는 것이다.
두번째 힘은 전기와 자기이다. 맥스웰은 “전기와 자기는 다른 게 아니다”라고 했다. 전자기 장방정식은 Aμ=(ф, A)이다. μ =(t, x, y, z)으로 어깨 견장 붙으면 4차원 로테이션이다. 맥스웰방정식 4개가 모두 나오는 4차원 로테이션 운동방정식은 jν=∂µFµν 이다. Fµν 는 4*4 매트릭스이다.
전자기력은 QED(Quantum electronic dynamics)로 발전하고, QED와 세번째 힘인 약력이 합쳐진 것이 포준모형(Standard model)이다. 표준모형으로 가는 길에 라그랑지안 방정식이 사용된다. 라그랑지안(L)=운동에너지(T)-위치에너지(V)로 정의되고, 작용(action)이 된다. 작용의 기본단위가 플랑크상수이다. 오일러-라그랑지안 운동방정식에 짝이 되는 장방정식은 라그랑지안 덴시티 L= (DµΦ)+DµΦ-V(Φ+Φ) 를 구하는 것이다.
표준모형으로 3가지 입자의 질량을 예측하였다. mw=1/2vg2, mz=1/2v√g12+g22, mh=√2λv2수식으로 질량을 예측하여, w입자는 80GeV, Z입자는 91GeV, Higgs입자는 125GeV가 나왔다. 힉스입자의 시간은 1.56X10-22초로 찰나이다. 표준모형은 이것으로 끝이다. 이 공식 유도하면 노벨상 받는다.
네번째 힘인 원자력의 강력과 표준모형이 합쳐진 것이 GUT(대통일이론)이다. SUC(3)×SUL(2)×UY(1) 로 표시된다. C는 color, L은 left, γ는 hyper charge이다. 인간이 조물주가 어떻게 우주를 만들었는지 이해하는 수준이 되었다.
중력에서 더 나아간 초끈(super-string)이론, 양자고리(Quantum loop)이론이 GUT와 합쳐지면 TOE(모든 것의 이론)가 된다.
모든 것은 입자로 되어 있다. 입자의 종류, 즉시 암기하라. 지금이 그때이지 다른 시절이 없다. 제발 다시 묻지 말고 지금 곧장 암기해 버리자.
입자는 Fermion과 Boson으로 나뉜다. Fermion은 3세대로 구성된다. 왜 3세대밖에 없는지는 궁극적 질문이 된다. Fermion은 전하량이 2/3, -1/3인 쿼크와, -1, 0인 Lepton으로 구분된다. Fermion 1세대는 U, d, e, νe , 2세대는 c, s, μ, νμ, 3세대는 t, b, τ, ντ 이다. Boson은 힘을 매개해주는 입자이다. G(중력), γ(전자기력), w+, w-, z0 (약력), gluon(강력)이다. 그리고 힉스(Higgs)입자가 있다.
바일은 대칭적 원리가 모든 분야에 무수히 적용됨을 보여주었다. 하이젠버그는 (n, p) 이중항으로 적을 수 있음을 보여주었다. 어렵기도 하고 하나도 어렵지 않다. 접근하는 방법을 바꾸어라. 핵융함로 연구를 하고 있는 입자물리학자 이경수 박사는 입자물리학에 젊은 사람들이 노벨상을 많이 받는 이유는 입자물리학이 쉽기 때문이라고 하였다. 어렵고 복잡하다면 젊어서 받을 수 없다.
하이젠버그의 결정적 기여는 양성자(p), 중성자(n) 질량차이가 1/1000이니 “쌍둥이네!”라고 말한 것이 힉스입자까지 돗자리를 깔아 주었다. “같다고 두자”로부터 입자물리학의 문을 열었다. (n, p)를 이중항(Duplet)이라고 한다. 쌍둥이가 왔다갔다 할 수 있다. 베타붕괴이다. 중성자(n)가 양성자(p)와 교환되기 위해서는 전하량을 맞추어야 한다. 그래서 “중성자+양전자=양성자”가 된다. 다시 각운동량을 맞추기 위해 입자를 상정하고 이름을 붙인다. 전기는 0인데 질량이 무지 작은 미자라 하여 중성미자이다. 중성미자는 3종류가 있고 상호왔다갔다 한다. 파울리가 각운동량 맞추기 위해 예측한 것인데, 지금도 여기서 노벨상이 계속 나오고 있다. 따라서 양성자와 중성자가 서로 왔다갔다 하는 베타붕괴 식은 n0+e+ = P++ν 가 된다. 하이젠버그 이중항 대칭은 내부대칭이다. 이를 Isospin이라고 부른다. 전기량 Q=I3+Y/2이다. 이 간단한 공식이 노벨상 받은 공식이다.
바일의 게이지이론은 로칼게이지이론이다. 1950년대 혁명적 논문이 나오는데, 양밀이론(Yang-Mill’s theory)으로 재규격화가 가능한지를 따진다. 이것이 가능하다는 언질을 이휘소 박사가 주었다. 재규격화는 1+2+3+…. = ∞ 이고, 1+1/2+1/3+…. = ∞ 가 된다는 것이다. 고독한 사나이가 산책을 하면 옆에 사람이 보고 있다가 이 사람의 모든 정보를 모으면 한 시점의 모든 정보를 기술할 수 있다. 모든 팩터를 계산하면 무한대가 나온다. 그런데 계산 가능한 경우가 나온다. 어떤 텀이 (–)가 되면 한 숫자로 계산이 된다. 특정한 숫자로 수렴함을 증명하였다. 이휘소 박사가 언질만 주었는데, 학계연구가 이 방향으로 몰려갔다.
강력은 coupling계수가 1이라서 계속 곱해도 줄어들지 않는다. 약력은 coupling계수가 1/137이라서 계속 곱하면 줄어든다. 양밀이론이 강력을 설명하지 못해 잊혀졌다. 그러나 와인버그가 양밀이론이 너무 아름다운데 결과가 안나옴을 운전 중 고민하다가 착상이 떠올랐다. ‘우리가 너무 강력에만 적용한 것이 아닌가? 그래서 약력에 적용하면 어떻게 될까?” 1967년에 전개하여 렙톤모델 논문을 쓰고, mw, mz, mh를 게산해냈다. 양밀이론으로 질량을 획득한 과정이 힉스메커니즘으로, 이름 붙인 사람이 이휘소 박사이다.
전자기상호작용과 약력을 결합한 모델이 너무 아름다워 표준모형이라고 부르며, 이 분야 연구를 ‘입자물리학’이라고 한다. 여기서 노벨상이 줄줄이 나온다. 이 하이웨이를 깐 사람이 하이젠버그이다. 양성자와 중성자를 이중항으로 묶을 수 있는 것이 대칭이다.
Local Gauge Symmetry 가 우주의 조물주이다. 모든 자연의 법칙이 요청을 하면 Local gauge symmetry가 명령을 내려 모든 것을 다 만든다. 명령은 곧 대칭을 맞추라는 것이다. 대칭의 요구라고 한다.
Gauge는 각도θ, 위상을 말한다. 이것이 신(神)이 된다. 각도 θ가 허수(i)를 불러서 대칭의 요구에 의해 iθ 계급장을 붙이면 eiθ가 되고 그것을 받는 파동함수가 프사이(ψ)이다. 대칭요구는 불변하라는 것이니 자연의 구조가 바뀌면 안된다. 대칭의 요구를 프사이 함수가 받아서 광자(γ)가 나오는 것이 전자기력, w, z입자가 나오는 것이 약력, gluon이 나오는 것이 강력이다. Θ=30도이면 글로벌게이지대칭이 된다. Θ(x)로 위치에 대한 4차원 시공에 대한 국부적 함수가 Local gauge symmetry이다.
공이 찌그러져 있는 것을 펴주는 것이 대칭의 요구이다. 펴주려면 힘이 필요하다. 그래서 우주의 4가지 힘이 출현한다. 전지기력은 광자(γ), 약력은 w+, w-, z0 입자, 강력은 글루온이 매개한다.
글루온은 R-G-B와 반칼라R-G-B의 조합으로 8개이다. 1세대 쿼크는 영원히 살고 2,3세대는 찰나적이다. 그래서 1세대만 알면 된다. 1세대 쿼크인 u, d, e, νe 가 강력(g)과 약력(w)으로 상호작용하는데, gluon은 color이고, w는 flavor이다.
대칭은 작용과 구조를 결정하고 최소작용의 법칙으로 에너지가 나오고 힘이 나온다. 가훈은 대칭이다. 대칭이 깨지는 현상을 이해해보자. ‘자발적붕괴대칭(Spontaneous broken symmetry)’이라고 한다. 외인병 바닥의 모양을 가지고 설명한다. 볼록한 부위에 입자가 있으면 대칭이다. 그런데 위치가 높아서 자발적으로 떨어진다. 병 바닥을 입자가 굴러가면 대칭은 그대로 유지된다. 그런데 멈추면 자발적붕괴대칭이 되고 세계가 출현한다. 그대로 굴러가는 입자는 빛이다. 골드스톤보존은 질량이 0이고, 스핀이 0이다. 이런 것은 존재하지 않으니 귀신이다. 귀신 잡아먹는 입자가 힉스입자이다. 골드스토보존을 잡아먹고 스핀을 가져서 수직방향의 1이 된다. 질량이 있으니 언덕을 수직으로 올라간다. 여기에서 w+, w-, z0입자가 출현한다.
양자혁명 이후 지적혁명이 일어나고 있다. 인간으로 태어나 웃고 떠들고 살아갈 수 있지만 “그게 뭔데?” 하며 기웃거려 보는 것도 필요하다. 산에서 혼자 깨치는 삶도 멋질 수 있지만 컴퓨터를 만들어 이렇게 많은 사람이 소통하는 것도 멋진 일이다. 세종대왕에게 텔레비전을 어떻게 설명할 것인가? 우리가 편리한 세상에 살고 있지만 설명이 필요한 세상이기도 하다.
인류사적 지적혁명이 어떻게 일어났는지 요약해본다. 1895년 뢴트겐이 X선을 발견하였다. 자연과학에 충격적으로 다가왔고 첫번째 노벨상을 받는다. 1896년은 톰슨이 전자를 발견하였다. 1911년은 러더포드가 원자핵모형을 만들었다. 원자 가운데 단단한 원자핵이 있다고 하였다. 1913년 러더포드를 이어 닐스보어가 원자모델을 만들었고, 1925년 하이젠버그의 행렬역학이 나온다. 1926년 슈뢰딩거의 파동방정식이 나왔는데, Hψn=Eψn이다. H는 연산자(Operator)로 공간에 대한 2차미분이다. Ψ는 오퍼레이터 당해도 그대로 나오는데, 에너지가 나온다. n= m, l, ml, ms로 4개의 양자수인데, 이를 통해 주기율표가 나온다. 1964년에 힉스메커니즘이 나온다. 1967년 와인버그의 렙톤모델로 mw=1/2vg2, mz=1/2v√g12+g22, mh=√2λv2를 계산하였다. 여기서 v는 vaccum energy 기대값이다.
와인병 바닥의 볼록한 위치에서 대칭이 깨져서 밑으로 굴러 떨어져 다시 돌아가면 대칭이 되어 질량이 없어진다. 그것이 빛이다. 우주가 출현하려면 질량이 출현해야 한다. 그러나 대칭의 명령은 무조건 질량이 사라지게 해야 한다. 교묘하게 대칭명령을 만족하면서 깨기도 해야 하는 파라독스 명령을 우주가 내린다. 그래서 양밀이론에 의해 자발적으로 대칭이 깨지면서 일부는 질량을 획득하고 일부는 질량을 획득하지 못한다. 획득하지 못한 입자가 광자이다. 획득한 입자가 w, z입자이다. 숨겨진 것이 글루온이다.
보존은 3가지인데, 1)스칼라 보존은 질량이 0이고 스핀이 0인 골드스톤보존이다. 2)벡터보존은 질량이 0, 스핀이 1인 광자이다. 3)게이지보존은 질량이 80GeV이고 스핀이 1인 w보존이다. 대칭이 자발적 붕괴를 하면 반드시 골드스톤보존이 출현한다. 질량이 0이고 스핀이 0인 존재는 사라져야 한다. 힉스입자가 같이 떨어졌다가 골드스톤보존을 잡아먹고 소화하고 남은 뼈다귀가 에너지가 되어 수직으로 올라가서 롤링을 한다. 이 과정에서 W와 Z입자의 질량이 생긴다. 힉스입자가 롤링하는 것이 우주자체이다. 우주는 힉스장에 잠겨있다. 힉스장의 롤링 높이에 따라 에너지를 많이 얻기도, 적게 얻기도 한다.
Dμ는 공변미분연산자이다. 공변이 대칭(Symmetry)가 같은 말이다. Dµ=∂µ+(i/2)g1YBµ+ig2τWµ이다. 라그랑지안덴시티 L=(DµΦ)+DµΦ-V(Φ+Φ)에서 (DµΦ)+DµΦ를 구하는 과정에서 mw=1/2vg2, mz=1/2v√g12+g22, mh=√2λv2가 나온다.
전통우주관은 시공이라는 무대가 있고 그 속에 물질이라는 배우가 있다고 보았다. 상대성이론의 혁명은 시간과 공간이 구별되지 않고 space-time으로 하나라는 것이다. “거리=속도X시간”이다. 빛의 속도는 상수(C)이니 “거리(S)=상수(C)X시간(t)”이 된다. 그래서 시간축은 ct로 공간축(x, y, z)과 같이 놓을 수 있다.
4차원 시공은 X=(xo, x->)에서 x->=√x0->*x-> = √x02 – (xi)2 이 된다. 이때 부호가 (-)가 된다.
4차원 속도 U->=dx->/dτ=(rc, rv)가 된다. 이때 r= 1/√1-(v/c)2 이 된다.
4차원 속도의 벡터크기 Iu->l=√(rc)2-(rv)2 = r√c2-v2 = c√1-(v/c)2 = C가 된다. 4차원 존재는 광속도로 움직일 뿐이다.
4차원 운동량 P=m0U->=(morc, morv)=(mc, mv)가 된다.
따라서 운동량 크기 ㅣP->ㅣ=√(mc2)-(mv)2 = √(mc2/c)2-(mv)2 = √(E/c)2-P2 이 된다.
또한 운동량 크기 ㅣP->ㅣ= √ P-> P-> = √moU.moU = m0√U.U 가 되고, Iu->l=C이므로 ㅣP->ㅣ=m0C가 된다.
따라서 (m0C)2 = (E/c)2-P2 이 되고, E2=(PC)2+(mc2)2 이라는 중요한 공식이 유도된다.
정지질량일 때 v=0이다. 그러면 P=0이 된다. 따라서 E=mc2이 되어 우리가 잘 아는 아인슈타인 공식이 된다. 빛(광자)은 m=0이다. 그러면 E=PC 가 된다.
양자혁명과 상대론혁명은 서로 대칭이다. 양자혁명은 하이젠버그에서 시작되어 (n/p) 내부대칭이다. 즉 원자속으로 들어가는 대칭이다. 상대론혁명은 바일의 게이지대칭에서 시작되어 시공속으로 들어가는 대칭이다. 4차원 시공은 길이(l)를 인터발(interval)이라고 한다.
측지선 방정식 dUμ/ds + ГijμUiUj = 0 에서 U는 4차원 속도이다. 우주에 있는 모든 입자는 이 방정식을 만족시키도록 움직인다. 시공 속에서 입자가 움직이는 운동방정식이다. 입자가 휘어진 시공의 측지선을 따라 움직인다면, 휘어진 시공은 중력장방정식 Rµν-1/2gµνR=(8πG/C4)Tµν,이 만들어낸다.
내부대칭은 Isospin을 만들고 양밀이론을 거쳐 힉스메커니즘으로 이어진다. 모두가 대칭의 요구이다. 대칭은 Local invariance이다. 내부대칭의 모든 것을 걸머지는 것이 작용(S)의 구조이다. 작용은 “라그랑지안(L)=운동에너지(T)-위치에너지(V)” 로 수식되고, 내부대칭 명령을 수행하는 연산자를 공변미분텐서(Dμ)라고 한다. Dμ=T-V=∂µ+YBµ+gσWµi 로 수식되는데, ∂µ 는 시간에 대한 미분, Bµ 는 Photon에 대한 것이며, Wµ 는 weak boson에 대한 것이다. Dμ 를 파동함수ψ에 operation하면 질량이 나온다.
우주를 안다는 것은 2가지 혁명을 아는 것이다. 로컬대칭이 드라이브한다. 상대성이론은 Local invariance (공변=불변=대칭)이다. 양자혁명은 Local gauge symmetry로 양밀이론에서 힉스메커니즘이 나오는데, 우주에 있는 모든 입자가 질량을 획득하는 과정이다. 왜 우주가 존재하는가를 설명하는 이론이다.
Global symmetry는 eiθ가 상수가 되어 파동함수ψ와 오퍼레이션하면 물리적으로 의미가 없다. Local symmetry가 물리적 의미를 갖는다.
찌그러진 공을 펴기 위한 대칭의 요구로 힘이 발생하는데, 전자기상호작용에서는 γ(광자), 약한상호작용에서는 weak boson(w+, w-, z0), 강한상호작용에는 gluon 8개가 힘을 매개한다. 전자기장을 양자화하면 광자가 되는데, 광자는 엉겨붙지 않는다. 그래서 광자는 전자기장(Field)과 decoupling되어 영원히 달려간다. 글루온은 마치 꿀단지 속에 있는 것과 같아 filed와 엉겨붙어 있어 분리되지 않는다.
SUL(2)×UY(1)에서는 광자와 weak boson 3개가 4쌍둥이이다. 우주초기 100GeV가 되면 광자와 같이 w+, w-, z0의 질량이 0이 된다.
우주의 시공과 에너지는 대칭이다. 시공은 상대성혁명의 외부대칭이고 텐서공변미분으로 수식된다. 에너지는 양자혁명의 내부대칭이고 Local gauge symmetry에서 양밀이론으로 힉스메커니즘이 나온다. 양자혁명은 또한 주기율표를 만들어내고 IT혁명을 일으킨다.
우주의 4가지 힘 중, 전자기력, 약력, 강력은 대칭요구조건으로 설명된다. 대칭요구는 작용이 되고, 작용(L)=T-V에서, Dμ=T-V=∂µ+YBµ+gσWµi 가 되고, 여기에 우주에 대한 오퍼레이션 ψ를 가하면, (Dµψ)+Dµψ를 구하는 과정에서 mw=1/2vg2, mz=1/2v√g12+g22, mh=√2λv2가 나온다. 이때 v는 진공(vaccum)이다. 우주의 학문은 진공(眞空)에 대한 학문이다. 곧 무(無)에 대한 학문이며 종교 위에 있다.
진공은 에너지가 최저상태이다. 그러면 아무일도 일어나지 않는다. 대칭을 그대로 놓아두고 우주를 만들어야 한다. 자발적 대칭붕괴가 일어나면서 골드스톤보존과 힉스입자가 동시에 출현하고 힉스입자가 골드스톤보존을 잡아먹으면서 소화시킨 뼈다귀가 3방향으로 생기는데, 수평 2방향은 편광(γ)이 되고 수직 1방향이 w+, w-, z0의 질량을 출현시킨다. 문제의 구조는 대칭인데, 해답은 질량이 출현한다. 빛은 대칭의 요구에서 나왔는데 질량 0를 유지했고, w+,w-,z0입자는 똑같이 대칭의 요구에서 나왔는데, 질량을 가지고 나온다. 초기우주로 가면 다시 4쌍둥이는 만난다.
입자물리학이 화엄사상을 포섭한다. 지금 과학혁명은 양자혁명 부산물이다. 우주론에 엄밀과학으로 바뀐 시대에 우리는 살고 있다. 오늘 강의는 앤서니 지의 <놀라운 대칭성>을 바탕으로 했다. 절판되서 못 구한다. 박자세에서 제본할 예정이다. 우주론이 무엇인지 대충 생각하면 안된다. 엄밀과학이다. 무에 관한 학문이다. 대칭이라는 말은 변화, 구조, 안정을 한꺼번에 포함하는 개념이다. 자연과학 전체를 안고 있다.
우주가속팽창도 진공에너지이다. 우리 우주에너지의 75%이다. 진공에너지는 힉스필드이며, 여기서 상호작용이 입자물리학이다. 대칭은 작용을 일으키고, 작용은 최소작용의 법칙에 따라 일반상대성과 모든 방정식을 유도한다.
가상세계가 무와 만날 수 밖에 없다. <맥스 태그마크의 유니버스>는 가상세계와 만나는 이야기가 들어 있다. 양자혁명 물결로 IT혁명이 일어나고 가상세계가 출현했다. 하이웨이는 딱 하나, 대칭이다. 대칭은 Nothing이다. 그래서 우주는 공짜점심이다. 자유는 원래 자유이다. 대칭이 깨진 것처럼 보일 뿐이다. 대칭이 깨진 것처럼 보이는 것이 약력(w+,w-,z0)이다. 아직도 대칭으로 보이는 것이 전자기력(γ)이다. 대칭이 숨겨져 있는 것이 강력(gluon)이다.
거대한 無와 거대한 幻이 우리를 만들어낸다. 그래서 우주는 한바탕 웃음일 뿐이다. 우주가 알려주는 자유로운 메시지다.
박사님의 강의도 멋지시지만(놀래면서 !!) 이것을 옮기신 선생님도 멋지십니다!!
우주의 구조를 수학적으로 표현하는 것이 왜 아름답다고 하는지 보면 볼수록 느껴집니다
충만한 감사함을 전합니다
노트에 다시 필기를 해봅니다
감사합니다 ^^ ~ ~