숫자로 계산해 보는 재미있는 우주의 세계

 

박자세에 입학하여 어느 듯 8개월에 접어들었다.

수강생은 항상 80~90명 내외의 남녀반반, 초등학생, 중학생, 대학생을 비롯하여 중장년, 70대의 노인에 이르기까지 직업도 다양하다. 물리학, 수학, 생명공학, 의학, 약학 등의 자연과학 전문가를 비롯하여 영문학교수, 스님, 시인, 스포츠 전문가, 언론인 등. 심지어는 앞을 보지 못하는 맹인도 4년째 수강하고 있다.

 

일요일 오후2시부터 6시까지 이어지는 자연과학의 모든 분야를 대상으로 하여 진행되는 박문호 박사님의 열정 넘치는 강의는 참으로 흥미진지하고 유익하다. 자연과학의 어려운 공식과 법칙을 파 헤쳐서 누구에게나 쉽게 이해할 있도록 설명하는 강의기법은 특이하다. 강의에 맛을 느끼는 분들은 우주, 자연의 실체를 분자식, 수식으로 설명할 수 있다는 것에 엄청 매료된다.

 

박문호 박사님의 강의에 매료되는 다양한 사람들의 박자세 분위기를 보면서 마치 각종 음식재료를 가지고 맛이 나게 요리하는 요리사에 비교되기도 하고 혹은 대형교회에 모여서 성경공부하고 설교를 듣고 신앙생활하는 사람들을 보면 담임목사보다 나이도 많고 사회적 경험과 학식이나 지위가 훌륭한 분들이 많으며 심지어 신학대학 교수들도 그 목사의 설교와 지도를 받으면서 교회생활하는 것과 비교하면 어떨까 싶다

 

그동안 공부한 내용의 키워드를 보면 우주생성의 원리, 별의 생성과 소멸, 빅뱅, 블랙홀, Dark energy, 입자물리학, 일반상대성원리, 특수상대성원리, 스칼라, 벡터, 텐서, 메트릭, Position 4-vector, Velocity 4-Vector, Momentum 4-Vector, 트릭 텐서, 영차원텐서, 1차원텐서, 2차원텐서, Plank time, COBE위성, WMAP위성, 플랑크위성, 중력장방정식, 양자역학, Schwarzschild 매트릭, Robertson-Walk metric, 정지질량의 에너지, 곡면기하학, 유클리드 기하학, 볼츠만방정식, 포톤의 Geodesic 방정식(측지선방정식), 파동방정식, Baby우주의 탄생, CMB우주탄생, FRW matrix, 플랑크 시간의 10-43, inflation field, Higgs field, false vacuum, real vacuum, Euler-Lagrange방정식, 지구의45억원 진화, 지구의 판구조, 암석의 종류별 분자식, 뇌구조, 분자생물학, 미토콘도리아, 광합성, --참으로 대단하다고 자부심을 느끼게 한다.

 

이렇게 광범위하고 깊은 내용의 공부를 나 혼자서는 도저히 할 수 없는 것들이다. 계속되는 강의를 통하여 요점정리, 수식을 베껴 쓰면서 암기하는 과정에서 모르던 것을 알게되는 기쁨이 엄청 크기 때문에 박자세에 참여하면서 모든 일정에서 가장 우선 순위를 박자세 강의로 바꾸었다.

 

막연하게 알던 우주의 내막을 숫자로 풀어보는 재미는 참으로 매력적이다. 하늘에 있는 별의 숫자는 엄청나지만 계산은 간단하다. 태양과 같은 빛을 발하는 별이 2000억개(2×1011) 모여서 은하를 이루고 이런 은하가 우주에는 모두 1조개(1012)있다고 보기 때문에 하늘의 별숫자는 2×1023개로 되는데 이 숫자가 물1 mol (18g)에 포함된 물분자 H2O의 숫자 6×1023에 비슷하다는 것도 흥미롭다.

 

태양과 지구의 블랙홀을 계산식으로 쉽게 풀어보면서 그동안 잘 모르고 있었던 우주의 생성과 움직임을 감지하고 그 너머의 존재까지도 보이는 것 같아서 즐겁다.


태양의 반경이 70km인데 이것을 만유인력상수, 태양질량(2×1033g), 광속도(3×1010/sec)를 이용하여 Scharzschild매트릭의 식으로 계산해 보면 반경이 약3로 답이 나온다. , 태양의 반경이 3로 압축되면 그것이 태양의 블랙홀이라는 것이다. 지구의 경우를 이와같이 계산해 보면 슈와르츠실트 반경이 약 0.9로 답이 나오는데 현재의 지구 크기가 반경0.9로 압축되면 지구의 블랙홀이 되는 것이다. 이와 같이 블랙홀이라는 것은 모든 존재에 대하여 생각해 볼 수 있는 것이라고 여겨진다. Schwarzschild가 1916년에 구했던 태양과 지구의 블랙홀 답을 오늘에 와서 계산해 보니 감회가 새롭다.  


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