우주 만물의 최종 이론

세계 최초, 암흑물질과 암흑에너지의 정체와 그 작용원리를 규명하다.
기존 물리이론과 물리법칙으로는 설명할 수 없는 빅뱅 직전 및 직후의 우주의 모습과 대폭발을 일으키는 힘의 정체를 비롯하여 현대물리학으로는 풀 수 없는 수많은 난제들을 ‘하나도 남김없이’ 단 하나의 보편원리인 기륜원리에 따라 논리일관하게 해명하다.

새로운 물리학의 필요성 및 2500년 인류 지식과 과학 대혁명

그동안 우리가 알고 있던 (보통)물질은 우주 구성요소의 4% 남짓에 불과하고, 나머지 95% 이상은 미지의 물체인 암흑물질과 암흑에너지가 차지한다는 사실을 알게 된 것은 천문학적 관측에서 비롯된 것이지, 지금까지의 그 어떤 물리학이론에서도 예견된 것이 아니다. 이것은 곧 우리가 지금까지 알고 있는 물리학만 가지고는 암흑물질이나 암흑에너지의 정체나 그 작용원리를 알 수 없다는 것을 의미한다. 암흑물질과 암흑에너지는 그것이 무엇이든 우리에게 물질과 시간과 공간이 어떻게 작용하는지에 관해 완전히 새로운 어떤 것을 시사하며, 근본적으로 물질과 시간과 공간에 대한 새로운 물리학 이론을 요구하고 있다.

그래서 많은 과학자들은 암흑물질과 암흑에너지가 정말 무엇이고 어떤 성질을 가지고 있는지는 우리가 아직 알지 못하는 우주를 지배하는 진짜 물리법칙이 무엇인지에 달려 있다고 말한다. 암흑물질과 암흑에너지의 정체와 그 작용원리를 알아낸다는 것은 곧 우리가 아직 알지 못하는 새로운 물리학의 세계로 한 발자국 걸어 들어가는 것이다. 앞으로 우리가 지금까지의 물리학이 다루어온 우주 구성요소의 4% 남짓에 불과한 ‘시간을 가진 보통물질’뿐 아니라 나머지 95% 이상을 차지하는 시간을 가지지 않은 암흑물질과 암흑에너지를 모두 포함하는 전체로서의 우주 만물의 운동·변화하는 원리를 알고자 한다면, 있는 그대로의 세계인 우주에 실재하는 유형의 물리적 실체 그 자체의 내재적 속성이나 그 물리적 성질에 따라 운동·변화하는 원리를 설명할 수 있는 새로운 물리학인 실체물리학으로의 대전환을 시작해야 한다고 필자는 주장한다. 일찍이 천재 물리학자이자 수학자인 앙리 푸앵카레(Henri Poincar)는 삼체문제(三體問題, three-body problem)에 관한 현상논문에서 플라톤의 이상적 수학세계에 입각한 뉴턴역학의 한계를 지적하면서, 동적 시스템의 시작점 이론을 가진 비선형시스템의 정성적(定性的, qualitative) 연구를 주장했다.

여기서 푸앵카레는 일정한 전체 에너지를 갖고 유한한 부피 내에서 움직이는 임의의 역학체계는 종국적으로 특정한 초기 짜임새로 되돌아온다는 이른바 회귀정리(回歸定理, recurrence theorem)를 발표했는데, 이 회귀정리는 실체물리학의 원위연속(源委連續)의 원리를 말하는 것이다. 물리학이 동적 시스템의 시작점 이론을 가진다는 것은 우주의 시작과 끝에서는 무용지물이 되어 버리는 지금까지의 과학적 패러다임에 의한 현상물리학의 정량적(定量的, quantitative) 물리학 이론과는 대비되는 것으로서, 리처드 파인만(R. Feynman)이 꿈꾸었던 미래의 물리학, 즉 초기조건을 포함하는 새로운 물리학을 말한다. 그리고 이러한 새로운 물리학이 바로 우주에 실재하는 유형의 물리적 실체 그 자체의 정성적 연구를 통해 물리를 탐구하는 실체물리학인 것이다.

특히 새로운 물리학으로서의 실체물리학은, 양자역학과 일반상대성이론의 통합하려는 이론으로서의 초끈이론이나 루프이론에서 말하는 끈(String)이나 고리(Loop)와 같은 “수학적 형태의 가상의 이미지”가 아니라, 있는 그대로의 세계인 우주에 실재하는 “유형의 물리적 실체 그 자체”의 내재적 속성과 그 물리적 성질로부터 자연스럽게 도출되어 나오는 보편원리인 기륜원리(Giryun principle)에 따라, 살아 있는 사람이면 누구나 이해하고 수긍할 수 있도록 유형의 물리적 실체를 들어서 우주만물의 운동·변화하는 원리를 설명한다.

현대물리학의 풀리지 않는 ‘모든 수수께끼들’을 단 하나의 기본원리이자 보편원리인 기륜원리에 따라 설명하다.

기존의 과학적 패러다임에 입각한 현상물리학으로는 우주 구성요소의 4% 남짓한 시간을 가진 보통물질에 대해서만 이야기할 수 있다. 이 책에서 보여주는 새로운 물리학인 실체물리학에서는 우주 구성 물체의 95% 이상을 차지하는 암흑물질(dark matter)과 암흑에너지(dark energy)의 정체와 그 작용원리를 우주에 실재하는 유형의 물리적 실체를 들어서 규명한 것을 바탕으로, 지난 2500년 동안의 탐구에도 불구하고 그 답을 정확히 알 수 없는 것들, 예컨대 물질을 이루는 가장 기본적인 요소는 무엇인가.

시간은 무엇이고, 공간은 무엇인가, 시공간의 실체는 무엇이고 어떻게 이루어져 있으며 어떻게 작용하고 있는가? 물질의 가장 근본적인 성질인 질량(mass)과 스핀(spin)은 무엇이고, 에너지는 무엇인가? 차원은 몇 차원까지 있으며 우주의 시공간 구조는 어떠한가? 중력(Gravity)은 무엇이고 그것은 왜 다른 힘들과 다르며, 그 실체는 무엇이고, 어떻게 작용하는가? 가상의 힘이라는 관성력의 실체는 무엇이고, 중력과는 어떻게 다른가? 빛보다 빨리 움직일 수 있는 물질이 있는가? 왜 우리는 반물질(anti-matter)이 아니라 물질로 만들어져 있는가?

반물질은 왜 생기고, 우주 초기 사라진 반물질들에게 무슨 일이 일어났는가? 빅뱅 이전의 우주의 모습은 어떠하고 대폭발을 일으키는 힘의 정체는 무엇인가? 은하는 어떻게 형성되며, 최근의 발견된 ‘암흑물질 없는 은하’는 어떻게 만들어진 것인가? 우주공간에서 쌍생성 쌍소멸을 일으키는 정체는 무엇이고, 그것은 왜, 어떻게 발생하는 것인가? 블랙홀은 왜 형성되고, 그 실체는 무엇인가? 블랙홀 정보역설과 방화벽 역설은 왜 생기며, 그 시공간 구조는 어떠한가? 블랙홀의 특이점은 실재하는 것인가? 양자역학의 기본원리인 불확정성 원리를 만들어내는 물리적 원인은 무엇인가? 양자 얽힘은 왜 발생하는가? …… 등등

지금까지의 현상물리학으로는 결코 해명할 수 없는 현대물리학의 모든 수수께끼들을 “단 하나도 남김없이 모조리” 우주만물의 운동변화 하는 “단 하나의 보편원리”이자 기본원리인 ‘기륜원리(Giryun principle)’에 따라, 초등학생도 이해하고 수긍할 수 있도록 유형의 물리적 실체를 들어서 설명하고 있는바, 물리학의 대혁명이자 2500년 인류 지식문명사에 전무후무할 책이라고 감히 말할 수 있을 것이다.

지은이 : 최태군 
1963년 전라북도 김제에서 태어났다. 그는 원래 법학자로서 한림법학원, 대학특강 등에서 행정법 강의를 하였으며, 저서로는 「행정법정론(행정법정론)」, 「행정쟁송의 구조와 기능」 등이 있다. 법리(法理) 연구에 몰두하고 있던 그는 우연히 말로만 듣던 19세기 중엽 조선의 대학자이자 인류역사상 가장 위대한 천재물리학자 혜강(惠岡) 최한기(崔漢綺)의 저술들을 직접 접하게 되었고, 모든 것을 ‘유형(有形)의 물리적 실체’를 들어 설명하는 최한기의 학문에서 그가 찾아 헤매던 진리탐구의 올바른 방향을 발견하게 된다. 특히 인간을 포함하여 우주만물의 운동변화의 원리를 ‘있는 그대로의 세계’의 유형(有形)·유방(有方)의 물리적 실체를 가지고 설명하는 최한기의 기학적 인식론과 물리학은 모든 학문의 근본임을 깨달은 그는, 2010년부터 운명처럼 모든 일을 중단하고 따로 거처를 마련하여 현대물리학관련 서적과 논문들 및 최한기의 저술들을 탐독하면서 앎의 기쁨에 시간가는 줄 모르고 실체물리학에 흠뻑 빠졌다. 그렇게 하루 24시간 꿈속에서도 앎의 기쁨의 고리를 끊지 않고 계속 이어오던 중, 어느 날 눈을 들어 세상을 보니 어느새 7여년의 세월이 흘러있었다. 그런 그가 그동안 연구에 몰두하며 혼자 만끽했던 앎의 기쁨을 지구상의 모든 사람들과 함께 나누고자 저술한 것이 「Theory of Everything: 모든 것의 이론」(2016)이었다면, 이번에 낸 「물리의 물리」(2018)는 2020년대 이후의 새로운 물리학이 될 실체물리학의 진면목을 강의식으로 상세하게 서술한 책이다.

 

머리말

01 암흑물질과 암흑에너지의 발견
02 새로운 물리학의 필요성
03 초끈이론, 루프이론, 그리고 기륜이론
04 일반상대론과 양자이론의 모순 원인과 새로운 물리학의 모색
05 기존 물리학의 한계와 그 근본 원인
06 우주의 근본요소와 물체 및 물질
07 물질의 운동·변화하는 보편원리로서의 기륜원리
08 기륜원리에서 도출되는 4차원 시공간 개념원리=물질의 이중성원리=질량-에너지 등가원리
09 물질의 질량과 에너지, 입자와 파동, 시간과 공간
10 우주의 구조로서 3+(4+4)의 11차원 시공간
11 플라톤의 이상적 수학세계와 뉴턴과 아인슈타인의 시공간
12 물리의 탐구방법으로서 현상물리학과 실체물리학
13 괴텔의 불완전성 정리와 현상물리학적 지식의 원천
14 특수상대성이론에서의 민코프스키 4차원 시공간
15 실재와 이론의 괴리 및 그 근본 원인
16 만물의 근원과 실체물리학
17 물리적 실체 그 자체의 운동변화 원리를 탐구하는 실체물리학
18 모든 것의 이론(Theory of Everything)
19 암흑물질과 보통물질의 특성 및 빛과 시간의 탄생
20 보통물질 중 가장 빠른 광속
21 시간 너머 빅뱅 이전을 설명할 수 있는 실체물리학
22 빛보다 빠르게 운동하는 암흑물질과 수리물리 및 기수물리
23 물질의 근본적 성질로서의 고유질량과 스핀
24 외력에 따라 정의된 관성질량과 중력질량
25 E=mc²에 따른 질량-에너지 등가원리와 암흑물질
26 빛의 질량과 기륜원리
27 E=mc²의 유래와 암흑물질
28 특수상대론에서의 로렌츠 변환과 질량증가
29 광전효과와 기륜원리
30 플랑크 공식과 암흑물질
31 중력의 수수께끼와 암흑물질
32 열역학 제2, 제1법칙과 중력장을 형성하는 암흑물질
33 천체 주위에 형성된 전자기장의 역선과 패브릭
34 자연의 비대칭과 자기홀극의 부존재
35 휘어진 시공간인 중력장의 실체적 구조
36 서로 다른 두 공간에 서로 다른 상태로 존재하는 암흑물질들
37 카시미르 힘과 양자요동의 실체로서의 차가운 암흑물질들
38 불확정성 원리에 관한 부등식의 최소값이 h/2인 이유
39 갈릴레오의 등가속도운동(낙하운동)과 등속운동
40 갈릴레오의 낙하법칙과 암흑물질
41 중력장에서 암흑물질의 작용과 중력의 발생원인
42 뉴턴의 만유인력 법칙의 근본적 한계
43 관성의 개념과 뉴턴 중력이론의 허구성
44 일반상대성이론의 기본원리인 등가원리의 타당성 여부
45 관성력과 암흑물질의 정체 및 그 작용원리의 증험
46 상대성 원리의 실체적 원인과 암흑물질
47 아인슈타인의 특수상대성이론에 대한 평가와 결론
48 시간지연 현상과 공간수축 현상의 실체·물리적 원인
49 광속은 불변상수(c)인가?
50 미세구조상수(a)문제의 발생원인
51 역학적 에너지 보존법칙의 발생원인과 암흑물질
52 각운동량 보존법칙의 탄생과 그 원인 및 암흑물질
53 항성과 그 행성의 중력장의 관계 및 3+(4+4)의 시공간 구조
54 행성이나 위성이 공전궤도 운동하는 실체·물리적 원인
55 은하 속 별들의 회전속도와 암흑물질
56 제5의 기본 힘으로서의 천체의 회전하는 기륜력
57 조석현상의 발생원인인 천체의 회전하는 기륜력
58 천체의 회전하는 기륜력과 전자기력의 동시 작용
59 강력에 의한 바리온(중입자)의 생성과 점근적 자유성
60 열역학 제2법칙의 탄생과 렙톤(경입자) 및 원자의 생성
61 입자물리학의 표준모형과 질량이 없는 소립자들
62 자발적 대칭성 붕괴와 힉스메커니즘의 고찰
63 물질의 스핀과 반물질이 생기는 실체적 원인
64 우주 초기 사라진 반물질 수수께끼의 비밀을 풀다
65 수성의 근일점 이동의 실체·물리적 원인
66 정량적 해석이론과 삼체문제
67 태양계의 행성들이 모두 반시계방향으로 공전하는 이유
68 금성의 자전주기가 공전주기보다 더 긴 이유
69 팽창하는 우주 및 우리은하와 안드로메다은하의 접근의 모순
70 섭력과 절력을 동시에 받고 있는 우리은하
71 은하 회전속도가 일정한 원인으로서 암흑물질과 시공간
72 암흑물질 없는 은하의 발견과 은하 형성의 원리
73 우주의 가속팽창 발견의 의미와 우주상수
74 우주상수문제의 발생원인과 3+(4+4)의 11차원 시공간 우주
75 우주 가속팽창의 원인과 그 물리적 실체로서의 암흑물질
76 중력파의 물리적 실체인 암흑물질
77 블랙홀의 형성 원리와 그 실체: 블랙홀의 특이점은 없다
78 베켄슈타인-호킹의 블랙홀 엔트로피와 사건 지평선
79 블랙홀 호킹 복사 이론의 타당성 여부
80 쌍생성 쌍소멸의 원리와 암흑물질
81 블랙홀 정보 역설 및 방화벽 역설에 관한 논쟁과 시공간
82 현대우주론과 인플레이션이론
83 실체물리학의 우주론: 특이점의 생성 원리와 빅뱅의 원인
84 원위연속의 원리와 푸앵카레의 회귀정리 및 볼츠만의 통계역학
85 슈뢰딩거 방정식과 하이젠베르크의 불확정성 원리
86 보어의 상보성 논리와 하이젠베르크의 현미경
87 슈뢰딩거의 고양이 역설과 전자의 이중슬릿실험 결과
88 불확정성을 만들어내는 원인과 이중성 수수께끼의 해명
89 실체물리학에서의 앎과 정보 및 양자 얽힘 현상
90 EPR 논증과 양자 얽힘 현상의 실체·물리적 원인