많은 물리학자는 물리학을 통해 신(하나님)의 존재를 확인합니다.
자연과학의 최고봉에 있는 물리학조차 그것이 스스로 설명할 수 없는 수준의 무엇인가에 대해 언급하려 한다면, 반드시 철학적 체계를 가져와야 합니다. 대표적으로 물리학은 시간과 공간을 정의하거나 설명하기 위해, 반드시 철학을 사용해야 합니다.
아래의 강의는 양자역학과 상대성이론을 중요한 두 축으로 삼아, 인간이 시공간을 설명하려는 시도의 한계를 드러내 보입니다.
오직 물리학적 근거만으로, 아주 객관적인 사실의 언급만으로 강의가 이루어지는데, 이는 인간의 이성적 한계를 통해 우주와 인간을 창조하고 경영하고 소멸시키는 신(하나님)이 존재할 수 밖에 없음을 드러냅니다. 피조물인 인간은 탄생과 죽음에 이르기까지 매순간의 삶을 그 어떤 학문으로도 심지어 신학으로도 온전히 설명할 수 없습니다. 개혁신학이 늘 강조하듯 본질적으로 인간이 해야할 일은 '오직 하나님을 경외하는 것'입니다.
* (전에 올려드렸던)이신건 교수님이 번역한 '교의학(푈만)'에서 언급되었듯 신학은 일반학문의 영역을 비평적으로 포용해야 하며, 이를 통해 날마다 학술적 완성도를 높여야 합니다. 이는 하나님이 온 세상을 만드셨기 때문에 가능한 일이며, 인간에게 오직 늘 발견되는 스스로의 한계를 깨달아 하나님께 감사와 영광을 돌리게 합니다.
* 2편의 강의를 올립니다. 아래의 것은 음질이 좋지 않지만, 반드시 들어보시길 바랍니다. 위의 것과 연관되는 중요하면서도 독립되는 내용을 다룹니다.
* 그것이 지구 안이든 밖이든 우주는 설명을 하려면 할수록 궁금하고 신비합니다. 각각의 실존하는 개인이 시공간에 존재하며 소통하는 것, 그들의 내면이 관계할 수 있는 것은 참으로 놀랍습니다. 죽음 이후의 삶도 성경에서 이야기하듯 현재의 인류가 이성적으로 예상하지 못한 방식으로 완성될 것입니다. 저에게는 그것이 감사하고, 소망되는 일입니다.
[강연] 도대체 시간이란 무엇인가? _김상욱｜2019 가을 카오스강연 '도대체 都大體' - YouTube
주요 주제
- 시간의 본질과 정의
- 시간의 측정과 기술
- 시간의 개념과 확장
- 시간의 본질과 정의
- 상대성 이론과 시간의 관계
- 시간의 측정과 물리학적 구성 방법
다음 할 일
- 시간의 측정 가능성에 대한 논의 계획
- 시간의 측정 가능성에 대한 논문 작성
- 시간의 측정 가능성에 대한 논문을 학회에 제출
- 시간의 본질에 대한 실험 구성 계획
- 시간의 정밀한 정의를 위한 연구 진행
- 상대성 이론에 대한 이해를 높이기 위한 학습
-> 이하, 주요 시간별 요약입니다.
00:11 ~ 02:06
시간의 정의
- 시간이라고 하면 굉장히 친숙하고 일상적인 주제임
- 물리학에서는 굉장히 광범위하고 어려운 주제임
- 시간이 무엇인지를 정의하거나 설명하기가 어려움
02:13 ~ 05:26
물리학자의 시간
- 물리학자도 답을 알고 있지 않은 문제에 대해서 이야기할 것임
- 과학자의 권위로 하는 강의라기보다는 우리 모두가 시간이 무엇인지 생각해 보는 시간을 가지면 좋을 것 같음
- 시간에 대한 정확한 답을 내리기는 힘들 것임
- 물리학자들이 보는 시간을 정리하는 기회가 될 것 같음
06:22 ~ 10:51
아리스토텔레스의 시간
- 아리스토텔레스는 시간은 변화의 척도다라고 말함
- 아우구스티누스는 우리가 과거에 대해 아는 것은 오직 과거에 대해 가지고 있는 현재의 기억뿐이다라고 말함
- 라이프니츠는 시간과 공간은 독자적 실체가 아니라 생각의 사물이다라고 말함
- 칸트는 시간이 존재하는 게 아니라 우리가 시간과 공간의 틀로 세상을 본다는 것임
- 마흐는 시간을 통해서 사물의 변화를 측정할 수 없다고 말함
- 뉴턴은 시간은 우리와 상관없이 혼자 흐르고 있다는 것임
11:57 ~ 14:00
신석기 혁명의 의미
- 인지 혁명이 필요했던 이유는 시간이라는 개념이 처음 생긴 것은 신석기 시대를 거치면서가 아닐까 함
- 신석기 혁명 농업혁명이 일어나면서 가장 중요한 변화는 사람들이 농사를 지으면서 천문학을 공부해야 되는 일이 생겼다는 것임
- 시간에 대한 개념이 사회에 문화에 가장 중요한 영향을 끼친다는 걸 보여주는 책임
14:52 ~ 16:48
시간의 중요성
- 중세 시대 때까지도 대부분의 사람들에게 시간이라는 것은 정확한 시간은 관심사가 아니었음
- 역사 속에서 언제나 시간을 관리하는 사람들은 권력을 가진 자들이었고 중요한 것이었음
- 1700년대쯤 되면은 서양이 동양과 아프리카를 마구 침략해서 식민지로 만드는 제국주의 시대가 시작되는 때인데 이때 중요했던 것 중에 하나가 영국의 함대임
17:45 ~ 18:46
영국의 탐험
- 영국이 해리슨 시계를 만들게 되고 1700년대 중반쯤에 벌어진 일인데 영국의 여러 탐험 세계 일주 탐험, 쿠쿠 선장의 탐험에서 해야 했던 중요한 미션 중에 하나가 시계들을 테스트하는 거였음
- 이 시계는 테스트를 통과한 시계들임
- 이 당시에 정밀한 시계는 지금으로 치면 아주 중요한 군사적인 무기이기도 했음
19:38 ~ 22:50
뉴턴의 시간 정의
- 뉴턴이 프린키피아라는 책을 써서 자연의 법칙의 수학적인 기술을 완성하게 되는데 유클리드 기하학 원론의 형식으로 쓰여져 있음
- 정의와 공리를 소개하고 나머지를 수학적으로 논증하는 책인데 정의를 해야 함
- 뉴턴은 시간과 공간과 위치와 운동을 정의하지 않겠다고 했지만 우리가 잘 알고 있는 절대적이고 진실되고 참되고 수학적인 시간을 이야기함
- 뉴턴은 지구의 자전 공전에 의존하지 않는 절대적인 수학적인 시간을 생각해 보자고 함
24:01 ~ 25:10
가속도의 정의
- 물리학은 데카르트의 좌표계를 도입하면 공간상의 어떤 궤적이 될 수도 있고 보형을 구하는 문제로 물리학이 귀결됨
- 가속도는 시간 변화 분의 속도의 변화라는 뜻이고 속도의 변화란 건 두 지점 두 시간의 속도의 차로 정의가 됨
- 0이라는 기준 속도와 델타 티라는 시간 간격 이후의 속도의 차를 구하라는 뜻임
26:23 ~ 28:42
뉴턴의 시간
- 뉴턴은 시간을 수학적 대상이라고 이야기함
- 시간이 추상적이라고 이야기한 것과 같음
- 수학은 개념임
- 시간의 방향에 대한 정보가 들어 있지 않음
29:49 ~ 33:09
열역학 제2법칙의 시간의 화살
- 시간의 화살 문제가 심각하게 물리학에 대두됐을 때는 서양 사회가 산업혁명 시대로 진입한 때임
- 열역학 제2법칙은 볼츠만이 알아낸 것임
- 볼츠만은 열역학 제2법칙을 설명하는 과정에서 시간의 방향을 설명할 수 있는 방법을 찾게 됨
- 엔트로피를 설명하는 방식은 큐브를 맞추는 것과 같음
34:23 ~ 36:31
볼츠만의 시간의 방향
- 엔트로피로 시간을 설명하는 것은 시간에 방향이 없다는 뜻임
- 확률이 너무 작아서 이런 일은 일어나지 않을 거라는 것이 볼츠만이 설명한 시간의 방향임
- 볼츠만은 확률적으로 엔트로피 증가의 법칙이 맞다고 함
37:44 ~ 41:04
우주의 엔트로피
- 우주의 엔트로피는 우주가 단 하나의 경우를 가질 수 있는 것은 하나의 점밖에 없음
- 우주의 엔트로피가 증가하는 것과 우리가 시간이 흐른다고 느끼는 것이 똑같은가에 대해 설명하고 있음
- 우주의 엔트로피가 증가하는 시간의 방향과 우리 인간이 심리적으로 느끼는 시간의 방향이 같기 때문에 이 방향이 우리가 보통 말하는 시간의 방향이라고 이야기할 수 있음
42:01 ~ 43:02
엔트로피의 증가
- 인간이 기억을 하는 과정은 엔트로피를 증가시키는 과정임
- 우주도 엔트로피가 증가하는 과정 중에 있음
- 새로운 시대에 가장 중요했던 것은 전자기 혁명임
44:03 ~ 45:03
스탠포드 샌포드 플레밍
- 1879년 스탠포드 샌포드 플레밍이라는 사람이 적어도 한 15도 경도 내에서는 1시간 내에서는 시간을 다 맞춰서 이제는 우리 머리 위에 해가 없어도 12시라고 해야 한다는 거임
- 이렇게 하지 않으면 기차를 운행할 수 없다는 거임
46:06 ~ 48:58
아인슈타인의 특수 상대성 이론
- 시간이 정말로 글로벌하게 정의가 돼야 되고 사람들이 말로만 듣던 지구가 둥글다는 걸 진짜 느끼게 됨
- 시간대 내에서는 모든 시계를 다 맞춰야 하는 문제가 생김
- 시간의 문제에만 집중해서 아인슈타인의 특수 상대성 이론과 일반 상대성 이론에 대해 설명함
50:08 ~ 54:25
좌표계의 개념
- 좌표계가 있는 것을 간과하고 있지만 좌표계가 있는 것임
- 좌표계가 있는 것을 잡아서 운동을 기술하는 것임
- 좌표계와 물체의 관계를 처음으로 명징하게 밝히고 깊이 파고 들어간 사람이 뉴턴 아인슈타인임
- 아니스타인은 시간과 공간과 운동에 대해 생각함
55:19 ~ 56:32
시간의 본질
- 아스타인은 시간의 본질은 얘기하고 있지 않음
- 시계를 가지고 눈금에 나온 숫자를 뺀 게 시간이라고 얘기하는 것은 수학적인 정의임
- 뉴턴 역학을 믿는다면 빛의 속도를 알고 거리를 아니까 시간은 거리로 돼야 됨
57:45 ~ 59:50
아인슈타인의 일반 상대성 이론
- 시간은 수학적이라고 할 수도 있지만 단지 시간을 잰다는 것을 명징하게 한 결과로 나온 것임
- 일반 상대성 이론으로 시간의 개념이 확장하게 되면은 시간과 공간으로 이루어진 4차원 시공간이 굽어지고 이런다는 결론까지 나오게 됨
- 아인슈타인의 일반 상대성 이론이 맞다면 중력의 크기가 바뀌면 시간이 느리게 시간이 다르게 가야 됨
1:01:04 ~ 1:05:12
아인슈타인의 시간의 개념
- 아인슈타인이 생각하는 시간의 개념은 시간과 공간은 생각의 도구인 인간 지성의 자유로운 창작물임
- 시간과 공간은 과학 이전의 사고임
- 양자역학은 시간의 순서를 정할 수 없다는 문제가 있음
1:06:14 ~ 1:12:02
양자역학의 시간 개념
- 양자역학에서 시간을 도입하는 방법은 양자 측정이 시간을 만들어낸다라고 하는 식으로 도입할 수가 있음
- 양자 상태 거대한 양자 상태가 양자 역학으로 굴러갈 때는 엔트로피가 안 변하는데 그걸 해결하는 방법은 우주 전체가 측정의 주체라는 것임
- 양자 역학으로 본 우주의 시간이 흐르는 이유는 우주를 객체와 주체로 나누는 행위 때문임
1:12:07 ~ 1:13:57
시간의 본질
- 시간이란 무엇인가에 대해 토론을 하기 위해 준비한 시간에 대한 주제로 논의를 해 보겠음
- 시간의 본질을 물어보는 질문에 대해 이야기하고 있음
1:14:01 ~ 1:14:55
시간의 측정
- 시간이 무엇인지에 대한 답을 하는 것보다는 시간을 측정할 수 있는가 측정할 수 있잖아요. 그러면 충분하지 않나 생각함
1:15:42 ~ 1:19:17
시간의 역사
- 측정 대상의 본질에 대한 정의가 명확하지 않아도 측정을 할 수가 있음
- 카를로 로벨리의 책과 리처드 뮬러의 나우 시간의 물리학이라는 책을 보면 시간이 흐르지 않는다거나 존재하지 않는다는 주장을 함
- 카를로 로벨리의 책은 시간의 역사를 다 한 번 훑어주고 자기 이야기를 해야 되기 때문에 앞에 정리한 부분들이 아주 잘 돼 있음
1:19:44 ~ 1:22:05
물리적 시간과 심리적 시간의 차이
- 심리적으로 어제 오늘 뭐 이런 시간들이 훨씬 더 중요한 의미를 가지는데 물리적 시간과 심리적 시간의 차이는 어디서 나오는 걸까요라고 질문함
- 심리를 말씀을 하시니까 제가 생각하는 물리적인 시간 시계가 얼마나 흐르느냐와 심리적인 시간이 정말 다른 것 같다라는 다르게 느끼는 순간들은 마음에 드는 일이라든가 아니면은 마음에 드는 사람과 시간을 많이 보낼 수 있는데 이게 시계가 아무리 흘러도 내가 마음이 가지 않는 그런 일이나 사람과는 별로 시간을 보내고 싶어 하지 않잖아요. 그래서 그런 면에 있어서 저는 좀 심리적으로 답변을 드리고 싶음
1:22:53 ~ 1:24:42
빛의 속도로 움직이는 물체
- 빛의 속도로 움직이는 물체가 있다면 시간이 어떻게 적용이 되는지에 대해 물음
- 빛의 속도가 되면 시간이 멈추는지는 무한이 아주 느려지는 것까지는 볼 수 있겠지만 참 어려운 질문임
- 빛은 질량이 없기 때문에 질량이 없는 존재가 의식을 가질 수 있는지 생각할 수 있는지 물음
1:24:56 ~ 1:28:13
상대성 이론의 오해
- 상대성 이론에 따르면 질량을 가진 물체가 비속도에 도달할 수 없음
- 지구의 공전 속도가 빨라지면 시간이 느리게 가는 것처럼 보이지만 나의 시간은 변함이 없음
- 상대성 이론에서 가장 큰 오해는 모든 관측자는 자기의 시간이 우주에서 가장 정당하고 가장 절대적이고 자연스러운 시간이라고 착각을 한다는 것임
1:28:22 ~ 1:31:06
지구의 시간
- 시간의 표준은 보는 관점에 따라 많을 수도 있음
- 중력 장애 큰 곳으로 여행을 하고 옴으로 해서 지구에 남아 있던 사람한테는 굉장히 오랜 시간 동안 지구에 없었다고 느낌
- 시간을 세이브 하고 싶은 이유가 지구의 생활을 다른 사람보다 많은 일을 하고 싶어서 그런 욕심이 드는 게 아닌가 싶음
1:31:51 ~ 1:35:01
빅뱅의 순간
- 양자 역학적으로도 우주가 어떻게 생겨났는지를 연구하시는 분도 계시지만 저에게는 시공이 불리할 수 없이 빅뱅의 순간에 생겨난 거고 그 이전에는 아무것도 정의할 수 없을 것 같음
- 양자 역학이 시공간을 설명 그 자체를 설명하지 못하니까 양역학을 하려고 해도 우주가 있어야 됨
- 빅뱅과 이전이라는 두 단어가 문법상으로는 쓸 수 있지만 과학적으로는 같이 쓸 수 없는 단어임
1:36:00 ~ 1:36:22
천문학의 시간 측정
- 천문학에서 시간은 어떻게 측정을 하는지 물음
- 지구의 움직임을 기준으로 해서 표준 시간들을 정함
1:37:34 ~ 1:38:31
우주의 나이
- 우주의 스케일 같은 경우에는 일상생활에서 쓰는 단위로는 나타낼 수 없을 정도로 너무 커서 천문학에서 다양한 새로운 정의를 사용하고 있음
- 우주의 나이는 측정할 수 있는 굉장히 큰 시간의 길이이지만 연으로 나타내도 충분히 말로 할 수 있을 정도라서 연의 단위를 쓰고 있음
- 시간이라는 감각은 주기 운동에서 온 것임
1:39:17 ~ 1:42:40
시간의 정의
- 시간에 대한 논의가 어떤 정의가 단순한 하루나 1년 이런 거에 대한 단위 이야기일 수도 있지만 그게 아니고 정말 시간이 뭔지를 측정으로 생각해 본다면 거기에는 운동이 있다는 것을 말씀하신 거기 때문에 대단히 중요하다고 생각함
- 물질의 운동이 사실은 시간의 가장 근원에 있다는 것임
- 시간을 굉장히 정밀하게 정의가 돼야 될 것 같음
- 원자의 구조를 이용한 원자 시계를 사용하게 됨
1:43:55 ~ 1:45:35
블랙홀의 시간
- 블랙홀을 관측할 때는 정확한 시계가 필요함
- 블랙홀 사건의 지평선에 도달한 우주선 안에서의 시간이 멈춘 것처럼 생각은 되지만 사실은 흘러가고 있음
1:46:42 ~ 1:50:12
시간의 본질
- 시간의 본질이 무엇인지 측정할 수 있는 실험을 물리학적으로 어떻게 구성을 해서 모두가 동의를 할 수 있는 시간의 본질에 대한 증거를 도출할 수 있는지 궁금함
- 시간의 본질이 무엇인지 알게 될 거라고 보시는지 아니면 물리학적으로 불가능하고 결국 물리학 밖의 영역이라고 보시는지 궁금함
1:51:22 ~ 1:56:23
지구의 중력
- 지구가 움직이는 속도는 1초에 약 천 킬로 정도의 속도가 될 것 같음
- 지구는 질량이 너무 작아서 상대론적인 효과를 보기가 좋은 질량이 아님
- 지구 표면에서 시간을 재고 지구에서 충분히 멀리 떨어져서 시간을 재봤자 아주 큰 차이가 있음
- 지구의 중력은 아무것도 아니라서 아주 무거운 데 가지 않으면 효과가 거의 없음
- 상대성 이론은 관측자에 따라 시간이 다 다르다는 뜻임
1:56:25 ~ 1:58:12
시간의 양자 단위
- 시간 축을 하나 더 설정하는 이유는 공간의 세 축에 해당되지 않으니까 수직인 축을 하나 더 잡는 것임
- 뉴턴 역학에서는 시간이 하나의 수좌표처럼 다룰 수 있다는 뜻임
- 시간에 어떤 양자 단위가 얼마인지 프랑크 상수랑 관련이 있는지 물음
1:58:48 ~ 2:03:12
통일장 이론의 기법
- 시간 양자와 양자 고리 중적 이론 같은 경우에는 길이가 양자와 직접 되지는 않고 대개 면적과 볼륨 부피가 양자화 되는 걸로 나옴
- 초크 이론 같은 것도 있는데 그런 데서는 아직 시간이나 거리가 양자화된다라는 것까지는 안 나와 있음
- 통일장 이론을 구하는 여러 가지 방법들이 있는데 그중에 하나의 방법에서 사용하는 기법임
- 시간 관계상 여기서 마쳐야 될 것 같음
김상욱 - 우주는 '매트릭스'인가: 현대 과학이 발견한 실재성 - YouTube
주요 주제
- 자연과학과 인문학의 차이와 중요성
- 양자역학의 기술과 그 영향
- 측정과 양자역학의 관계
- 우주를 정보로 보는 관점과 정보의 이점
- 양자 역학의 패러다임 변화와 인간의 언어 문제
- 측정과 정보의 관계에 대한 이해와 양자학의 정량적 이론
다음 할 일
- 고양이 실험 계획 세우기
- 전자의 운동 기술
- 슈뢰딩거 방정식으로 전자의 운동 설명
- 영국의 문화 문제에 대한 연구
- 양자역학에 대한 연구 계획 수립
- 다중 우주에 대한 연구 진행
- 양자 역학의 패러다임 변화에 대한 이해
- 인간의 언어에 대한 연구 시작
- 우주를 정보로 보는 관점에 대한 연구
-> 이하, 주요 시간별 요약입니다.
00:25 ~ 02:19
매트릭스의 법칙
- 매트릭스는 우리가 사는 세상이 한낱 컴퓨터 프로그램에 불과하다는 영화임
- 로미와 줄리엣은 동명의 소설 로미오와 줄리엣을 영화화한 것임
- 열역학 제2 법칙은 시간이 한 방향으로 흐르는지를 얘기해 주는 법칙임
03:27 ~ 04:20
영국의 문화 쇠퇴
- 슈뢰딩거의 방정식으로 여러분이 보는 현상의 95% 이상이 기술됨
- 찰스 스노우라는 사람이 책을 한 권 쓰는데 영국 사람으로 제목이 투 컬처스 '두 문화'임
- 2차 세계대전이 끝나고 영국 문화가 쇠퇴하고 전 세계 초강대국을 미국에게 넘겨줌
- 영국에서 문제가 되는 것 중에 하나는 두 개의 문화가 서로 잘 융화를 이루지 못하고, 만나면 대화가 전혀 안 되는 상황이 벌어지는 것임
05:17 ~ 08:44
인문학의 의미
- 대게 인문학은 인간으로서 알아야만 하는 것이라 생각하지만, 자연과학을 아는 것을 그렇지 않게 여김
- 영국의 60년 전 모습임
- 인문학은 교양이라고 생각함
- 교양이란 사회를 개인의 내면에 비추어 보고 사회를 결속시키는 고덕적 구속력을 내면에서 구성해 내는 것임
- 이런 측면에서, 자연과학이 무엇인지 생각해 보자고 함
09:47 ~ 10:39
지구의 탄생
- 먼저, 지구는 태양이 도는 것임
- 지구상에 있는 수많은 생명체는 동일한 시간 동안 진화해서 다 동등하게 진화에 적응한 똑같은 생명체임
- 인간이 더 특별하지 않고 지구상에 있는 모든 생명체가 번식하는 레벨은 동등하다고 봄
11:32 ~ 15:02
물리학의 철학
- 우리 모두는 어릴 때 과학자였음
- 물리학의 여러 가지 모양들이 다 있는 것임
- 물리학을 이해하는 가장 중요한 철학은 '운동'으로 수렴됨
15:47 ~ 19:04
뇌 과학의 한계
- 세포, 원자, 분자들의 운동으로 여러분의 의식과 기쁨과 슬픔을 설명하려는 게 뇌 과학임
- 설명을 실패할 수도 있음
- 자연 과학자들은 어떻게 된다고 설명하든 미리 예견하진 않음
- 우주가 운동의 집합체임
19:56 ~ 22:48
고전역학의 한계
- 고전역학은 매 순간 어느 주어진 시간에 위치와 속도를 동시에 알 것을 요구함
- 우주를 기술하는 방법은 관찰하기임
- 자연과학자는 매뉴얼이 있을 거라는 전제를 함
- 물론, 매뉴얼이 없을 수도 있음
23:52 ~ 25:41
갈릴리의 죽음
- 사람들이 갈릴리를 죽이려고 했던 이유는 지구가 24시간에 한 바퀴 돌기 때문임
- 사람들의 경험과 상식은 자연과학의 발전에서 언제나 걸림돌이 됨
- 자연과학을 하려면 첫 번째 단계에서 소위, '뇌 수술'을 해야 함
- 속도의 변화가 있다면 원인을 힘이라고 부름
26:42 ~ 30:29
우주의 정보를 얻어내는 과정
- 우주는 미분으로 쓰여져 있고 적분을 하는 과정이 우주의 정보를 얻어내는 과정임
- 힘이 0일 때가 위치가 1차 함수가 나오고, 힘이 상수일 때가 위치로 시간의 함수로 2차 함수가 나오고, 힘이 x의 1차 함수일 때 사인 코사인이 나옴
- 관련하여, 힘이 4개밖에 없다는 것을 증명한 물리학자는 없음
- 손바닥을 확대하면 원자가 보이는데 원자에 전자가 있고 안에 원자력이 있는데 전자가 음 전화를 갖고 있고 손바닥을 이루고 있는 마지막 원자들의 전자와 얼굴을 이루고 있는 원자들의 마지막 전자가 서로 마이너스 마이너스 전기적 척력으로 밈
31:29 ~ 32:23
원격 제어의 힘
- 원격 제어에 사용할 수 있는 유일한 힘은 전자기력임
- 전자공학 외에는 원격제어할 수 있는 힘이 없음
- 우주 공간에 물체를 하나만 넣고 운동하는 것을 보는 것이 자연스러운 운동의 정의임
33:10 ~ 36:04
양자 역학의 개념
- 물체가 하나만 있으면 등속 직선 운동 외에 할 수 있는 운동이 없음
- 물체가 2개가 되면 두 물체 사이에 힘이 작용하기 시작함
- 힘이 작용하기 시작하면 운동에 변화가 나타나기 시작함
- 힘을 주고받을 때 힘의 크기가 똑같은 것은 두 물체 사이에 작용하는 힘은 관계라는 것임
- 20세기 초에 물리학자들이 양자 역학이라는 새로운 우주를 기술하는 방법을 알게 됨
37:01 ~ 39:52
파인만의 한마디
- 파인만은 지구가 멸망하려고 할 때 인류가 다시 문명을 일으킬 수 있도록 한 마디의 말을 남겨야 한다고 말함
- 파인만은 단 1초의 망설임도 없이 이 한마디를 할 것이라고 함
- '우리 주위의 모든 것은 원자들의 조합으로 이루어져 있음'
40:39 ~ 44:14
양자 역학의 정의
- 원자들의 운동을 기술하는 학문을 양자 역학이라고 함
- 원자를 기술하는 학문인 양자 역학이 있기 이전과 이후의 문명이 다름
- 원자를 이해하는 데는 전자기력이 필요함
44:33 ~ 46:08
전자의 운동
- 전자기력 때문에 가시광선이 물체의 구조를 뚫지 못해서 막힌 것 같이 착각을 함
- 엑스레이는 에너지가 크니까 바로 지나감
- 우주란 그냥 텅 빈 것임, 힘밖에 없음
- 전자의 운동을 개설해야 되는데 다 할 시간이 없기 때문에 오늘은 오로지 전자만을 기술할 것임
46:55 ~ 49:35
전자의 파동성
- 전자를 두 개의 슬릿에 보내는 실험을 해보려고 함
- 전자는 입자이고 파동은 입자들로 이루어진 것임
50:26 ~ 51:33
파동과 입자의 차이
- 파동은 어디에 있는지를 모름
- 입자는 위치를 정확히 앎
- 파동은 위치를 얘기할 수가 없음
- 두 개의 슬릿을 통과시키면 두 개의 구멍을 파동이 동시에 지나감
52:29 ~ 55:30
양자 중첩의 개념
- 전자가 파동처럼 지나가게 하려면 하나씩 하나씩 보내면 됨
- 전자가 두 개의 구멍을 동시에 지났다고 표현하는 것을 '양자 중첩'이라고 부름
- 양자 중첩이 없으면 화학과 생물학 전체가 무너짐
56:34 ~ 57:34
양자역학의 한계
- 양자역학으로 기술되는 세상과 그렇게 행동하지 못하는 세상이 있음
- 우주를 기술하는 두 개의 법칙이 있음
- 측정을 하면, 결과는 항상 거시 세계에서 이해할 수 있는 방식의 결과만 내놓게 됨
58:35 ~ 1:01:21
양자역학의 특징
- 양자역학은 측정 결과만을 기술하는 학문임
- 양자역학은 주관이 개입하는 학문임
1:02:15 ~ 1:05:20
양자역학의 실제성
- 양자역학은 실제성이 없다고 얘기함
- 양자역학은 확률적으로 결정됨
- 양자역학은 물리 이론이 아님
1:06:08 ~ 1:07:12
양자역학의 우주
- 양자역학이 얘기하는 우주는 '원자 전자들은 동시에 여기저기 있을 수도 있고 측정하면 상태가 바뀌는 말도 안 되는 짓'들을 인정함
- 우주를 둘로 나눈 것은 측정은 측정자와 피측정자가 있기 때문임
- 원자가 몇 개 없을 때에는 동시에 두 장소에 있을 수 있다가 많이 모이면 못 하는 것은 중간에 어느 전이점이 있다는 얘기임
1:08:00 ~ 1:10:50
양자역학의 슈뢰딩거 방정식
- 양자역학을 기술하는 슈뢰딩거 방정식은 서구 사회가 1960년대에 했던 질문임
- 양자역학에서 전자가 두 개의 구멍을 동시에 지나는 것이 허용됨
- 양자역학 코펜하겐 해석하는 사람에게 고양이가 동시에 살아있고 죽어 있을 수 있냐고 물어보면 안 된다고 할 것임
- 양자역학 코펜하겐 해석하는 사람에게 실험해 보면 되지 않냐고 물어보면 실험하면 안 된다고 할 것임
1:11:42 ~ 1:13:39
공기 중의 간섭무늬
- 간섭 문제를 보려면 공기 중에서 실험하면 안 됨
- 간섭무늬를 보고 싶으면 진공 속에서 실험을 해야 함
- 공기 중에는 산소와 질소 분자들이 있음
- 공기 분자와 부딪히면 간섭무늬가 사라짐
1:14:30 ~ 1:18:27
우주론의 '결 어긋남 이론'
- 측정의 주체는 우주 전체가 측정의 주체임
- 측정의 주체는 인간도 아니고 지능을 가진 생명체도 아니고 삼엽충도 아님
- 결 어긋남 이론은 우주가 무한히 많다는 것임
1:19:26 ~ 1:20:14
우주의 법칙
- 우주는 모든 가능성을 다 보여주면서 진행할 뿐임
- 법칙이란 없음
- 실체가 뭔지 고민하기 시작해야 함
1:21:05 ~ 1:25:46
우주를 정보로 보는 입장
- 우주를 실체들의 조합이 아니라 사실과 사건의 총체로 보는 게 마음이 편안한 지경까지 오게 됨
- 우주를 정보로 보는 게 편하기 때문에 다중 우주론과 상관없이 정보 우주는 존재함
1:25:51 ~ 1:26:43
다중 우주
- 다중 우주는 양자역학에서 나오는 우주를 세계 해석이라고 부름
- 다중 우주는 천문학에서 나온 건데 여러 분야에서 연구를 하고 있음
- 우주가 하나가 아니라는 증거는 없지만 그렇게 하면 지금까지 있었던 많은 문제가 깨끗하게 해결이 되기 때문에 좋아함
1:27:27 ~ 1:30:30
정보의 측면에서 본 우주
- 정보의 측면과 우주를 정보로 보는 게 어떤 이점이 있는지 관점으로 쓴 책임
- 전자를 보내서 돌아온 빛을 관찰하는 것이 관측임
- 전자총에서 슬릿 두 개를 동시에 커버할 만큼의 두께를 갖는 구멍으로 전자를 쏴주면 전자가 날아감
- 전자가 날아간 중간에 눈에 보이면 안 됨
1:30:41 ~ 1:33:02
양자학의 정량적 이론
- 측정이 된 것과 안 된 것 사이에는 항상 연속적으로 연결되어 있음
- 측정을 하더라도 정보가 나와야 되는데 두 개의 구멍 가운데 어디를 지났는지를 알 수 있을 만큼의 충분한 정보를 뽑아내지 않으면 측정이 안 된 거로 간주됨
- 양자학은 정량적 이론임
1:33:03 ~ 1:35:20
전자의 크기
- 전자가 크기를 갖는 순간 상대성 이론이 깨지기 때문에 크기가 없어야 함
- 양자학의 문제에서 가장 핵심은 인간의 언어에 있음
1:36:10 ~ 1:40:33
양자 역학의 패러다임 변화
- 자연을 이해하는 개념과 언어를 만들어야 함
- 양자 역학의 패러다임 변화를 어떻게 받아들이고 삶의 지혜를 얻을 수 있는지 생각해 봄
- 인간의 언어에 문제가 있다고 생각함
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