알기쉬운 상대론과 양자역학..13편. |
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제목: 오늘은 중력장을 확률장으로 해석할 수 있다는 것을 이해해봅시다. ** 내용이 어렵다면 간단합니다. 사전,물리학 사전을 보시면 알지 못할게 없습니다. 저는 양자역학이 중력이론이라고 설명해왔고 동시에 공간은 확률장이라고도 해왔습니다. 오늘은 이 두가지를 모두 만족하는 설명을 하려고 합니다. 질량의 상대성 개념을 이해하신 분들에게는 무척이나 쉬운 설명이 될 것 같네요. 일단 제가 질량의 기준이라고 할 때 기준이 아닌 물체들은 질량의 일부분이 공간화되어 있게 됩니다. 예를들어 제가 우주에서 지구를 바라보면 지구의 질량의 일부분이 공간화되어 보존되어있다는 거죠. 또 그 공간은 제가 지구에 가까워지는 변화를 가질 경우 공간의 질량화가 이루어지기 때문에 그 경우 방향성이 지구 쪽을 향하게 되고 말이죠. 그러니까 쉽게 말해서 질량이 공간화된 영역이 물체에게 중력장으로 작용한다는 겁니다. 그런데 아인슈타인 이후 중력의 전달속도는 빛의 속도와 같다는 것이 밝혀졌습니다. 또한 물체는 빛의 속도가 될 수 없다는 것도 밝혀졌고요. 결국 지구의 일부 질량이 공간화되어 만들어진 중력장이 의미하는 것은 무엇일까요? 변화가 불연속일 경우, 제가 지구를 한번 관측하고 그 다음에 관측하기 전까지 지구는 그 중력장의 범위안에 확률적으로 어디에나 존재할 수 있고 어느 위치던 관측될 가능성을 가지고 있다는 의미가 됩니다. 아주 당연한 설명인거죠. 중력의 전달속도는 빛의 속도이고 질량체는 빛의 속도가 될 수 없으니 그 중력장의 범위 바깥에 존재할 수 없다는거죠. 그런데 확률적으로 그런 가능성을 가지고 있다고 하더라도 실제로 거의 상대론의 계산값대로 위치를 예측할 수 있습니다. 그건 왜 그럴까요? 고전적으로 설명할 때 질량을 가진 물체는 관성을 가지고 있고 질량이 클수록 그 관성이 더 크기 때문이죠. 즉, 질량이 클수록 그 물체를 움직이게 만들기가 힘들다는 겁니다. 제가 힘을 써서 큰 바위를 움직이려고 해도 움직이지 않는 것처럼 말이죠. 즉, 물체의 다음 위치에 대한 확률은 중력장의 범위만큼 가지고 있더라도 물체에 영향을 줄 힘이 없으면 그 확률은 사실상 의미가 없게 되어버린다는 것입니다. 다시 말해서 질량의 공간화로 만들어진 확률장의 크기는 중력장의 크기와 같고, 따라서 그 물체의 다음 위치에 대한 확률도 중력장의 범위안으로 한정되어 정해지지만 질량체는 관성을 가지고 있기 때문에 다음 위치에 대해서 고전적으로 또는 상대론적으로 예측이 가능하다는 거죠. 이러한 설명으로 양자역학은 중력이론이면서 동시에 우주를 확률적으로 설명하는 이론이란겁니다. 별로 어렵지 않은 내용이나,아니면 어렵더라도 그 핵심을 잘 이해하실수 있을거라 봅니다. 이상.. 14편에서 계속~~
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