[천문학 칼럼 377회] 원-입자와 불

12회까지는 우주에 대한 전체적인 이해를 돕기 위한 진실을 전달했다. 13회부터는 천문연구원이 수년 동안 답변을 회피(꾀를 부려 마땅히 져야 할 책임을 지지 아니함)하며 은폐하고 있는 우주 진실들을 부분별로 집중하여 전하고자 한다.

우주질량의 실제진실, 암흑에너지의 진실, 암흑물질의 진실, 우주탄생의 진실, 블랙홀의 진실, 중력의 진실, 우주질량-중력-밀도-온도의 메커니즘, 은하의 기원 및 형성의 진실, 원자 시스템에서 복제된 우주의 진실, 원-입자의 진실, 미시세계의 진실.

3,300페이지(표준도서 11권 분량) 이상에 이르는 이 진실들은 우리 한민족-대한민국에서 세계 최초로 밝혀졌는데, 20명 이상의 많은 노벨상수상자들을 배출한 일본인들로부터 우리 한국인들은 노벨과학상수상자를 단 한명도 배출하지 못한 삼류민족으로 비하되고 있다.

이 현실에 안타까운 마음마저 없다면 영혼이 없는 좀비와 무엇이 다르겠는가?

아울러 천문연구원은 더 이상 이 진실을 은폐하지 말고, 속히 진실의 답변을 하길 촉구한다. 국민의 세금으로 우주진실을 밝혀야 할 천문연구원이 우주진실을 은폐한다는 것은 결코 용납될 수 없는 중대사건이다. 그로 인한 경제적 피해가 35조원 이상에 이를 정도로 매우 심각하다. 그 엄중한 피해를 종식시키기 위해 이 진실을 연재로 밝힌다.

원-입자와 불

이란의 조로아스터교도들은 불을 종교의 중심으로 삼아서 불을 가장 신비하고 불변의 원리로서, 또한 신성한 힘을 지닌 것으로 숭배했는데, 이들은 불을 신이 하늘에서부터 직접 인간에게 나타나서 스스로 타고 있다고 생각했다. 고대 로마인들은 영원한 성화(聖火)를 4명의 베스타 처녀에게 지키게 했는데, 인도 브라만(사제 후예)의 가정에서는 현재도 아그니를 숭배하기 위해서 성화를 지켜야 한다고 생각한다.

고대의 베다 경전에 의하면 불은 인간과 신 사이에 존재하는 사자(使者)로 생각되었다.

그래서 옛 사람들은 하늘에서 불을 내린다고 여겼다.

333년(백제 비류왕 30) 5월에는 별똥이 떨어져 왕궁에 불이 나서 민가까지 태웠다는 ‘삼국사기’의 기록도 있는데, 이처럼 하늘에서 떨어져 일어난 불이라는 뜻에서 ‘천화(天火)’라고 기록하기도 하였다.

1324년(충숙왕 11) 3월에는 궤동리에서 불이 나 바람도 없이 번져 많은 사람이 죽었다 하여 사람들은 이를 ‘천화’로 여겼다고 ‘고려사’에 기록되어 있다.

1417년(태종 17) 윤5월에 평안도 의주의 통사 허풍(許豐)의 집에 벼락이 쳐서 불이 나고, 그의 아내가 벼락을 맞은 일이 있었는데, 이 역시 ‘태종실록’에 ‘천화’라 규정하고 있다. 이처럼 하늘에서 떨어지는 ‘천화’ 뿐만 아니라, 땅에서 솟아오르는 불에 대한 기록들도 있다.

609년(진평왕 31) 정월에 경주 모지악(毛只嶽)의 땅 속에서 불이 일어나 가로 4보, 세로 8보, 깊이 5자의 땅을 10월까지 태우고 꺼졌다는 기록도 있다.

657년(무열왕 4)에는 역시 경주 토함산에 불이 일어나 3년이나 계속되었다는 기록도 있다.

1445년(세종 27) 함경도 경성에서 올라온 보고에 따르면, 그 곳 봉동에서는 가로 32자 반, 세로 12자 넓이의 땅이 타고 있었다고 하며, 1450년(문종 즉위년)에는 경상도 상주에서 역시 땅에서 저절로 불이 일어났다는 기록이 있다.

‘해동야언’은 상주에서 지화(地火)에 대한 보고가 있자 임금이 내관 이효지(李孝智)를 보내어 현장조사를 실시하였고, 그는 현장에서 타고 남은 돌덩이를 가져왔는데, 그 돌을 불에 올려놓았더니 불에 타더라고 기록하고 있다. 당시에는 석탄에 대한 지식이 없었기 때문에, 그저 아이러니한 현상일 뿐이었던 것이다.

현대에 와서도 아직 불의 실체에 대해서는 뚜렷이 밝혀지지 않고 있다.

원시인들은 마찰을 이용하여 불을 생성하였다. 단단한 나무를 뾰족하게 하고, 그 송곳나무보다 무른 나무에 낸 조그만 구멍에 넣어서 빠르게 회전시키며 불꽃을 생성했던 것이다.

이 같은 방법은 아시아를 비롯하여 에스키모인, 고대 이집트인과 소수의 아메리카 원주민들에 의해 개량이 되어 사용되었다. 그 외 오세아니아의 오스트레일리아와 인도네시아 지역에서는 발화쟁기와 발화 톱을 사용하여 마찰을 일으켜 불을 얻었다.

그럼 마찰을 통해 불이 생기는 이유는 뭘까?

마찰을 일으키면 그 물질을 이루는 원자들에서 자유전자들의 이동과 움직임이 활발해 진다.

그 자유전자들의 이동과 함께 하전입자들이 생긴다. (이 하전입자의 질량은 광자와 같다.)

축전지가 자유전자들을 이동시키며 전기를 생산하는 것과 비슷하다고 할 수 있다.

위 그림은 마찰로 인해 이동했던 자유전자가 원 위치로 다시 이동하는 모습을 상징적으로 보여주고 있다. 이 자유전자가 자전축으로 회전하며 자기 자리를 찾아 가는 시간동안에 주변의 원-입자들에 에너지를 제공하게 되고, 그 에너지를 얻은 원-입자들이 결합하며 전자기력을 가진 입자들로 변환되는 것이다.

그래서 손으로 머리를 쓰다듬다 보면, 머리카락이 손을 따라 일어서는 것을 보게 된다.

손이 머리카락에 닿지 않았는데도, 머리카락이 손에 달라붙으려고 일어서는 것이다.

또한 빗을 왼쪽 머리카락에 비비면, 왼쪽 머리카락이 훌쩍 따라 일어서는 것을 보게 된다.

역시 빗이 머리카락에 닿지 않았는데도, 머리카락이 빗에 달라붙으려고 일어서는 것이다.

하지만 그 빗의 부분을 오른쪽 머리에 가져다 대면, 머리카락이 움직이지 않는다. 하전입자들의 쏠림 현상 때문이다. 즉, 빗과 마찰된 왼쪽에는 양전기입자가 몰리고, 오른쪽에는 음전기입자가 몰리게 된다. 그래서 음전기입자가 몰려있는 빗의 부분을 그 오른쪽에 가져다 대면, 오히려 척력이 작용하게 되는 것이다.

자유전자들이 자기자리를 찾으면 이동하던 일을 멈추게 된다.

그러면 전자기입자들도 에너지를 잃고 해체되어 도로 원-입자로 돌아간다.

하지만 계속되는 마찰을 통해 생기는 하전입자들은 대전된 입자들과 충돌하며 열을 발생한다. 그 온도가 상승할수록 더 많은 원-입자들이 몰리며 결합하여 하전입자로 변환되고, 그 입자들이 대전된 입자들과의 충돌을 통해 온도를 계속 올리게 된다. 그러다 나중에는 불꽃이 일게 된다.

손끝으로 어떤 물체를 잡으려는 순간, 정전기 현상이 발생하며 불꽃이 튀는 모습을 보았을 것이다. 그렇게 손으로 금속을 만질 때 발생하는 정전기 전압은 2만~5만V로서, 가정에서 평소에 쓰는 220V의 수백 배 전압을 갖고 있다. 실로 엄청난 양의 전압이 아닐 수 없다. 물론 순간적으로 발생하므로, 인체에는 위험이 없지만 말이다.

하지만 하늘에서 떨어지는 낙뢰는 큰 화재의 원인이 되기도 한다. 그 하전입자들의 충돌을 통해 화재가 발생할 수도 있는 것이다. 전기 합선사고로 발생하는 화재도 역시 마찬가지이다. 이처럼 마찰을 통해 생성되는 하전입자들의 충돌로 불이 발생하는 것이다. 그렇게 불이 발생했다는 것은 더 큰 에너지가 발생했다는 것이다. 이어 더 많은 원-입자들이 몰려들며 광자 및 불-입자로 변환된다. 그런즉, 불-입자도 광자의 일종이다.

위 이미지는 촛불과 그 주변에 생긴 광자들을 상징적으로 보여주고 있다. 여기서 촛불과 가장 가까이에 있는 원-입자들은 불-입자로 변환되고, 그 주변에 있는 원-입자들은 광자로 변환된다. 그리고 촛불과 멀어질수록 광자의 밀도가 낮아지며 어두워진다. 아울러 불은 광자의 밀도가 가장 높게 나타난 것이다.

광자, 전기장입자, 자기장입자, 불-입자의 질량은 모두 같다.

태양의 중심부에서 중력에 의해 두 개의 수소원자들이 핵융합을 하여 한 개의 헬륨원자가 만들어지는데, 헬륨원자는 수소원자보다 부피가 작다. 원자는 질량이 커질수록 부피가 작아지기 때문이다. 그래서 핵-융합이 일어날 때마다 항성의 빈공간이 확장된다.

원자의 대부분은 빈 공간이 차지하는데, 원자핵이 콩알 정도의 크기라면 나머지 빈 공간은 축구장 규모의 크기라고 할 수 있다. 그 바깥으로는 원자껍데기가 감싸고 있다. 그런데 두 개의 수소원자가 핵융합을 통해 합치면 한 개의 헬륨원자가 되면서, 한 개의 수소원자가 차지하고 있던 빈 공간이 생기게 된다. 또한 원자는 질량이 커질수록 부피가 작아지기 때문에, 항성의 빈 공간은 더 커지게 된다.

위 그림에서 보는 바와 같이 핵융합을 통해 두 개의 원자가 합하여 하나가 되면서 빈 공간이 생기는데, 그 빈 공간은 팽창된 열에너지가 채운다. 즉, 태양 속에 생기는 거대한 빈 공간을 열팽창에너지가 채우고 있다. 때문에 태양은 엄청난 양의 핵융합을 수십억 년 동안 해오면서도 작아지지 않고 유지될 수 있다.

태양 속의 거대한 빈 공간을 채우고 있는 그 열팽창에너지가 바로 불-입자이다.

태양의 중심부에서는 핵융합을 통해 엄청난 규모의 에너지가 발생하기 때문에, 역시 엄청난 규모의 원-입자들이 몰리며 결합하여 불-입자로 변환되는 것이다.

아울러 그 불-입자는 곧 광자이자 전자기파이다.

태양이 거세게 뿜어내는 불-폭풍의 정체가 바로 그것이다.

그래서 태양에서는 엄청난 규모의 광자 및 전자기파를 방출하는 것이다.

원-입자 진실을 밝히기 위한 질문사항:

2,297. 마찰을 일으키면 그 물질을 이루는 원자들에서 자유전자들의 이동과 움직임이 활발해 진다. 그 자유전자들의 이동과 함께 하전입자들이 생긴다.

축전지가 자유전자들을 이동시키며 전기를 생산하는 것과 비슷하다고 할 수 있다.

이 자유전자가 자전축으로 회전하며 자기 자리를 찾아 가는 시간동안에 주변의 원-입자들에 에너지를 제공하게 되고, 그 에너지를 얻은 원-입자들이 결합하며 전자기력을 가진 입자들로 변환되는 것이다. 이 진실을 물리적 증거로 반론할 수 있는가?

2,298. 손으로 머리를 쓰다듬다 보면, 머리카락이 손을 따라 일어서는 것을 보게 된다.

손이 머리카락에 닿지 않았는데도, 머리카락이 손에 달라붙으려고 일어서는 것이다.

또한 빗을 왼쪽 머리카락에 비비면, 왼쪽 머리카락이 훌쩍 따라 일어서는 것을 보게 된다.

역시 빗이 머리카락에 닿지 않았는데도, 머리카락이 빗에 달라붙으려고 일어서는 것이다.

하지만 그 빗의 부분을 오른쪽 머리에 가져다 대면, 머리카락이 움직이지 않는다.

하전입자들의 쏠림 현상 때문이다. 즉, 빗과 마찰된 왼쪽에는 양전기입자가 몰리고, 오른쪽에는 음전기입자가 몰리게 된다. 그래서 음전기입자가 몰려있는 빗의 부분을 그 오른쪽에 가져다 대면, 오히려 척력이 작용하게 되는 것이다.

자유전자들이 자기자리를 찾으면 이동하던 일을 멈추게 된다.

그러면 전자기입자들도 에너지를 잃고 해체되어 도로 원-입자로 돌아간다.

이 진실을 물리적 증거로 반론할 수 있는가?

2,299. 계속되는 마찰을 통해 생기는 하전입자들은 대전된 입자들과 충돌하며 열을 발생한다. 그 온도가 상승할수록 더 많은 원-입자들이 몰리며 결합하여 하전입자로 변환되고, 그 입자들이 대전된 입자들과의 충돌을 통해 온도를 계속 올리게 된다.

그러다 나중에는 불꽃이 일게 된다.

이 진실을 물리적 증거로 반론할 수 있는가?

2,300. 손끝으로 어떤 물체를 잡으려는 순간, 정전기 현상이 발생하며 불꽃이 튀는 모습을 보았을 것이다. 그렇게 손으로 금속을 만질 때 발생하는 정전기 전압은 2만~5만V로서, 가정에서 평소에 쓰는 220V의 수백 배 전압을 갖고 있다. 실로 엄청난 양의 전압이 아닐 수 없다. 물론 순간적으로 발생하므로, 인체에는 위험이 없지만 말이다.

하지만 하늘에서 떨어지는 낙뢰는 큰 화재의 원인이 되기도 한다. 그 하전입자들의 충돌을 통해 화재가 발생할 수도 있는 것이다. 전기 합선사고로 발생하는 화재도 역시 마찬가지이다. 이처럼 마찰을 통해 생성되는 하전입자들의 충돌로 불이 발생하는 것이다.

그렇게 불이 발생했다는 것은 더 큰 에너지가 발생했다는 것이다. 이어 더 많은 원-입자들이 몰려들며 광자 및 불-입자로 변환된다. 그런즉, 불-입자도 광자의 일종이다.

이 진실을 물리적 증거로 반론할 수 있는가?

2,301. 위에서 소개한 이미지는 촛불과 그 주변에 생긴 광자들을 상징적으로 보여주고 있다. 여기서 촛불과 가장 가까이에 있는 원-입자들은 불-입자로 변환되고, 그 주변에 있는 원-입자들은 광자로 변환된다. 그리고 촛불과 멀어질수록 광자의 밀도가 낮아지며 어두워진다. 아울러 불은 광자의 밀도가 가장 높게 나타난 것이다.

이 진실을 물리적 증거로 반론할 수 있는가?

2,302. 태양의 중심부에서 중력에 의해 두 개의 수소원자들이 핵융합을 하여 한 개의 헬륨원자가 만들어지는데, 헬륨원자는 수소원자보다 부피가 작다. 원자는 질량이 커질수록 부피가 작아지기 때문이다. 그래서 핵-융합이 일어날 때마다 항성의 빈공간이 확장된다.

원자의 대부분은 빈 공간이 차지하는데, 원자핵이 콩알 정도의 크기라면 나머지 빈 공간은 축구장 규모의 크기라고 할 수 있다. 그 바깥으로는 원자껍데기가 감싸고 있다. 그런데 두 개의 수소원자가 핵융합을 통해 합치면 한 개의 헬륨원자가 되면서, 한 개의 수소원자가 차지하고 있던 빈 공간이 생기게 된다. 또한 원자는 질량이 커질수록 부피가 작아지기 때문에, 항성의 빈 공간은 더 커지게 된다.

위에서 소개한 그림에서 보는 바와 같이 핵융합을 통해 두 개의 원자가 합하여 하나가 되면서 빈 공간이 생기는데, 그 빈 공간은 팽창된 열에너지가 채운다. 즉, 태양 속에 생기는 거대한 빈 공간을 열팽창에너지가 채우고 있다. 때문에 태양은 엄청난 양의 핵융합을 수십억 년 동안 해오면서도 작아지지 않고 유지될 수 있다.

이 진실을 물리적 증거로 반론할 수 있는가?

2,303. 태양 속의 거대한 빈 공간을 채우고 있는 그 열팽창에너지가 바로 불-입자이다.

태양의 중심부에서는 핵융합을 통해 엄청난 규모의 에너지가 발생하기 때문에, 역시 엄청난 규모의 원-입자들이 몰리며 결합하여 불-입자로 변환되는 것이다.

아울러 그 불-입자는 곧 광자이자 전자기파이다.

태양이 거세게 뿜어내는 불-폭풍의 정체가 바로 그것이다.

그래서 태양에서는 엄청난 규모의 광자 및 전자기파를 방출하는 것이다.

이 진실을 물리적 증거로 반론할 수 있는가?