힘의 정체는 무엇일까?

Categories: 이동용

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우주를 구성하는 기본 요소로 시간과 공간과 물질의 창조, 그리고 빛으로 그 물질 세계 를 완성하는 내용은 창세기 1장 첫째 날의 창조역사이다. 앞선 컬럼(빛은 무엇일까? Creation Truth Vol.23 No.10)에서 이 네 가지 요소들은 서로 연합되어 있으며 각각 독립적으로 생각할 수 없음을 설명한 바 있다.  여기서는 또 다른 요소로 우주에 존재하는 힘에 대하여 소개하 려고 한다. 힘은 무엇일까?

물질 세계에서 힘은 보이지 않는 실체로 공간과 물질을 통해서 서로 정교하게 균형을 이루 며 만물을 붙들고 있다. 오늘날 우주에는 4개의 기본적인 힘들이 존재하는 것으로 알려져 있다. 이 힘들은 표에 요약한 바와 같이 서로 매우 다르고 각기 고유한 특성을 가지고 있다. [1]

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이 네 가지가 우주를 붙들고 있는 힘들이다. 그러나 천문우주 분야에 관한한 중력 이 가장 중요한 힘이다. 중력은 다른 힘과는 달리 두 개의 기본적인 특성이 있다. 첫 째 중력은 우주와 같이 천문학적으로 먼 거리에 상호 작용한다. 둘째는 우주에 존재 하는 물체들 사이에 항상 당기는 힘으로 작용한다. 따라서 비록 매우 작은 힘 일지 라도 우주의 거대한 스케일의 구조와 조화를 이해하는데 가장 중요하다. 대폭발(빅뱅)로 우주가 시작되었다고 생각하는 자연주의 과학자들은 비록 현 우 주에 존재하는 이 힘들이 서로 뚜렷하게 다르고 고유한 특성을 가졌을지라도 과거 한 때 모두가 결합된 하나의 힘이었을 것으로 생각한다. 검증된 것은 없지만 빅뱅 초 기에 우주의 온도가 엄청 높았을 것으로 보기 때문에 고온의 상태에서 약력과 전자 기력과 강력들이 통합되어 하나의 힘의 상태였을 것으로 보는 것이다. 그리고 온도 가 점차 낮아지면서 이 힘들이 서로 분리되었다고 생각한다. 처음에 강력이 먼저 분 리되고 그 다음 전자기력이 그리고 온도가 더 낮아지면서 약력이 떨어져 나오게 되 어 오늘날과 같이 되었다는 것이다.

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이 표는 오늘날 이론 물리에서 제안하고 사용하고 있는 시간과 온도의 스케 일이다. 여기서 강력과 약력 그리고 전자기력의 통합을 추구하는 이론을 통일 장 이론 또는 대통합 이론(GUT: Grand Unified Theories)이라고 부른다. [2] 여기 에 중력을 더하여 4개의 기본 힘들을 통합하고자 하는 것이 바로 수퍼통합이론 (Super-Unified Theory) 또는 소위 “모든 것의 이론 (Theory of Everything)”이라고 알려졌다. [3] 하지만 지난 반 세기 동안 많은 학자들이 통합의 가능성을 제시해 왔지만 오늘날 물리학에서 대통합 이론이나 수퍼통합 이론 모두 실험적인 근거 가 없다. [4] 설사 초고온 상태에서 우주의 4가지 기본 힘이 통합될 수 있는 가능성 이 입증된다 할지라도 그 자체가 우주가 그러한 역사를 거쳐왔다고 증명하는 것 은 결코 아니다. 과학자들은 단지 우주에 존재하고 있는 힘들을 파악하고 그 힘들의 역할이 매우 중요함을 배워가고 있다. 입자물리에서 입자와 더불어 힘을 존재하게 하는 또 다른 실체(참고: Gluons, W&Z bosons, Photons, Gravitons 등)를 찾으려는 연구 에 집중하고 있지만 왜 우주에 그러한 힘들이 존재하는지… 물질이 존재하기 때 문에 힘이 존재하는 것인지 아니면 힘이 존재하기 때문에 물질이 존재하는 것인 지 과학은 그 답을 주지 못한다.

하지만 구약성경 욥기에 “누가 지혜로 구름의 수를 계수하겠느냐 누가 하늘의 물주머니를 기울이겠느냐. 누가 티끌이 덩어리를 이루며 흙덩이가 서로 붙게 하 겠느냐”(욥 38:37-38)라고 하나님이 욥에게 하신 질문을 통해서 힘의 기원에 대 한 힌트를 찾을 수 있다. 또 신약성경 히브리서 기자는 창조주 예수님에 대하여 “이는 하나님의 영광의 광채시요 그 본체의 형상이시라 그의 능력의 말씀으로 만물을 붙드시며…”(히1:3)라고 만물을 붙들고 있는 힘의 근원에 대하여 가르쳐 주고 있다. 과학자들이 힘에 대해서 연구할 수 있는 이유는 오직 그 힘이 우주에 존재하고 있기 때문이다. 어떻게 정교한 균형을 이루는 힘들이 만물을 붙들고 있게 되었는지 대해 과학은 답을 줄 수 없다. 그러나 지금까지 늘 사실로 드러난 성경의 가르침은 모든 기원의 문제들에 대해 정확한 답을 제공해 준다.

[1] Davies, Paul (1986), The Forces of Nature, Cambridge Univ. Press 2nd ed. [2] Ross, G. (1984). Grand Unified Theories. Westview Press. ISBN 978-0-805-36968-7. [3] Stephen W. Hawking’s Life Works: The Cambridge Lectures ISBN 1-55800-986-8 Retrieved from “http://en.wikipedia.org/wiki/The_Theory_of_ Everything” [4] Weinberg, Steven (1994), Dreams of a Final Theory, Basic Books, ISBN 0-679-74408-8


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