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천문학

과학적 혁명은 아직도 가능하다 : 빛의 속도, 중력 상수 등은 변할 수도 있다?

과학적 혁명은 아직도 가능하다. 

: 빛의 속도, 중력 상수 등은 변할 수도 있다? 

(Major Scientific Revolutions Are Still Possible)


 ‘진보의 신화(myth of progress)’를 조심하라. 과학자들은 그들이 아는 것보다 모르는 것이 훨씬 더 많다.

때때로 새로운 발견이 물리학, 생물학, 또는 다른 과학 분야에서 기존에 알려져 있던 것에 도전한다는 소식을 듣게 된다. 이러한 발견들은 자주 무시되거나, 기존의 믿음 체계 안으로 통합되어 흡수되어 버린다. 그러나 비정상적인 발견들이 충분히 많다면, 과학적 혁명은 시작될 수 있다. 여기에 폭발 잠재력이 있는 몇몇 과학 뉴스들이 있다.  


한 연구는 초기 달과 지구의 대격변 시기에 의문을 제기하고 있었다.(위스콘신-매디슨 대학) : 행성 과학자들은 원시 지구에서 달을 형성했던 거대 충돌과 후기 대폭격기(Late Heavy Bombardment, LHB)의 두 사건을 사실로서 말해오고 있었다. ”이 두 사건 모두 널리 받아들여지고 있지만, 입증된 것은 아니다.” 논문의 저자들은 경고하고 있었다. 주장되는 사건들의 연대는 아폴로 월석에서 충격 광물 내의 지르콘(zircons)으로부터 추정된 것이었다. 이제 아론 카보이지(Aaron Cavoisie)는 그 지르콘으로부터 연대를 추론하는데 사용됐던 방법에 의문을 던지고 있었다. 후기 대폭격기에 지구 생명체의 출현에 관한 추론은 의심스럽다. 과학적 합의(consensus)에 의해서 지지되고 있음에도 불구하고, 후기 대폭격기는 거의 이해되지 않고 있다. 그 기사는 말한다. 또한, ”지르콘 시계의 재설정에 관한 문제는 항상 매우 복잡한 일이었다.”


땅을 뒤흔드는 한 혁명적 연구는 물리학의 기본 원리에 도전하고 있다(Science Daily. 2015. 11. 20). 케이온(kaons)에 대해 들어보았는가? 물리학자들의 한 국제적 팀은 케이온이라 불리는 아원자 입자의 붕괴에 대한 혁명적인 연구를 발표했다. 이것은 과학자들이 우주의 형성을 이해하는 방법을 변경시킬 수 있다. 이슈는 반물질(antimatter) 문제이다. 지금까지 입자와 그들의 반입자는 전하(charge)를 제외하고 동일한 것으로 여겨지고 있었다.(8/13/15). ”오직 물질-반물질의 비대칭성을 가지로, 그들은 물질과 반물질이 동일하게 만들어진 우주에서, 오늘날 대부분 물질로만 채워져 있는 이유를(이것은 빅뱅 이론의 주요한 모순으로 남아있다) 설명할 수 있기를 희망하고 있었다.” 합의된 믿음에 뭔가가 필요하다.


시간이 흐르면서 암흑물질은 기본 상수 값들을 변경시키는 원인이 될 수 있다 (PhysOrg. 2015. 11. 19) : 변화하는 상수 값의 중요성을 누가 알겠는가? 그것이 우주론에 미치는 영향은 엄청날 수 있다. 호주 과학자들은 알려지지 않고 있는 암흑물질(dark matter)에 관한 이론적 개념을 수정하고 있었다. 그러나 그 의미를 생각해 보라.

빛의 속도(the speed of light), 플랑크 상수(Planck’s constant), 뉴턴의 중력 상수(gravitational constant)와 같은 자연의 기본적인 상수들은 그 이름이 가리키고 있는 것처럼, 시간이 지나도 항상 일정한 것으로 생각해 왔다. 그러나 과학자들은 1937년서 부터 이러한 가정에 의문을 제기해왔었다. 그때 폴 디랙(Paul Dirac)은 뉴턴의 중력 상수가 시간이 지남에 따라 감소할 수 있다는 가설을 제시했었다.

이제 Physical Review Letters 지에 게재된 새로운 논문에서, 호주 시드니의 뉴사우스 웨일즈 대학의 예브게니와 빅터는 암흑물질(dark matter)이 자연의 기본 상수들을 느려지게 하는 원인이 될 수 있으며, 암흑물질 장에서 진동(oscillations)에 기인하여 동요할 수 있음을 이론적으로 보여주었다. 이러한 개념은 약하게 상호작용하는 암흑물질 입자들이 표준 모델의 입자들과 소량으로 상호작용할 수 있음을 필요로 한다. 과학자들은 이것이 가능함을 보여주었다.

그러나 상수가 변화한다면, 지구의 생명체 거주 환경도 변화되는 것이 아닌가? 저자들은 말하고 있었다 :

”기본 상수들은 우주에서 생명체의 존재와 일치하여 '미세 조정'되어 있다.” 스타드니크(Stadnik)는 Phys.org 지에서 말했다. ”물리적 상수들이 조금만 달랐다면, 생명체들은 출현하지 못했을 것이다. 기본적 '상수'들이 변한다는 발견은 물리적 상수들이 오늘날 생명체를 유지하도록 하는 값을 어떻게 가지게 되었는지를 이해하는 데에 도움이 될 수 있다. 상수들이 생명체의 존재와 일치하도록 되어있는 우주의 영역에서 우리는 단순히 나타났다.”

그들은 우리가 우주에서 특별한 시간 또는 특별한 위치에 살고 있다는 것을 말하고 있는 것처럼 보인다. 그들의 사색처럼, 그러한 주장은 과학자들도 가능성으로서 그러한 엉뚱한 개념을 고려하고 있다는 것을 보여준다. 그리고 그것은 우리가 자연에서 감사하게 여겨야만 하는 많은 물리적 실체들이 있다는 것을 의미하는 것이다. 


우리가 알고 있는 우주 (PhysOrg. 2015. 11. 17) : 과학자들이 기본적 물리학에 얼마나 무지(ignorance)한지 그 깊이를 엿보기 원한다면, 이 글을 읽어보라. 물리학(physics)은 과학에서 가장 견고하다고 간주되고 있는 분야이다. USC의 물리학자들은 끈 이론(string theory)에 대한 찬성과 반대 이유들을 제시하면서, 다른 차원, 암흑물질, 아원자 입자 등에 대해 이야기하고 있었다. 실체의 95%가 과학에서 알려져 있지 않다. 그는 반복했다. 아마도 그 제목은 ”우리가 알지 못하는 우주”로 되어야할 것이다.

당신이 PhysOrg(2015. 11. 16) 지에서, ”별이 폭발할 때, 어떤 원소들이 얼마나 만들어지는 지를 결정하기 위해, 열핵반응(thermonuclear reaction) 속도를 연구하는 연구자들”과 같은 과대 선전되고 있는 글을 읽을 때, 그들의 속마음을 읽을 수 있어야 한다.

우리 모두는 별로부터 시작하여 만들어졌다. 이것은 아름다운 은유가 아니다.

칼 세이건(Carl Sagan)과 닐 디그레이스 타이슨(Neil DeGrasse Tyson)의 코스모스 시리즈에서 들었던 것처럼, 수소뿐만 아니라, 우리 몸을 이루고 있는 모든 성분들은 별들에 의해서 만들어진 원소들로 이루어져 있다.

우리 뼈의 칼슘, 호흡하는 산소, 혈액에 있는 철... 이 모두는 별들의 원소 공장에서 만들어진 것들이다. 애플 파이에 있는 탄소도 그렇고 말이다.

이러한 힌두교의 선승(guru) 같은 문장 아래에서, 물리학자들은 핵합성에 대해서 많은 것들을 정말로 알지 못한다는 문장을 찾을 수 있다. ”그것은 꽤 간단한 것 같지만, 매우 복잡한 과정이다. 그리고 여전히 많은 불확실성이 존재한다.”



진화 과학자들의 과장된 선전은 중지되어야만 한다. 과학은 항상 증거에 기초하여야만 한다. 이것이 필요한 이유를 알기 위해서는, 1900년 경에 이루어졌던 과학적 선전들을 생각해 보라. 몇몇 사람들은 그들이 모든 것들을 잘 이해하고 있다고 주장했었다. 과학에서 필요한 것은 그 정확성을 소숫점 이하로 늘려가는 것뿐이라고 말했었다. 그러나 그들이 믿고 있었던 모든 것들은 틀렸던 것이다. 원자, 유전학, 생물유전, 지질학, 행성, 별, 우주에 관한 그들의 견해는 극적으로 바뀌었다. 1900년은 상대성이론, 양자역학, 판구조론, 유전체학, 우주여행, 원자방사선, 적색편이, 전자현미경 등이 알려지기 이전이었다. 그 시대 사람들이 생각했던 우주는 우리의 은하수였다. 그들은 완전히 틀렸던 것이다! 다시 지금으로부터 100년 후에, 오늘날의 과학 이론들이 이와 같은 상황이 되지 않을 것이라고 누가 장담할 수 있겠는가? 그때까지 지구가 존재한다면, 미래의 과학자들이 2015년에 주장됐던 이론들이 얼마나 틀렸던 것인지를 말하고 있을 수도 있는 것이다.   


과학의 신뢰성은 과학계의 합의(consensus)와는 관계없이 내적인 진실성과 관련 있는 것이다. 많은 과학자들과 과학 사회는 진실이 무엇인지에 관한 것보다, 자신의 직장과 지위, 그리고 수백만 달러의 연구 자금에 더 관심이 있는 것처럼 보인다. 진화, 빅뱅, 고생대, 화석... 등의 과학 뉴스들을 때마다 이것을 생각하라.

 


*관련기사 : 빛의 속도는 변한다? : 두 과학자 '아인슈타인이 틀렸다' 주장 (Science Times, 2016. 12. 1)
http://www.sciencetimes.co.kr/?news=빛의-속도는-변한다

0.96478이 바꿀지 모를 우주 생성 이론 (2016. 12. 1. 대덕넷)
http://www.hellodd.com/?md=news&mt=view&pid=60135



번역 - 미디어위원회

링크 - http://crev.info/2015/11/major-scientific-revolutions-are-still-possible/

출처 - CEH, 2015. 11. 24.

구분 - 4

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=6281

참고 : 5964|3303|3363|3365|6263|6265|5501|5290|6130|5871|4698|6086|5805|6155|6154|6101



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