홀로그램 우주: 영점 에너지(zero point energy), 그 무한한 에너지의 대양

마이클 탤보트의 홀로그램 우주 81~83쪽

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감추어진 질서 (도[道]: 더 깊은 질서)와 드러난 질서 (물질우주)

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우리의 우주가 더 깊은 질서의 한갓 창백한 그림자에 지나지 않는다면 우리 현실의 씨줄과 낱줄 속에는 그 이상의 또 무엇이 숨어 있단 말인가?

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이에 대해 봄(David Bohm)은 한 가지 사실을 제시한다.

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현재의 물리학적 이해에 의하면,

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공간의 모든 영역이 다양한 파장의 파동으로 이루어진, 상이한 종류의 장으로 가득 메워져 있다. 그 각각의 파동들은 언제나 최소한 일정량의 에너지를 갖고 있다.

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[그림 설명: 지난번 양자물리학 설명에서 '양자(quantum)'를 위 그림의 왼쪽 비탈처럼 연속적인 에너지 값이 아닌, 오른쪽 계단처럼 일정한 양의 에너지로 말씀드렸는데..

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여기서 말하는 '최소한 일정량의 에너지', 즉 '영점에너지 (zero point energy)'라는 개념은 아래 그림처럼 어떤 입자의 에너지를 아래로.. 에너지 계단을 내려와,

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제일 낮은 곳까지 떨어뜨린다고 해도.. 양자물리학적으로 제일 낮은 곳의 에너지는 '0'이 아닌 '최소한 일정량'의 값이 된다는 것입니다.

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이러한 모든 입자가 갖는 일정량의 최소에너지를 '바닥 상태(ground state, vacuum state)' 에너지 또는 '영점 에너지 (zero point energy)'라고 부릅니다.

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무엇보다 '영점 에너지'의 중요한 사실은..

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양자물리학의 업그레이드 버전인 '양자장 이론 (quantum field theroy)'에서 이러한 영점에너지를 계산하면 실제로 '무한대'값이 나온다는 사실입니다. (참고로 양자장 이론은 양자물리학에 아인슈타인의 특수 상대성이론을 적용한 이론입니다.)]

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(실제로,) 하나의 파동이 지닐 수 있는 최소한의 에너지를 계산했을 때,

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물리학자들은 ‘1cm의 빈 공간마다, 알려져 있는 우주 속의 모든 물질의 에너지 총합보다 더 큰 에너지가 담겨 있음’을 발견했다.

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어떤 물리학자들은 이 계산을 진지하게 받아들이려고 하지 않고 거기에는 틀림없이 어떤 오류가 있다고 믿는다.

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봄은 이 무한한 에너지의 대양이 (언제 어디서나..) 실제로 존재해서 우리에게 감추어진 질서의 광대하고 신비한 성질에 대해 최소한 약간은 귀띔을 해주고 있다고 믿는다.

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무한한 에너지의 대양 [감추어진 질서]

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(그러나,) 그는 많은 물리학자들이 이 엄청난 에너지 대양의 존재를 무시해버리는 것이,

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마치 물고기가 자신이 헤엄치고 다니는 물의 존재를 인식하지 못하는 것처럼..

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애초부터 이 대양 속의 떠다니는 부유물들, 즉 물질에만 관심을 기울이도록 교육받았기 때문이라고 본다.

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물질 세계관을 열심히 배우고 있는 학생들, 그림 원본 출처: Image by OpenClipart-Vectors from Pixabay

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빈 공간이 그 속을 움직이고 있는 물질만큼이나 생생하고 다양한 작용으로 가득 차 있다는 봄의 견해는 보이지 않는 에너지의 대양에 대한 그의 사상 속에 완숙하게 드러나 있다.

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물질은 흔히 허공이라고 불리는 이 대양으로부터 독립하여 존재하는 것이 아니다. 물질은 공간의 일부분이다. ... (그리고,) 공간은 비어 있지 않다. 그것은 ‘꽉 차’ 있다.

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그것은 진공의 반대인 충만(plenum)이며 우리를 포함한 만물의 존재 기반이다. 우주는 이 에너지의 우주적 대양으로부터 따로 떨어져 있지 않다.

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(더군다나,) 우주는 그 표면 위의 한 물결, 상상할 수 없이 광대한 대양 속의 작은 ‘파문’이다. ...

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달리 말하자면 우주는 우리가 보듯이 그 분명한 물질적 성질과 엄청난 크기에도 불구하고 홀로 존재하지 않으며 그보다 훨씬 더 광대무변하고 표현할 수 없는 그 무엇의 산물이라는 것이다.

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그뿐 아니라 우주는 이 광대무변한 그것의 중요한 소산도 아니고 단지 지나가는 그림자, 만물의 확대된 조망속에서는 한낱 한 번의 딸꾹질 정도에 지나지 않는 존재인 것이다.

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이 무한한 에너지의 바다도 감추어진 질서 속에 깃들여 있는 것의 전부가 아니다.

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감추어진 질서는 우리 우주 속의 만물에 탄생을 안겨준 바탕이므로 그것은 또한 최소한 과거에 있었던, 그리고 앞으로 존재할 모든 아원자 입자들, 모든 형태의 물질과 에너지, 생명..

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그리고 가능한 형태의 모든 의식, 퀘이서(quasars)로부터 셰익스피어의 뇌에 이르기까지, DNA로부터 은하계의 크기와 모양을 결정하는 힘에 이르기까지 모든 것을 담고 있다.

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무한한 에너지의 대양에서 투사된 DNA부터 은하계의 모든 것들..

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그리고 이조차 그것이 담고 있을지도 모르는 것의 전부는 아니다. 봄은 감추어진 질서가 사물의 종국이라고 믿어야 할 이유도 없다고 본다.

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그 너머에는 상상하지 못한 차원들이 존재할지도 모른다.

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(바로) 끝없이 펼쳐지는 무한한 차원들이…….

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끝없이 펼쳐지는 평행 우주속 행성들

[출처] 홀로그램 우주: 영점 에너지(zero point energy), 그 무한한 에너지의 대양|작성자 오슈리아