태양을 사랑한 이카루스의 후예!

음의 질량을 통한 암흑물질, 암흑에너지 가설의 논리 정리 및 검증방법 

 

1.  음의 질량은 상대론적 에너지식과 디랙 방정식의 해이다. 

      음의 에너지, 즉 음의 질량도 해이다.(m=E/c^2)

2.  “에너지가 낮은 상태가 안정하다!”는 물리학의 근본명제는 수정되어야 한다!

(http://icarus2.egloos.com/2724810)

음의 에너지 해를 받아들이지 못한데에는 “음의 질량”이 지구상에서 관측된 적이 없기 때문이기도 하지만, 근원적으로 “에너지가 낮은 상태가 안정하다!”는 근본명제가 음의 에너지에 적용되었을 때, 에너지가 가장 낮은 상태는 마이너스 무한대 에너지준위이고, 이에 따라 모든 질량은 에너지를 방출하고 마이너스 무한대 에너지준위로의 천이가 발생해서 우주가 붕괴될 것으로 예측되었기 때문이다.

 

그런데, 나는 음의 질량에 대한 운동방정식을 분석한바, “음의 질량은 극대점에서 안정하다!”는 중요한 사실을 발견하였다. 이것은, 양의 질량에 대한 관측으로부터 얻었던 명제인 “에너지가 낮은 상태가 안정하다!”를 음의 질량에 적용함에 있어, 실제적인 분석없이 이 명제가 음의 질량에도 당연히 그대로 적용될 것이라고 의심 없이 받아 들인 것이 그 원인이다.

F = -ma = -∇U, a = - F/m (m>0)

음질량(마이너스질량)의 경우 힘과 운동방향이 반대인 것으로부터, 우리는 음의 질량이 극대점에서 안정하고, 극대점에서 하모닉 오실레이션 함을 알 수 있다.

 

따라서, “에너지가 낮은 상태가 안정하다!”는 명제는

“ 양의 질량은 에너지가 낮은 상태에서, 음의 질량은 에너지가 높은 상태에서 안정하다! “로 수정되어야 한다.

 

또한, 음의 에너지 준위가 존재하더라도 양의 에너지가 음의 에너지 영역으로 들어가는 순간부터 음의 에너지 법칙을 따라야 하므로, 양의 에너지가 음의 에너지로 전환되는 천이가 금지될 수 있으며, 설령 자발적 천이과정이 존재하더라도 "음의 질량은 에너지가 높은 상태에서 안정"하기에 마이너스 무한대 에너지 준위로의 파국은 생기지 않는다!

 

“마이너스 무한대 에너지 준위로의 천이” 문제가 해결됨에 따라 “음의 질량”의 반대논리가 사라진 반면, “음의 질량”의 존재를 시사하는 3개의 방정식(①상대론적 에너지식 ②Dirac 방정식 ③장방정식)이 존재한다.

 

3.  음의 질량과 음의 질량 간의 운동, 음의 질량과 양의 질량 간의 운동은 에너지보존과 운동량 보존을 준수한다.

4.  음의 질량은 우주의 가속팽창에 대한 일반상대론 및 장방정식의 해이다.

우주의 가속팽창에 대한 설명으로부터, 암흑에너지는 음의 질량(마이너스질량, 음질량)으로 해석될 수 있으며, 음의 질량이 존재하는 경우 암흑에너지가 설명 된다는 점에 대해서 대부분의 물리학자들이 동의하고 있다. 이는 “음의 질량이 존재할 경우 암흑에너지를 설명할 수 있음”에 대해서 동의한다는 의미이지, 물리학계가 “암흑에너지의 본질이 음의 질량으로 부터 나온 양의 중력퍼텐셜에너지이다” 라는 주장에 동의한다는 것은 아니다.

 

물리학계는 “음의 질량”을 위의 “마이너스 무한대 에너지준위로의 파국문제”와 “그동안의 미관측”으로 인하여 받아들일 수 없었고, 이에 따라 암흑에너지를 “음의 질량 밀도”로 해석하지 않고, “양의 질량이지만, 음의 압력을 가진”이라는 해석을 통해서 설명하고 있다.

 

1) 1998년 우주의 가속팽창을 관측했던 두팀 모두, 기존의 우주상수가 없는 장방정식의 해로 “음의 질량 밀도”를 얻었다.

즉, 지난 70여년간 검증된 우주상수가 없는 장방정식은 우주의 가속팽창에 대해서 “음의 질량 밀도”를 해답으로 제시하고 있다는 것이다.

HSS(The High-z Supernova Search) team : Brian P. Schmidt, et al :
http://arxiv.org/abs/astro-ph/980520114P, 26~29lines.
If Λ=0, Ω_m = - 0.38(±0.22) : negative mass density

SCP(Supernova Cosmology Project) team : S.Perlmutter et al.
http://arxiv.org/abs/astro-ph/98124737P
If Λ=0, Ω_m = - 0.4(±0.1) : negative mass density

 

2) 암흑에너지 관련 많은 논문과 전공 교재에서, 암흑에너지 관련항, 즉 우주상수항이 음의 질량 밀도에 대응됨을 수식적으로 밝히고 있다.

ρ_eff = - Λ / 4πG, Λ가 양의 값이므로, 우주상수는 “음의 질량 밀도”에 대응된다.

 

따라서, “음의 질량”이 존재한다면 암흑에너지는 설명되고, 아인슈타인의 장방정식 또한 수정될 필요가 없다. 지난 70여년간 우주상수가 없는 장방정식은 우주에 대해서 올바른 결과를 제시하여왔다. 

“음의 질량 밀도”를 버림에 있어, “수식”이 이값을 부정한 것이 아니라, 우리의 “고정관념”이 이값을 버리도록 했으나, 그 “고정관념”이 기반하고 있었던 “마이너스 무한대 에너지 준위로의 천이문제”가 실제로 발생하지 않는다는 점을 생각해 볼 필요가 있다.

 

5.음의 질량을 통한 우주의 가속팽창 - 암흑에너지 증명

 1) 암흑에너지 및 중력에 관한 중요한 보고-1,2(2011.10월)
[중력적 효과의 크기]와 [우주의 구성성분의 크기]가 1:1 대응될 것이라는 물리학과 천문학의 절대명제가 잘못되었음을 증명하다.
http://icarus2.egloos.com/3242549
http://icarus2.egloos.com/3243447

 

2) 음의 질량을 통한 우주의 가속팽창 - 암흑에너지 증명 - 시뮬레이션

    [우주의 탄생으로부터 현재까지 우주가 보인 거시적인 움직임, 즉, [가속팽창==>감속팽창==>다시 가속팽창]을 음의 질량을 통하여 순차적으로 증명하다.]
    http://icarus2.egloos.com/3294606

    http://icarus2.egloos.com/3295750

6. 암흑물질(dark matter)은 음의 질량(negative mass)으로 이루어져 있다.

[ 동영상은 꼭 보시기 바랍니다! ] 

시뮬레이션 동영상을 통해서 알 수 있는 점은, 우리 우주의 초기에 음의 질량과 양의 질량의 쌍생성이 있었다면, 현재 양의 질량들은 인력적인 효과에 의해서 은하, 은하단 구조를 이루고 있고, 음의 질량들은 척력적인 효과에 의해서 우주 전체에 거의 균일하게 분포하고 있게 된다.

 

또한, 음의 질량과 양의 질량으로 이루어진 은하 및 은하단과의 인력적인 상호작용에 의해서, 음의 질량(암흑물질)은 은하주변에 뭉쳐있는 클러스터링 구조를 이루고 있게 된다.

이와 같이 음의 질량(암흑물질)이 은하주변에 클러스터링 되어 있는 구조로부터, 은하내의 별들에 추가적인 구심력이 발생하고, 이를 통하여 은하의 로테이션 커브를 설명할 수 있다.

 

앞서 설명드렸던 암흑에너지에 해당하는 “음의 질량 밀도”의 존재를 가정할 경우, 암흑에너지를 만들어 내는 “음의 질량 밀도”가 암흑물질의 구심력 효과 또한 동시에 설명할 수 있다.

 

즉, “음의질량” 이라는 단일항에 의해서 “암흑에너지”와 “암흑물질”이 동시에 설명된다는 것이다.

 

[ 은하 밖에 분포하는 음의 질량으로부터 은하내에서의 구심력 효과 ](http://icarus2.egloos.com/2732221)

   

[균일하게 분포하고 있는 음질량(음에너지)에 둘러싸인 은하구조]

1)   왼쪽에 흰색의 비어있는 공간은 달리 표현하면, 음의 질량과 양의 질량이 동일한 밀도로 가득차 있는 공간이라 가정해 보면,

흰색의 비어있는 공간 = 0 = (+ mc^2) + (- mc^2) = 0

 

2)   이제 전영역에 걸쳐 음의 질량이 균일하게 분포하므로, 질량 m에 작용하는 음의 질량에 의한 효과는 0 이 된다.

3)   이제 남아있는 질량은 왼쪽 흰색의 영역 전체에 양의 질량이 음의 질량 밀도로 분포하고 있게 되고, 균일하게 분포한 양의 질량이 반경 R에 위치한 양의 질량 m에게 작용하는 중력은 반경 r 이내의 질량 분포만이 m에게 중력을 작용시킴을 알 수 있다. – Shell Theorem.

 

4)   따라서, 최종적으로

즉, 거리 r 에 비례하는 형태의 암흑물질분포를 설명할 수 있다. 또한 은하내의 개별 중력원의 위치에 영향받지 않는 암흑물질 분포를 설명할 수 있다.

5) 최근 시뮬레이션 결과 : 은하외부의 암흑물질에 의한 구심력 효과 시뮬레이션
http://icarus2.egloos.com/3059979

7. 음의 질량과 양의 질량의 쌍생성모델에서 총 중력퍼텐셜 에너지 및 암흑에너지 항

우리는 우주의 구성성분을 판단함에 있어 질량-에너지를 측정하여 우주의 구성성분을 파악하는 것이 아니라, 중력적 효과, 즉 중력퍼텐셜에너지를 통해서 우주의 구성성분을 파악하고 있다.

 

따라서, 만일 일반물질의 중력퍼텐셜 에너지(U) 보다 더 큰 어떤 미지의 중력퍼텐셜 에너지(U-+)가 존재하게 될 때, 우리는 일반물질의 질량-에너지보다 더 큰 어떤 미지의 질량-에너지가 존재한다고 추정하게 될 것이다.

위는 총 정지질량에너지가 zero인 상태에서 원거리 은하들을 음의 질량이 둘러싸고 있는 구조로 배치시킨 시뮬레이션 결과이다.

              

Matter : 4.6 (1) è(1)

Dark Matter : 23.3 (5.065) è(5.523)

Dark Energy : 72.1 (15.674)è(15.463)

놀랍게도, WMAP의 예측비율과 매우 유사한 중력 퍼텐셜 에너지비를 얻을 수 있었다.

여기서 중요한 점은 이 중력퍼텐셜 에너지비가 총에너지가 Zero인 상태에서 나온다는 점이다. http://icarus2.egloos.com/3243447

8.음의 질량으로 이루어진 암흑물질은 다음의 여러가지 특성을 모두 설명한다.

1)   거의 균일하게 분포하는 암흑물질
   : 암흑물질(음의질량)간 척력적(반중력) 효과로부터 기인 

2)   암흑물질(dark matter)로 구성된 별이나 은하의 미관측

: 암흑물질(음의질량)간 척력적 효과로부터 기인.
3)   은하주변에 암흑물질의 군집(Clustering) 현상

: 거대 양의질량과 암흑물질(음의질량)간의 인력적인 효과

4)   은하의 로테이션 커브를 만드는 추가적인 구심력 효과

: 양의질량과 암흑물질(음의질량)간의 기본적인 특성

5) 은하구조 형성에 대한 기여 - 추가적인 구심력 효과
6) 거리 r에 비례하는 형태의 암흑물질의 질량 분포 가능
7)   암흑물질간의 낮은 상호작용 : 암흑물질간 척력적 효과로부터 기인

8)   총알성단(Bullet Cluster)의 충돌 현상

   : 총알성단의 충돌모습은 ++, - -, - + 3가지 관계가 모두 옳아야 설명되는 현상으로, 우연이라고 보기 어렵다.

9)   현재까지 암흑물질의 직접적인 관측 또는 직접적인 관측수준의 발견은 은하외부에서만 있어왔다는 점.

  : Bullet Cluster 및 여러 은하들에 대한 관측 결과로부터 암흑물질이 은하(바리온 물질) 주위에 인력적으로 클러스터링 됨이 명확하게 관측된 반면, 은하내의 중력원들인 은하중심부의 블랙홀이나, 은하내의 항성인 태양 등 은하내의 일반물질 주위에서는 암흑물질이 클러스터링 된 현상이 관측되지 않은 점.

10) 현재까지 지구나 태양계에서 암흑물질이 미관측 된 점(Xenon100, CDMS II…)

11) 빅뱅이론에 의해서 요구되는 비바리온적 암흑물질에 대한 조건의 충족
12)암흑물질이 일반물질과 중력적인 상호작용을 하면서도, 은하내의 블랙홀과 같은 거대중력원에 의해서 분포가 거의 영향 받지 않는 문제점.

  : 은하중심부의 블랙홀이 암흑물질을 전혀 또는 거의 흡수하지 않는 것으로 보이는 관측 결과들에 대한 타당한 설명.(http://icarus2.egloos.com/3007188)

-  Astronomers Find Black Holes Do Not Absorb Dark Matter

-  Greedy Supermassive Black Holes Dislike Dark Matter

9.  음의 질량 가설은 암흑물질과 암흑에너지 외에도 몇 가지 중요한 문제에 대한 설명을 제공한다.

1)   우리 우주의 에너지의 초기값 문제

: 우리 우주의 에너지의 초기값과 관련하여 에너지의 초기값이 “0” 인 것이 좀더 자연스러우며, 따라서 물질의 양의 에너지를 상쇄하기 위한 음의 에너지가 필요하다.

E_T = 0 = (+E) + (-E) = (Σm+c^2)+(Σ-m_c^2)+(ΣU) = 0

** Zero Energy 상태로부터 우주의 탄생 - 컴퓨터 시뮬레이션!
http://icarus2.egloos.com/3079631

 

2)   우주의 질량밀도가 임계질량밀도 근처값을 갖는 질량밀도의 파인튜닝 문제 (http://icarus2.egloos.com/2739777)

: 쌍생성의 기본 메커니즘인 1:1 대응과 음질량과 양질량의 총 중력퍼텐셜에너지 항의 특성 때문이다.

 

3)   우주상수가 왜 작고 논제로 값을 갖는가? 하는 Cosmological Constant Problem

: 암흑에너지의 근원이 음질량과 양질량의 중력 퍼텐셜 에너지이기 때문이다. 중력퍼텐셜 에너지이기 때문에 작은 값을 갖고, 음질량과 양질량의 중력퍼텐셜 에너지라 양의 값을 갖는다.

 

4)   암흑에너지의 상전이 문제

: 암흑에너지가 우주초기 인플레이션 시에는 매우 컷으나, 현재는 작은 문제

중력퍼텐셜 에너지는 평균거리 r에 반비례하기에 우주초기에는 이값이 매우 컷으나, 현재는 우주의 팽창에 따라 매우 작은 값을 갖는다. 간략한 계산을 통해 우주초기에는 현재보다 10^240배 이상 큰 암흑에너지 값을 얻을 수 있다. 

 

5)   빅뱅 가설에 따라, 현재우주를 되돌려 보았을 때 직면하게 되는 우주초기의 고밀도, 즉 블랙홀의 밀도를 넘어서는 상태로부터 팽창문제

현재의 양의 질량으로 이루어진 빅뱅가설은 우주초기에 우리 우주가 블랙홀의 밀도를 넘어서는 상태로부터 팽창하는 문제를 갖고 있다. 이것에 대해서 어떤 설명을 제시하긴 하지만, 진실로 우주의 총질량을 모아놓은 블랙홀의 내부로부터 모든 물질들이 탈출하는 일이 가능한 가? 또 다른 가설을 통해서 임시적인 설명을 제공하고 있는 것은 아닌가?

 

“음의 질량과 양의질량의 쌍생성” 가설에서는 현재 우주를 되돌리더라도, 양의 질량밀도와 음의 질량밀도의 상쇄로 인하여 우주초기에 양의 질량으로 된 블랙홀의 밀도를 갖지 않고, 따라서 팽창 가능하다! 또한 음의 질량과 양의 질량의 1:1 대응으로부터 나오는 중력퍼텐셜은 양의 값을 갖고, 이는 “탄생후 팽창이” 우주의 본질적인 특성임을 시사한다.

** 최근 컴퓨터 시뮬레이션 결과! - Zero Energy 상태로부터 우주의 탄생 - 컴퓨터 시뮬레이션!
http://icarus2.egloos.com/3079631

 

6)   우주의 Void 구조

: 우주의 거대구조인 “Void” 구조는 “중력적 요동” 외에도, 음질량간의 척력적인 중력효과로 인한 음질량 영역의 성장과 음의 질량과 양의 질량 쌍간의 “쌍소멸”로 인한 원시공동의 성장으로 인하여 발생하였을 수 있다.

 

10.  위의 설명들은 모두 단일한 가정으로부터 설명되는 사항들이다.

 

“우주 초기에 음의 질량(에너지)과 양의 질량(에너지)의 쌍생성이 있었다!”

 

20여 가지가 넘는 서로 다른 문제들이 “음의 질량(에너지)” 하나로 일관되게 설명되며, 이는 “음의 질량”에 대한 관념적 거부감을 내려놓고, 좀더 엄밀한 계산과 시뮬레이션을 통해서 검증해 볼 필요가 있다.

 

11.음의 질량을 통한 암흑물질, 암흑에너지 가설에 대한 검증

1) 암흑에너지의 크기에 상응하는 음의질량 분포로부터 은하내의 구심력 계산

V-4.(은하 밖에 분포하는 음의 질량으로부터 은하내의 구심력 계산)에서 제시한 방식을 따라서 은하의 rotation curve 또는 은하내의 암흑물질의 양을 설명하는 것이다.

 

따라서, 은하바깥의 음의 질량 밀도를 양의 mass density의 X 배 수준으로 놓고, 이 음의 질량 밀도에 의한 centripetal force effect가 은하내의 로테이션 커브를 설명하는 형태로 나온다면 “음의질량” 이라는 단일항목을 통해서 암흑에너지와 암흑물질을 동시에 설명하게 되고, 따라서 가설이 옳음을 증명하게 된다.
** 최근 시뮬레이션 결과 : 은하외부의 암흑물질에 의한 구심력 효과 시뮬레이션
http://icarus2.egloos.com/3059979

 
2) Simulation of the Bullet Cluster

충돌전에 두개의 galaxy cluster를 음의 질량(암흑물질)이 둘러싸고 있는 구조에서 충돌 시뮬레이션을 수행하면, 두 은하단을 중심으로 여전히 음의 질량(암흑물질)이 은하단을 둘러싸고 있고, 반면에 hot gas가 중간에 인력적인 상호작용의 영향을 받은 형태로 존재하는 모습을 볼 수 있을 것으로 예상된다.

        ①  +질량(hot gas), +질량(hot gas) : 인력적

    ②  -질량(암흑물질), -질량(암흑물질) : 척력적
③ 거대 +질량(은하,은하단), -질량(암흑물질) : 인력적 - 은하주변에 암흑물질의 클러스터링

3) 음의 질량과 양의 질량의 쌍생성을 가정한, 대규모 빅뱅 시뮬레이션.  

12.참고사항

   1)     “음의 질량을 통한 암흑물질, 암흑에너지 가설” 논문

Hypothesis of dark matter and dark energy with negative mass :
http://vixra.org/abs/0907.0015

2) Negative Mass is Stable at the State of High Energy
(음의 질량의 경우 에너지가 높은 상태에서 안정하다는 근본명제에 초점을 맞춘 논문)
http://vixra.org/abs/1107.0052

3) Zero Energy 상태로부터 우주의 탄생 컴퓨터 시뮬레이션
http://www.youtube.com/watch?v=vYEPbCpkLa8

4) 은하밖의 암흑물질(음의 질량) halo로부터 은하내에 구심력 효과가 존재함을 증명하는 시뮬레이션
http://www.youtube.com/watch?v=ylEi2gpnD08

5) 암흑물질이 빛을 방출하지 않는 이유!
http://icarus2.egloos.com/3209624

6) 암흑에너지 및 중력에 관한 중요한 보고-1,2
[중력적 효과의 크기]와 [우주의 구성성분의 크기]가 1:1 대응될 것이라는 물리학과 천문학의 절대명제가 잘못되었을 수 있음을 증명하다.
http://icarus2.egloos.com/3242549
http://icarus2.egloos.com/3243447

7) 음의 질량을 통한 우주의 가속팽창 - 암흑에너지 증명
Zero Energy 상태에서 컴퓨터 시뮬레이션을 수행했더니, 우주 초기의 [가속팽창]==>70억년 전까지의[감속팽창]==>현재의 [가속팽창]이 시간순으로 나타났다.

        http://icarus2.egloos.com/3294606

        http://icarus2.egloos.com/3295750

The change of Gravitational Potential Energy and Dark Energy in the Zero Energy Universe http://vixra.org/abs/1110.0019

[ 우리 우주의 (공간적) 중심을 찾는 방법 ]

I.  우주의 중심에 대한 일반적 논의

 

우주에 중심이 존재하느냐 하는 문제와, 만일 존재한다면 그곳이 어디인가? 하는 문제는 우리 인류의 오랜 관심사이다.

 

이 오래된 질문에 대해서 [ 현대의 물리학은, 우리 우주는 중심이 존재하지 않으며 경계가 없다고 말한다. ]

 

이 멋진 답변은, 어떤면에서 경이로운 우주와, 경외감을 갖게 하는 우주에 대한 설명으로서 적절하다고 생각해 왔다.

신이 스스로 존재하는 자였듯이, 우주가 어떤 시작과 끝을 갖거나 경계를 갖는 다는 것은 모든 것의 근원인 우주에 대한 신성모독처럼 들리기도 하기 때문이다.

또한, 그동안의 경험적 사실로부터, 모든 대상들이 가지고 있었던 중심의 존재여부에 대해서, 우주는 중심이 존재하지 않으며, 달리 표현하면 모든 곳이 중심이라는 이 신비스런 문구는 우주에 대한 신성함과 신비로움에 대한 적절한 투영으로 보인다. (물론 이는 물리학적인 투영이기도 하다.)

[ 모든 곳이 중심이 아니며, 또한 모든 곳이 중심이다! ]

그러나, 시간이 지날수록, 우리가 우주의 중심에 대해서 직접적인 답변을 피하고, 4차원과 비유로 일관하고 있는 것은 아닌가? 하는 생각이 들기 시작했다.

 

 

1. 우주는 무한한가? 유한한가?

우리는 우주가 한 순간 유한했다면, 이것이 영원히 유한해야 함을 알고 있다. 반대로, 우주가 한순간 무한했다면, 이것이 영원히 무한해야 함을 알고 있다. 즉, 무한에서 유한으로 가거나, 유한에서 무한으로 변할 수 없다는 것을 알고 있다.

 

개인적으로 보기에 “무한”은 수학에서 관념적으로만 존재하는 개념으로 보이며, 실제의 물리량 중 “무한”한 것은 없는 것으로 보인다. 더욱이 (우리)우주가 탄생과 유한한 나이를 갖는 점, 가장 빠른 속력이 빛의 속력 c로 제한되는 점, 중력이 중심력이어서 r에 관한 의존성을 갖는 점 등은 우리 우주가 유한할 가능성을 높여주고 있다.

 

곡률을 통한 해석에서, 닫힌(Closed) 경우를 제외한, 평평(Flat)하거나, 열린(Open) 경우가 우주의 무한함을 보장하지는 않는 것으로 보이는데, 입자나 은하, 에너지가 유한한 분포를 갖으면서도, 곡률은 Flat하거나, Open이 가능한 것으로 보이기 때문이다.    

 

우리 우주가 무한한지, 유한한지 현시점에서 관측적으로 결론이 나기는 어려워 보이기에, 따라서, 본 글에서는 우주가 유한하다고 가정하고 논의를 진행하겠다.

 

 

2. 우리는 왜 비유를 들어야 하는 가?

누군가 우주의 중심을 질문하면, 많은 사람들이 모든 은하가 팽창하는 풍선의 표면에 존재한다는 풍선의 비유를 들어 우리 우주에는 중심이 존재하지 않는다고 설명한다.

 

그것은 아마도, 우리 우주가 3차원이 아니라, 3+1차원 또는 4차원으로 기술할 수 있기 때문일 것이다.

여기서, 3은 x,y,z로 구성된 3차원 공간을 의미하고, 나머지 +1차원은 시간 차원을 의미한다.

 

3+1차원과 4차원은 같은 의미로 볼수도 있고, 다르게 볼수도 있다.

개인적으로는 우리 우주가 4차원보다는 3+1 차원으로 기술하는게 더 적절해 보이는데, 두가지를 구분한 이유는, 시간차원이 공간차원인 3차원과 독립된 차원을 형성하긴 하지만, 이것이 공간차원과는 조금 다르기에 구분이 필요한 것으로 보이기 때문이다.

 

가령, 공간의 3가지 성분이 간략한 변환을 통해서 서로 변환될 수 있는 물리량으로 볼 수 있는데 반하여, 시간은 이들 공간차원으로 대체될 수 없는 물리량으로 보인다.

 

이는 특히 4차원을 도입한 좌표계에서 명확해지는데, 3개의 공간차원은 실수값(축)을 갖는데 반하여, 시간차원은 허수값을 갖거나, 허수축으로 설정해야 만이 독립된 차원으로서 성립하기 때문이다.

 

로렌츠 변환에 대하여 다음의 물리량이 보존되는데,

원(또는 구)의 방정식 바깥에는 점이 찍힐수 없는 것처럼, 이는 어떤 사건을 기술할 때, 그 사건이 반지름이 c인 원주 또는 구표면상에서만 가능함을 의미한다. 이것과 우주가 팽창한다는 사실을 결합하여 풍선의 비유가 나온것으로  보인다.

 

이러한 세계에서 사건을 (공간과 시간을 축으로 하는) 2차원으로 기술하는 경우 원주상에만 존재가능한 반면, 그 원의 중심은 그 원주상에 존재하지 않기에 우리는 중심이 존재하지 않는다고(좀더 정확히는 원주상에 존재하지 않는다고) 말할 수 있고, 이를 우리 우주에 그대로 적용할 경우, 우리 우주에는 중심이 존재하지 않고, 경계도 없다고 주장할 수 있다.

 

그런데…..,

 

여기서, 이것이 수학적으로는 방정식이 이렇게 성립하지만, 4번째 좌표(x_4 = ict)가 우리가 현실세계에서 보는 실수값 또는 실수축을 갖지 않음을 우리는 분명히 알고 있다. 즉, 이는 무언가 약간의 차이를 시사하고 있다. 

 

3. 우리는 왜 사과와 지구에 대해서 중심이 존재하지 않는다고 가르치지 않는 가?

우주에 대해서는 중심이 존재하지 않는다고 일반적으로 설명하니, 질문을 바꾸어 보자.

 

사과와 지구에는 중심이 존재하지 않는 가?(사과와 지구의 중심이 사과와 지구 내부에 존재하지 않는가)?

 

조금 다른 이런 질문은 어떨까?

[ 사과와 지구는 질량 중심이 존재하지 않는 가? ]

 

우리는 일반적으로 위 두 질문에 대해서 중심이 존재한다고 답한다! 이것은 물리학자들이 동의하였거나, 또는 묵인하에 이루어진 지식이다.

 

사과와 지구에 대하여 우리가 3차원과 이것의 시간에 대한 움직임으로 운동을 기술한다면, 우리는 운동을 모두 기술할 수 있다. 또한 이는 사과와 지구에 대한 우리의 시각적 또는 경험적 결과와도 일치한다.

 

 이는 사과와 지구가 중심을 갖는 다는 설명이 어떤 유용함, 또는 크게 문제되지 않을 수준의 기술로 볼 수 있지 않을 까?

 

우리가, 사과와 지구를 4차원으로 기술한다면 이들 역시 중심이 사과와 지구내부에 존재하지 않지만, 특별히 사과와 지구에 대하여 4차원적인 기술을 적용하진 않지 않는 가?

 

즉, 우리는 어떤 대상을 4차원으로 기술할 수도 있지만, 3차원 + 시간에 따른 변화로도 기술할 수 있어 보이고, 또한 그렇게 하고 있다는 것이다.

 

지구상의 어떠한 물체의 움직임도, 3차원상의 운동으로 기술할 수 있고, 상대론적인 효과는 시간팽창이나 길이 수축 등의 항을 써서 기술할 수 있지 않은 가?

 

우리가 우주를 바라보면, 분명히 동,서,남,북,위,아래 이렇게 6방향에서 별들을 관측하고 있음이 분명하고, 별들이 풍선의 비유처럼 어떤 한 평면상에만 존재하지 않는 게 분명하다.

 

천문학에서도 항성이나, 별, 은하, 은하단, 블랙홀 기타등등 많은 사항에 대해서 중심을 도입하고 이 중심과 이 중심에 대한 상대적인 운동으로서 문제를 설명한다.

 

왜, 우리는 거의 모든 중심에 대한 질문에서 3차원 또는 3차원과 시간에 따른 변화로 답하고 기술하면서, 오직 우주의 중심에 대해서만 4차원으로 답하는 가?

 

우리가 우주에 대해서 중심이 존재하지 않는다고 가르쳐야 한다면,
왜, 사과와 지구에 대해서도 중심이 존재하지 않는다고 가르쳐야 함을 주장하지 않는 가?

 

4. 우주의 3차원적, 즉 공간적 중심은 어디인가?

우주의 중심을 질문하면, 4차원 또는 비유로 답변할 수 있으니~

질문을 바꾸어보자…

 

역시나 우주가 유한하다고 가정해 보자!(우주가 무한하다면 우주의 중심은 3차원으로 질문하든, 4차원으로 질문하든 존재하지 않는다. 다른 형태로는 우주가 무한하다면 모든 점이 중심이 될수 있다.)

우주가 유한할 때, 우주의 3차원적 중심은 존재하지 않는 가? 우주의 공간적 중심은 존재하지 않는 가? 우주의 질량중심은 존재하지 않는 가?

 

어떤 사람들은 "우주가 4차원인데, 3차원적 중심을 묻는 것은 의미가 없다"고 대답함에 의해서 이 질문을 피한다.

나는 이것이 의미가 없는 일인지 잘 모르겠다!

 

1)사과, 지구, 태양계 기타등등에 3차원적 중심을 도입하고, 그렇게 해서 물체의 운동을 설명하는게 정말로 의미가 없었는 가?

엄밀히 말해, 우주는 4차원인데, 사과와 지구는 3차원적 대상이거나 그런 것은 아니다.

사과와 지구도 4차원 좌표계로 기술하면, 4차원적인 대상이다. 즉, 지금 우리가 보고있는 모든것, 경험하고 있는 모든 것은 3차원적 대상이기도 하고 4차원적 대상이기도 한 것이다.

 

사과와 지구가 비록 4차원적 대상일지라도, 사과와 지구의 공간적 분포는 3차원 분포를 이루고 있고, 우리는 그들의 3차원적 중심을 정의하고 있으며, 또한 이는 유용하다.

 

우주가 설령 4차원이라고 할지라도, 우리들 중 대부분의 사람들이 관심을 갖고 있는 것은 사실 "우주의 3차원적 중심"이다. 우리가 사과와 축구공, 지구의 중심에 대해서 의문을 제기할 때 그것이 대상의 공간적 중심이 아니었는 가?

2)사과, 지구, 태양계에 질량중심을 도입하는게 의미가 없었는 가?
질량중심은 물리학적으로 의미를 가지고 있을 뿐만 아니라, 운동량 보존과 같은 보존법칙의 성립을 적용할 수도 있는 의미 있는 대상 또는 좌표이지 않은 가?

3)의미 문제가 아닌 우리의 지적 호기심 측면에서, 어떤 유한한 대상의 3차원 기하학적 중심이나 질량중심을 알고 싶어하는 게 잘못된 것인가?

 

우리는 당구공(사과, 지구, 행성, 기타등등...)의 운동을 3차원과 시간에 따른 변화로 기술할 수도 있고, 우리는 당구공의 중심을 정의할 수 있고, 정의하고 있으며, 이것을 통해서 당구공의 운동을 정확하게 기술할 수 있고, 또한 유용하기까지 하다.더욱이 우리 우주는 거의 평평한 것으로 관측되고 있기에, 이들의 적용은 큰 문제를 발생시키지 않는다.
 

왜 우주에 대해서만 그것이 의미가 없다고 말하는 가?

II. 우주의 중심을 찾는 방법

 

이것은 앞선 포스팅[ 공간은 팽창하지 않는다! - 허블 법칙의 새로운 증명 ]과 연관되어 있다.

http://icarus2.egloos.com/3305624

 

1. 우주의 중심방향 찾기

우주가 유한하다면, 우주의 은하들 및 입자들의 분포는 구형분포에 가까울 것이라고 추정할 수 있다. 우주의 큰 구조는 중력이 결정하는데, 중력이 중심력이고, 이것이 r방향의 의존을 갖고 있기 때문이다. 많은 행성들, 은하들에 대한 관측으로부터, 이들이 구대칭 또는 축대칭(회전하는 경우)을 갖음을 알고 있기에 우주의 모양이 이러한 구대칭 또는 축대칭을 가지는 것으로 추정할 수 있고, 이중 초기 운동량 Zero와 운동량 보존 등을 가정하는게 좀더 자연스러워 보이기에 구대칭 분포가 가장 유력하다고 생각된다.

 

3차원 구형 분포를 가정하고, (공간의 팽창에 의해서든, 어떤 지속적인 반중력원에 의해서든, 우주의 초기에만 존재했던 어떤 반중력원 또는 현상, 가령 인플레이션 과정과 같은 것에 의해서든지 간에) 이들이 팽창하게 될 때,

 

중력의 r에 대한 의존성을 고려하면, 우리가 관측하게 되는 우주의 팽창은 우주의 중심방향에 가까울수록 잘 성립하거나, 어떤 균일한 특성을 갖게 될 것이다. 지구를 중심으로 여러 개의 선을 긋고, 일정한 간격으로 은하들을 관측한다. 예를 들어, 2, 4, 6, 8, 10Gly

따라서, 우주의 중심방향은 위에서 그은 여러 개의 선들 중 허블 법칙으로부터 편차가 가장 작은 방향에 존재하거나, 균일한 편차가 존재하는 방향에 위치 한다.

2. 지구로부터 우주의 중심까지의 거리 구하기

Fig1. 우주의 중심 찾기

A. 우주의 중심방향에 수직인 곳에 위치하는 원거리 은하 A를 찾는다.

B. 지구로부터 상대거리(은하A와의 상대거리)가 같으면서, 은하 A와 이루는 각이 0 ~ π/6  이내인 은하들(B, C ...)중 지구와 속력이 같은 은하 C를 찾는다.

Fig.2 Θ_c = π/3 일때의 모습
여러 은하들의 값을 넣어서, a_c와 일치하는 은하(은하 C)를 찾는다.
특히, Θ가 커짐에 따라, V_B > V_E 에서, V_B = V_E를 지나, V_B < V_E로 변한다. 따라서 이 관계를 V_B = V_E 인 지점을 찾는데 이용할 수 있다. 

지구로부터 우주의 중심까지의 거리 :
(Θ_c/2 은, 은하 A(우주의 중심방향에 수직인 곳에 위치하는 은하)와 은하 C(우주 중심에 대하여 지구와 속력이 같은 은하)가 이루는 각이다. 그리고, z는 은하 c의 적색편이값이다.)

우주론 – 인플레이션(inflation)은 반드시 필요한 가?

 

참고사항 : [네이버캐스트 – 우주의 인플레이션]

http://navercast.naver.com/contents.nhn?contents_id=2389

 

 

우리는 우주의 평탄성 문제(평평성,Flatness program)와 지평선 문제(Horizon problem)를 설명하기 위해서, 인플레이션(우주 초기의 빛보다 빠른 가속팽창)이라는 기작을 도입했고, 인플레이션은 표준모형으로 인정받고 있다.

 

인플레이션 자체는 관측된 현상은 아니다.(만일 관측되었다면 벌써 노벨상이 수여되었을 것이므로~). 그러나 우리가 인플레이션 기작을 믿고, 받아들이는 이유는, 이것이 우주의 평탄성 문제와 지평선 문제를 설명하고, 부가적으로 자기홀극과 같은 문제에 대해서 어떤 설명을 제공하기 때문이다.

 

여기서 자기홀극(monopole)은 GUT(대통일이론)에서 요구되는 대상이고, GUT 자체가 현재로서는 불완전하며, 양성자의 붕괴와 같은 불완전한 예언을 하고 있기에, 자기홀극 문제는 부차적인 문제이다.

 

 

인플레이션은 평탄성(또는 평평함) 문제와 지평선 문제를 설명하기 위해서 도입되었고, 두가지에 대해서 나름 괜찮은 설명을 제공하고 있다.

 

그러나, 개인적으로 보기에,

두가지 문제에 대해서는 설명을 제공하고 있지만, 그에 상응하는 대가를 지불하고 있고, 새로 설명해야 할 문제를 만들어 내고 있다.

 

가령,

1. 인플레이션 기작을 만들어 내기 위해서, 소위 거짓진공(False vacuum)이라는 개념을 도입하고 있고, 상전이를 도입하고 있다.

2. 거짓진공 또는 상전이시 에너지의 존재를 필요로 하고 있고, 따라서 우리 우주의 에너지의 초기값을 상정하고 있고, 개인적으로 이 초기값에 대해서 합리적인 설명이 부족하다고 생각한다. 왜 거짓진공이 존재 하는지도 확실치 않다.

3. 인플레이션을 발생시키는 인플라톤(inflaton) 및 인플라톤장을 도입했는데, 우리는 아직 이것을 관측하지 못하고 있다.

4. 인플레이션 과정에서 지수함수적 팽창 또는 빛보다 빠른 팽창을 가정해야 했다.

5. 인플레이션은 공간이 팽창한다는 관념과도 연결되어 있는데, 이것은 에너지를 보존하지 않는 현상으로 보인다.

1) "공간의 팽창"을 가정할 시 발생하는 적색편이와 관련하여, 이 적색편이시에 에너지가 어디로 사라지는지 "공간의 팽창"이 설명하지 못하는 난점을 가지고 있다는 내용의 글.
Where does the energy vanish to when light is red shifted.

          http://www.physicsforums.com/showthread.php?t=578753

2) Energy Is Not Conserved – Sean Carroll

http://blogs.discovermagazine.com/cosmicvariance/2010/02/22/energy-is-not-conserved/

팽창하는 공간에서 에너지보존법칙이 성립하지 않고, 에너지보존법칙을 포기하는 게 낫다는 주장. Sean Carroll은 일반상대론책을 쓴 물리학자임.

 

3) 암흑에너지의 유력한 후보로 거론 되고 있는 ”우주상수” 또는 “진공에너지”의 관념이 공간과 연결되어 있고, 일반적으로 이 역시 에너지 보존 법칙이 성립하지 않는 대상이다.

 

여하튼, 인플레이션이 평탄성문제(Flatness problem)와 지평선문제(Horizon problem)에 대한 설명을 제공하지만, 새로운 문제들을 만들어 내고 있다는 것이다.

 

그런데, 만일 평탄성 문제와 지평선 문제가 다른 방식으로 설명될 수 있다면 어떨까?

 

1.   Zero Energy Universe – 평탄성 문제가 발생하지 않는다!

   인플레이션 모델은 우주의 가속팽창이 발견되기 이전에 제시되었던 모델이고, 이 때 우리는 중력이 오직 인력적인 상호작용을 한다는 관념이 자리잡고 있었기에, 이런 우주에서는 평탄성 문제가 설명해야 할 심각한 문제였다.

 

그런데, Zero Energy Universe 모델에서는 간단하게 분석하면, 총에너지가 0이기에 장방정식으로부터 우변항이 0이고, 따라서 곡률항도 0이고, 즉 우주는 평평하다. 즉, Zero Energy Universe 모델은 그 자체로 평평함, Flatness를 설명하고, 이것을 설명하기 위해서 어떠한 가정을 도입하지 않는다.

 

가정이라고 볼 수 있는 항은, 우주의 총 에너지가 0 이라는 것이고, 이것 또한 [ 에너지 보존 법칙 ] 이라는 물리학의 근본적인 법칙에 근거하고 있기 때문에 무리한 가정이 아니다.

 

·       http://en.wikipedia.org/wiki/Zero-energy_Universe
================
A gravitational field has negative energy. Matter has positive energy.The two values cancel out provided the universe is completely flat.
================

**저의 모델은 중력퍼텐셜에너지가 양의 에너지를 상쇄시키는 것이 아니라, 음의 에너지가 양의 에너지를 상쇄시키며, 총중력퍼텐셜에너지는 음의 값으로 고정되는 것이 아니라, +, 0, - 모두 가능하기에 조금 다른 모델이나, Flatness에 대한 설명은 거의 동일하다.

양의 질량에 의한 양의 곡률과 음의 질량에 의한 음의 곡률이 서로 상쇄되기에, 우리 우주가 Flat하다는 설명을 제공한다.

2.   지평선 문제는 “공간의 팽창”을 가정했기 때문에 발생하는 문제이다.

지평선 문제의 출발은 허블의 관측이고, 이것은 “우주가 팽창한다”는 관측이었다. 그런데, 이러한 우주의 팽창 결과가 모든 은하들이 지구를 중심으로 멀어지고, 이때 후퇴속도가 V=HR (or V=HD)의 관계가 성립한다는 관측결과였다.

 

당시에 이러한 관측결과는 지구가 우주의 중심이지 않는 한 설명될 수 없는 결과로 보였고, 지구가 우주의 중심이 아님은 분명해 보였기에, 우리는 우리가 경험한 적이 전혀 없는 “공간이 팽창한다”는 관념을 도입했고, 이에 따라 스케일팩터를 적색편이식과 연결지었다.

 

덧붙여, Z값이 작은 경우 “공간이 팽창한다”는 모델과 “공간은 팽창하지 않고, 은하들이 운동한다”는 모델은 거의 같은 결과를 주었기에, 구분하기가 쉽지 않았다.

**http://arxiv.org/abs/astro-ph/0011070v2에서 인용.

 

위 그림에서, 음영영역, 즉 general relativity로 기술된 영역이 “공간의 팽창”을 가정함에 의해서 나온 결과이고, 아래 special relativity로 기술된 라인이 “팽창하지 않는 공간에서, 은하의 운동”을 통해서 나올 수 있는 결과이다.

 

특히, 음영영역의 하한선이 (Ω_M, Ω_Λ)=(1, 0)일 때로, Z=2까지는 “공간의 팽창 모델”과 “팽창하지 않는 공간모델”이 거의 차이가 없음을 확인할 수 있다. 1998년 이전까지는 (Ω_M, Ω_Λ)=(1, 0)이 주류였기에, [공간의 팽창]을 도입하던 시기에는 변별력이 거의 없었다는 점을 알 수 있다.

 

적색편이 및 허블의 법칙과 관련한 여러 설명자료를 보면서 느낀점은, 허블의 관측결과를 설명하기 위해서 [공간의 팽창]을 도입한 이유가 [공간의 팽창]과 [팽창하지 않는 공간에서 은하들의 운동]에 의한 결과를 제3의 관측결과(제3의 신뢰할만한 원거리 거리측정 방법)로 비교하여, [공간의 팽창]이 더 정확하기에 [공간의 팽창]이 선택된게 아닌 것으로 보인다는 점이다.

 

[공간의 팽창]을 도입할 당시에, Z=2 이상을 관측할 능력이 없었고, 무엇보다도 허블상수가 불완전하게 측정되던 시기였다. WMAP의 관측결과가 나오기전인 2000년대 초까지만 해도 허블상수는 50km/s /Mpc~ 100km/s /Mpc 의 범위를 가질 정도로 불완전 하였다. 더욱이 허블이 관측하던 당시에는 500km/s /Mpc로 지금의 72km/s /Mpc에 비해 7배나 차이가 있던 시기였다.

 

그런데, [공간의 팽창]이 옳다고 확정된 시기는 1920년~1930년대에 이미 확정? 되어서 지금까지 이어지고 있다.

 

무엇이 천문학자와 물리학자들로 하여금 [공간의 팽창]을 기정사실로 받아들이게끔 했는지 나는 잘 모르겠다. 여러 자료를 보면서 드는 생각은

 

1)     당시에 허블의 관계가 지구가 우주의 중심이지 않는 한은 동역학적으로 설명될 수 없고, 지구가 우주의 중심이 아님은 명확해 보였던 점.

2)     최초 르미뜨리의 설명이나, FRW 해처럼, 스케일 팩터(scale factor)항이 손쉽게 분리되고, 이것이 우주의 팽창을 기술하기에 편리했던 점.

3)     V=HR 관계식으로부터 나오는 선형성이 V가 빛의 속도 c를 넘어서는 상황을 가져오는 것으로 보였던 점.

4)     당시에는 중력이 오직 인력적인 효과를 갖는 것으로 받아들여지던 시대였고, 우주의 가속팽창이 발견된 이후와 같은 척력원의 존재를 진지하게 고려할 수 없는 시대였던 점.
5) CMBR에 대한 유도 - 공간의 팽창을 도입하던 시기에서는 조금 떨어져 있으나, 공간의 팽창으로부터 온도를 설명할 수 있는 점.
 

등으로 추정된다.

요지는,

a.   [우주의 팽창]이 기정사실화 되던 시기에, 우리는 [공간의 팽창]과 [팽창하지 않는 공간에서의 은하들의 운동]을 구분할 능력이 없었고,

b.   모든 원거리 은하들이 우리를 중심으로 멀어진다는 이 현상이 팽창의 중심이 아닌 곳에서는 당연히 성립하지 않을 거라는 고정관념이 작용하였을 거라는 추정이다.

그런데, 실제로 계산을 해보면, 가속도에 의한 효과가 작다면, 위의 두 상황이 같다는 결과를 얻을 수 있다.

즉, 모든 은하들이 지구를 중심으로 후퇴한다는 관측결과가, 꼭 팽창의 중심에서만 성립하는 사항이 아니라, 3차원 공간의 대부분의 영역에서 성립하는 결과라는 것이다.

http://icarus2.egloos.com/3305624

 

지평선 문제로 돌아가서,

결국, 지평선 문제는 은하들간의 거리가 빛의 속도에 의한 거리보다 더 빠르게 멀어진다고 추정함에 의해서 즉, 허블반경 보다 더 큰 거리가 존재함에 의해서 발생했고, 이는 결국 [공간의 팽창]을 가정하고, 이것을 스케일펙터 식과 연결지음에 의해서 발생하였다.

 

우주의 팽창이 “공간의 팽창”으로부터 기인하지 않고, 은하들의 동역학적 움직임에 의한 결과라면, 이때 은하를 비롯한 모든 물질들은 빛의 속도보다 느리기에, 복사의 범위내에 있게 되고 지평선 문제가 발생하지 않거나 상당부분 해소된다. 즉, 현재 인과적으로 연결되지 않는다고 생각되는 지역들이 인과적으로 연결되면, 열적평형상태에 있었음이 설명된다.

앞선 증명에서(http://icarus2.egloos.com/3305624)

모든 은하들이 지구를 중심으로 후퇴하며, 이때 V=HR의 관계가 성립한다는 허블의 관측결과는

1)     감속과 가속에 의한 속도변화가 작은 경우, 매우 광범위한 영역에서 성립함을 보였다.

2)     더욱이, 현재의 우리 우주가 감속과 가속에 의한 속도변화가 서로 상쇄되거나 작은 경우에 해당함도 우리는 알고 있다.

 

인용 : "t=0.993t_H로, 현재 시기에, 복사시기와 물질시기 동안의 감속효과와 Λ시기의 가속효과가 거의 상쇄되어, 우주의 나이는 팽창률이 늘 일정하다고 가정하여 계산한 값과 거의 같다."

Bradley W. Carroll, Dale A. Ostlie. Introduction to Modern Astrophysics. 2nd Edition.

 

물론 이 결과는 기존의 “공간이 팽창한다”는 관념으로부터 유도된 결과이지만, 두모델(공간의 팽창모델과 공간이 팽창하지 않는다는 모델)이 적색편이 z가 2이하인 경우에는 서로 유사한 결과를 주기에 의미가 있을 수 있다.

 

정리하면, “지평선 문제”는 “공간의 팽창”을 가정함에 의해서(스케일 펙터를 적색편이식과 연결지음에 의해서 R=1/(1+z)) 발생한 문제인데, 앞서 증명처럼 공간이 팽창하지 않고, 3차원 공간에서 은하들이 속도를 갖고 있다면 이 문제는 자동으로 해결이 된다.

 

3.   [Zero Energy Universe + 공간은 팽창하지 않는다] 는 모델은 에너지 보존법칙을 준수하는 모델이다.

 

4. Zero Energy Universe는 총에너지가 Zero 임에도 불구하고, 우주가 탄생직후 가속팽창의 시기가 존재함을 명확히 시뮬레이션으로 보여주고 있다. (물론 여기서는 빛보다 느린 팽창을 의미한다.) http://icarus2.egloos.com/3294606

 

(**인플레이션 기작에 맞추기 위해서 빛보다 빠른 팽창을 가정할 수도 있긴 하나, 개인적으로 선호하진 않음.)

 

5.   거짓진공, 인플라톤장, 진공에너지, 공간의 팽창의 원인 또는 동력과 같은 새로운 관념의 도입 없이, 중력만으로도 가능하다.

 

[Zero Energy Universe + 팽창하지 않는 공간]모델은 [인플레이션 + 공간의 팽창]모델보다

 

1)     평탄성문제(Flatness problem)를 훨씬 더 깨끗하게, 아주 완전하게 해소하며,

2)     지평선 문제(Horizon problem)도 발생하지 않고,

3)     에너지 보존법칙도 유지시키며,

4)     인플레이션의 발생과 종료를 위한 새로운 기작을 필요로 하지 않고,

5)     우리 우주의 에너지의 근원을 설명하며 (zero Energy),

6)     우주의 총질량을 모아놓은 상태로부터의 팽창도 자연스럽게 설명하기에( 우주초기에 우주의 총 질량, 또는 에너지가 국소적인 영역에 모여있을 지라도, 양의 에너지와 음의 에너지의 상쇄로 인하여, 특이점이나, 블랙홀의 밀도를 넘어서는 상태로부터의 팽창이 발생하지 않는다.)

가능성이 있다.

 

 

결국, [ 인플레이션이 반드시 필요한가? ]

[ 공간은 팽창하지 않는다! 허블법칙의 새로운 증명 ]

저는 오늘 간단한 모델을 세워서, 허블법칙을 유도해 보이고, 우리가 믿어왔던 공간의 팽창과, 우주의 중심의 비존재 문제에 관하여 주류 물리학과 상치되는 주장을 하고자 합니다.

허블 법칙은 모두다 알고 있을테니 넘어가고, 허블의 관측결과를 설명하기 위해서 도입한 "공간의 팽창"이 시사하는바에 대한 물리학적인 설명은 아래 pdf 파일을 참고하시기 바랍니다.

Charles H. Lineweaver and Tamara M.Davis.
Misconceptions about the Big Bang.
http://www.mso.anu.edu.au/~charley/papers/LineweaverDavisSciAm.pdf

[Abstract]

1920년대에 우주의 팽창이 관측된 이후, 물리학자와 천문학자들은 "공간이 팽창"한다는 관념을 물리학에 도입하였고, 많은 관측결과와 연구결과가 이것에 기반하여 쓰여졌다. 그러나, 우리는 공간이 왜 팽창하는지, 왜 특정한 속도를 갖는 것인지 설명하고 있지 못할 뿐만 아니라, 공간의 팽창을 관측한 적이 전혀 없다. 본 연구는 우주의 팽창 및 허블법칙이 공간의 팽창으로부터 기인하는 현상이 아니라, 공간속에서 은하들의 움직임에 의한 동역학적 결과임을 증명하고 있다. 우리는 가속도에 의한 효과가 초기속도에 비해서 작은 경우, 허블법칙이 항상 성립함을 확인할 수 있었다. 또한 이는 우주론적 적색편이(red shift)가 빛의 도플러 효과에 의해서 나옴을 시사한다. 공간의 팽창은 적색편이 및 scale factor와 연관되어 설명되었고, 따라서 천문학과 우주론의 많은 영역에 영향을 미치고 있다. 따라서 만일 본 발견이 옳다면, 적색편이와 scale factor 관련된 모든 사항을 재검토 해야 한다.

I. 서론

1920년대에 르미트리(Georges Lemaitre)와 허블(Edwin Hubble)에 의해서 우주의 팽창, 은하의 red shift, 그리고 지구를 기준으로 한 후퇴속도가 관측된 이후, 과학자들은 이것을 설명하기 위해서, "공간이 팽창"한다는 관념을 물리학에 도입했다.

 

관측된 우주론적 적색편이는 공간속에서 광원이 관측자로부터 멀어질 때 발생하는 도플러 편이와 유사하였지만, 공간자체가 팽창한다는 관념으로 대체되었다.

 

과학자들은 모든 원거리 은하들이 지구를 중심으로 후퇴한다는 관측결과와, 지구가 우주의 중심이 아니라는 두가지 사실로부터, cosmological red shift가 공간속에서 움직이는 은하의 Doppler shift가 아니라고 판단한 것으로 추측된다.

 

더욱이, 장방정식의 해로부터 스케일 팩터가 분리되어 표시되고, 이 scale factor가 공간의 팽창에 대응될수 있기에, 관측된 cosmological red shift는 공간의 팽창으로부터 기인한다고 판단하였다. 

 

최근에 "공간이 팽창한다"는 관념과 관련하여, 다른 해석을 제기하는 연구가 있었다.

 

그러나, 80년이 지난 현재까지 공간의 팽창과 관련한 중요한 사항들이 증명되거나 설명된 바 없으며, 더욱이 관측결과 또한 존재하지 않고 있다.

 

1. 공간의 팽창은 당연한 사항이 아니다.

공간이 팽창하는 경우를 생각해보면, 아래의 세가지 경우가 있다.

(** 공간이 탄생하는 것과 탄생했던 또는 기존에 있던 공간이 팽창하는 것은 미묘하지만, 조금 다른 문제입니다.)

A. 팽창

B. 수축

C. 유지 - 팽창도 수축도 하지 않는 상태

 

이 세가지 상태가 가능함을 알 수 있고, 이중에 "팽창"이 가장 자연스런 값이라는 생각이 전혀 들지 않는다. 만일 어떤 힘이 존재하지 않는 다면, 어떤 물리량이 계속 동일한 값을 갖는게 자연스럽기에, "유지"가 가장 자연스런 값이다.

 

2. 공간이 팽창하는 경우, 공간의 팽창 속도는 -무한대부터 +무한대까지 가능하다. 이중 어떤 특정한 값을 갖어야 함에 대한 근거가 없다.

 

3. 우리는 공간의 팽창을 관측한 적이 없다.

"공간이 팽창한다"는 것의 물리학적 의미는, 모든 공간이 팽창한다는 의미다.

 

A. 원자핵과 전자들 사이의 공간도 팽창한다.

B. 태양과 지구 사이의 공간도 팽창한다.

C. 은하들 사이의 공간도 팽창한다.

 

위의 내용처럼, 모든 공간이 팽창함을 의미하고 있다.

공간의 팽창을 주장하는 물리학자들은, A,B,C 모두 공간이 팽창하지만,

 

A의 경우, 전자기력에 의해서 바인딩 되어 있기 때문에 공간이 실제로는 팽창하지만 우리가 느끼지 못하는 시간에 전자기력에 의해서 위치가 보정되고, 따라서 우리는 그 효과를 관측하지 못한다고 설명한다.

 

B의 경우, 태양과 지구 사이의 공간도 매초마다 팽창하지만, 태양과 지구는 중력적으로 강하게 결합되어 있기 때문에 바로 위치가 보정되어서 우리가 관측하지 못한다고 설명한다.

 

반면에 C의 경우, 은하들 사이의 공간도 팽창하지만, 그들은 중력적인 바인딩이 약하기에 공간의 팽창은 C의 경우에만 나타난다고 설명한다.

 

매우 그럴듯한, 있음직한 설명이다.

 

그런데, 이것은 허블법칙에 대한 가능한 설명이지만, 이것이 우리가 "공간의 팽창"을 관측한 것이 아님은 분명하다.

 

즉, 우리는 전자와 양성자 사이의 공간 팽창을 직접 관측한 적이 없고, 이때 위치 보정에 소요되는 에너지 손실을 측정한 적도 없으며, 지구와 태양 사이에서도 측정한 적이 없다.

 

4. 공간의 팽창은 에너지를 보존하지 않는 현상으로 보인다.

공간 자체의 팽창에 의해서 광자의 적색편이가 발생하고, 이 적색편이시에 광자가 잃게 되는 에너지에 대해서 현재의 일반적인 설명은 이 에너지가 어디로 사라지는지 설명을 제시하지 못하는 것으로 보인다.       

 

5. 우주의 팽창은 공간의 팽창과 동일한 관념이 아니다.

우주가 팽창한다는 사실은 은하들간의 거리가 멀어짐을 시사한다. 이것은 은하들간의 공간이 팽창함에 의해서 설명될 수도 있지만, 공간은 팽창하지 않는 상태에서, 은하들이 +r방향의 초기속도를 갖고 있을 때에도 설명 가능하다.

 

6. 풍선의 비유는 4차원 또는 2차원적인 비유이지만, 우리가 관측한 허블법칙은 3차원 공간에서의 관측사항이다.

 

풍선의 비유는 현학적인 설명일 뿐, 정확한 설명이 아니다.

 

본 논문에서 우리는 허블법칙이 3차원에서 은하들의 동역학에 의한 자연스런 결과임을 증명하고, 모든 원거리 은하들이 지구를 중심으로 후퇴속도를 갖는다는 사실을 증명하고자 한다.

II. 동역학을 통한 허블 법칙 증명

 

1. 우주 초기 인플레이션이 끝난 시기에 입자들이 어떤 속도를 갖게 되었다.

우주 초기 인플레이션이(우주 초기의 어떤 가속팽창을 의미함) 끝난 시기에 입자들이 어떤 속도를 갖게 되었고, 이 속도 분포는 자연스럽게 우주의 중심에서 먼 곳 일수록 속도가 크고, 중심에서 가까운 곳일수록 속도가 작은 형태를 갖게 되었다.

Fig1. 우주 초기 은하들의 속도 분포

적색의 화살표는 입자들의 속도 벡터를 표시한 것이다. 중심에서 멀수록 속도 벡터의 크기가 큼을 알수 있다.

A. Zero Energy 상태에서의 빅뱅 시뮬레이션

  

우주 초기에 입자들의 속도가 0에서 시작할 지라도, 가속팽창(inflation)에 의해서 중심에서 먼 지역은 더 높은 속도를 갖는 입자들이 있고, 중심에서 가까운 쪽의 입자들은 상대적으로 낮은 속도를 갖는다.

 

시간이 지나 양의 질량들이 수축하면서 은하를 형성할 때, 운동량이 보존되야 하기에, 우주 중심으로부터 먼곳일수록 더 높은 초기속도를 여전히 갖고 있게 된다.

 

B. 3차원, 팽창하는 우주에서 속도의 자연스런 분포

다른 방식으로 생각해 보면, 3차원적 우주를 3등분하여 (중심에서) 먼지역, 중간지역, (중심에서) 가까운 지역으로 구분해 보면, 먼지역의 속도가 중간지역보다 설령 낮더라도, 시간이 흐르면, 중간지역의 입자들의 속도가 더 크기에 중간지역의 입자들이 먼지역의 입자들을 추월하게 될 것이다. 결국, 입자들의 속도 분포는, 중심에서 먼지역의 속도가 가장 크고, 중간지역이 두번째고, 중심에서 가까운 지역이 세번째가 되는 정렬 상태가 되게 될 것이다.

 

C. 3차원에서 어떤 반중력원이 존재할 때 속도분포

3차원에서 어떤 반중력원 M이 균일밀도 ρ를 가지고 분포할 때, 위와 같은 속도분포를 갖을 수 있다.

즉, 우주 초기에 인플레이션과 같은 가속팽창 시기에 반중력원 또는 반중력 효과가 균일 분포한다면, r이 커질수록 더 큰 가속도 a가 존재하고, 따라서 속도분포 또한 우주의 반경이 클수록 더 큰 속도를 갖게 된다. 결국, 인플레이션이 끝난 후에 우주의 중심으로부터 먼지역의 은하 일수록 높은 속도를 갖게 된다.

 

위의 3가지 설명은, 우주 초기에 인플레이션이 끝난 후에 R(우주의 중심으로부터의 거리)이 클수록 큰 속도를 갖는 게 이상한 현상이 전혀 아니라는 것이다. 우주 초기 작은 영역에 속력이 0부터~ c까지 분포하고 약간의 시간이 경과한다면, 속도분포는 위와 같이 정렬될 것이기 때문이다.

 

2. 팽창하지 않는 공간에서 허블 법칙의 유도

이제, 입자 또는 은하들이 위와 같은 속도분포를 갖는 상태에서 우주가 70억년 전까지는 감속팽창한 것으로 보이고, 대략 70억년 동안은 가속팽창한 것으로 보이기에, 간단한 모델을 만들어 보자.

 

은하 a가 있고, 은하 b가 있다.

은하 a의 속력=V_a1, 거리=S_a1
은하 b의 속력=V_a2, 거리=S_b1

A. 감속팽창 시기
우선 본 모델의 가능성을 살펴보기 위해서 V_a1과 V_b1의 방향이 같은 경우를 살펴 보자.

V_a0, V_b0 는 a은하와 b은하의 초기속력 (인플레이션이 종료되는 시점에 a은하가 갖는 속력이다.)

,

-a1= 어떤 미지의 에너지원으로부터(아마도 중력) 발생하는 힘에 의한 가속도로써, 우주의 전반부에 감속팽창의 시기가 있었던 것으로 보이기에 이때의 감속팽창의 가속도이며( 따라서 -a1), 실제로는 시간의 함수이다. 문제를 간단하게 하기 위해서 여기서는 상수값으로 두고 문제를 풀 예정이다.

t1 = 우주가 감속 팽창했던 총시간

위 식들은 가속도가 일정할 때에, 속력과 거리 공식이다.

B. 가속팽창 시기
감속팽창이 끝난 후에, 가속팽창의 시기가 있었기에, 이때의 가속도를 a2라고 두고, 이때의 가속팽창의 지속시간을 t2로 설정한다.

특히나, 이때 허블상수 H=1/t= 1/우주의나이 가 됨을 알 수 있고, 이것은 현재의 허블법칙에서 허블상수가 우주의 나이의 역수인 점과 일치하는 결과다.(감속팽창과 가속팽창을 고려하고, 상대론적 입자들의 운동 등 부가적인 사항들을 고려하면, 실제 우주의 나이 = 0.993t_H=0.993X허블상수로 구한 우주의 나이가 된다고 한다. 1에 매우 근접한 값이다.)

 

따라서, 위 모델이 간단한 수식을 내포하고 있지만, 가능성을 갖고 있음을 알 수 있다.

 

즉, 은하들간의 후퇴속도 및 허블법칙이 "공간의 팽창"이라는 어떤 모호한 개념 (경험한 적이 전혀 없는 미지의 개념) 으로 부터 나오는 것이 아니라, R=V_0t + ∬a(t)d^2t 라는 간단한 운동방정식로부터 나올 가능성을 시사해 주고 있다.

R=V_0t + ∬a(t)d^2t 에서, a(t)가 작다면, 이것으로부터, V_rel=(1/t)R_rel=HR_rel 형태의 허블법칙이 나오기 때문이다.

D. "모든 은하들이 우리로부터 멀어지고, 모든 은하들이 허블법칙에 의한 후퇴속도를 갖는 다!"는 관측결과는 공간의 팽창으로부터 나오는 것이 아니라, 은하들이 보이는 동역학의 결과이다.

Fig2. 모든 은하들이 지구를 중심으로 후퇴한다는 허블의 관측 결과

 

물리학자와 천문학자들이 공간의 팽창을 도입한 데에는 위의 관측결과에 대한 해석 문제가 가장 크게 작용한 것으로 추측된다.

 

지구에서 관측했을 때, 우리가 관측하는 모든 은하들이 지구로부터 멀어짐이 관측되고 있고, 이때, 후퇴속도 또한 모두 V=HR 의 관계가 성립하는 것으로 보였기 때문이다.

 

이것을 설명하기 위해서, 지구가 어떤 팽창의 중심, 즉 우주의 중심이면 이 문제가 심플하게 해소되지만, 그동안의 우주에 대한 관측으로부터, 우리는 지구가 우주의 중심이 아님을 명확히 알 수 있다.

 

지구는 태양계의 중심도 아닌, 하나의 행성에 불과하고, 태양계도 우리 은하계의 중심이 아님이 명확하기 때문이다.

 

따라서, 물리학자와 천문학자들은 이것을 설명할 길을 찾아야 했고, 이것을 동역학적으로 설명할 수 없자, "공간이 팽창"한다는 새로운 관념을 도입하였다. 좀더 정확히는 허블의 관측 결과가 팽창의 중심이 아닌 곳에서는 당연히 성립하지 않을 거라는 고정관념이 작용한 것으로 추측된다.

 

1) 허블법칙의 증명

i)V_E0, V_α0 >>-a1t1+a2t2 : 초기 속력이 감속과 가속에 의한 속력 변화량보다 아주 클때

* 우주 초기에 인플레이션 시기가 있었을 가능성이 높기에, 인플레이션 후 입자들이 높은 속력을 갖게 되고, 따라서 이들로 이루어진 은하 또한 높은 속력을 갖고 있게 된다.

*  -a1t1+a2t2 ~ 0 : 감속과 가속에 의한 속도 변화량이 서로 상쇄될 때
(특이하게도, 현시점의 우주가 이에 근접하는 것으로 보인다. 천문학책의 기술내용을 보면, 인용문구 :  "t=0.993t_H로, 현재 시기에, 복사시기와 물질시기 동안의 감속효과와 Λ시기의 가속효과가 거의 상쇄되어, 우주의 나이는 팽창률이 늘 일정하다고 가정하여 계산한 값과 거의 같다.")

*  Zero Energy Universe : 원론적으로 총에너지가 0 이기에 감속과 가속항이 작다.

따라서, 허블법칙이 성립한다.

ii) t1=t2, a1=3a2 인 조건에서 허블 법칙이 성립한다.
현재 관측결과로부터 감속팽창한 기간과 가속팽창한 기간이 거의 비슷하기에, t1=t2로 둘 수 있다.(이 조건은 공간의 팽창을 가정한 상태에서 얻은 결과이다. 따라서 본 논문의 결과가 옳다면 수정될 수도 있다.)

따라서, 허블법칙이 성립함을 알 수 있다.


위식의 의미는 세타가 어떤값(0~2π) 이던지 성립한다는 의미이다.


3. 증명의 직접적 의미

A. 허블법칙은 3차원 공간에서, 은하들의 초기속력이 감속과 가속에 의한 속도 변화량보다 아주 클 때( 같은 의미로, 감속과 가속에 의한 속도 변화량이 초기속력에 비해서 작을 때), 허블법칙은 상당히 넓은 영역에서 성립한다.

B. t1=t2, a1=3a2인 조건에서 허블법칙이 성립한다.
이것의 의미는, 초기 속도가 감속과 가속에 의한 효과보다 훨씬 크지 않을지라도, 어떤 특정한 조건하에서 허블법칙이 성립할 수 있다는 의미이다.

C. 지구가 우주의 중심이 아님에도 불구하고, 모든 은하들이 지구로부터 멀어지는 이유를 설명하기 위해서 반드시 믿음("공간의 팽창"과 같은 우리가 경험해 보지 못한 어떤 것)이 필요한 것은 아니다.

III. 증명이 포함하고 있는 의미

 

허블법칙은 "우주의 중심" 과 같은 특별한 조건이나 "공간의 팽창"과 같은 우리가 경험하지 못한 어떤 새로운 관념에 의해서만 설명되는 사항이 아니다.

 

허블법칙은 팽창하는 우주에서 가속도의 변화가 작을 때, 거의 대부분의 지역에서 성립하는 동역학의 결과이다.

 

1. -a1과 +a2가 시간 및 공간의 함수일지라도, 감속팽창에 의한 효과와 가속팽창에 의한 효과(∫-a1(t)dt +∫a2(t)dt)가 은하들의 초기속도에 비해서 작을 때 항상 허블법칙이 성립한다.

 

우리는 허블법칙을 유도하기 위해서, 전반부의 감속팽창과 후반부의 가속팽창을 가정했다. 이과정에서 -a1과 a2를 상수로 설정했다. 그러나, 엄밀히 말해 a1과 a2는 시간의 함수이다. 또한 공간의 함수일수도 있다.

  Fig4. 가속도에 의한 효과가 작다면, 두 상황이 물리학적으로 같다!

2. 감속팽창에 의한 효과와 가속팽창에 의한 효과가 어떤 특정한 비를 갖을 때, 허블법칙이 성립할 수 있다.
예를 들어t1=t2, |-a1|=3a2

 

3. 허블법칙은 공간의 팽창으로부터 나오는 것이 아니라, 개별 은하들의 속도로부터 기인한 동역학의 결과이다.

 

4. 따라서 적색편이는 빛의 도플러 편이에 의해서 나오고, 기존의 적색편이 관련식이 수정되어야 함을 시사한다.

두식은 가까운 은하들에서는 비슷한 결과를 보여주나, 원거리 은하들에서는 달라진다고 한다.
 

5. 적색편이는 우주의 거리를 재는 자의 역할을 하였는데, 만일 본 모델이 옳다면 기존의 자가 부정확함을 시사하고, 이는 기존에 적색편이를 통해 기술된 모든 데이터를 다시 검토해야 함을 시사한다.

 

6. 우리는 우주의 중심을 정의하고 찾을 수 있다. (절대 좌표계의 부활)

균일성과 등방성 및 중력의 r에 대한 의존성 등을 고려하면, 중심 방향일수록, 허블법칙이 잘 성립할 것이다. 지구를 중심으로 여러개의 직선을 긋고, 그 직선상의 은하들을 일정한 간격으로 관측한다. (ex. 20억,40억,60억,80억,100억 광년),

 

이중 편차가 가장 작은 방향에 우주의 중심이 위치한다.

 

7. 공간이 팽창하지 않는 경우, 후퇴속도의 최대치는 빛의 속도 c가 될 것이다.

 

8. 적색편이식의 변화는 "우주가 가속팽창한다는 발견"에 영향을 미친다. 따라서, 가속팽창을 재검증할 필요가 있다.

 

9. 만일 본 모델이 옳다면, 천문학과 우주론 분야에서, 허블법칙, 적색편이, scale factor가 포함된 모든 내용을 재검토 해야 한다.

===============

물리학자와 천문학자들은 "모든 은하들이 지구를 중심으로 같은 비율로 멀어지는 허블의 관측결과"는, 지구가 우주의 중심이지 않는 한 설명될 수 없을 거라고 추측하였고, 지구가 우주의 중심이 아님은 당연해 보였기에,

이에 따라  천문학과 우주론에 "공간이 팽창"한다는 경험해본적이 전혀 없는 관념을 도입하였고, 이것으로부터 천문학에서 줄자 역할을 하는 적색편이와 우주론에서 빠지지 않는 scale factor 관련식을 유도하였다.

그런데, 실제 계산을 해보니, 허블법칙은 가속도의 변화가 작은 경우, 3차원 공간의 어느 지점에서나 성립하는 법칙이고, 따라서 허블법칙은 "공간의 팽창"이 아니라, 공간속에서 은하들의 움직임으로 부터 나올수 있다는 것이다.

그리고, 그동안 "공간이 팽창한다"라는 설명이 성립했던 이유는, 적색편이값이 작은 경우 "공간의 팽창"을 통해 구한 거리와 "빛의 도플러편이"를 통해서 구한값이 크게 차이가 없었기 때문이다. 그러나, 두값은 적색편이가 커질수록 큰 차이를 가져온다.

따라서, 만일 본 발견이 옳다면, 천문학 특히 우주론과 원거리 은하 관련한 사항이 붕괴된다.
따라서, 적색편이가 공간속에서 은하의 움직임으로부터 기인하는 것인지, 공간의 팽창으로부터 기인하는 것인지 재검증할 필요가 있다.

논문 : Space Doesn't Expand and New Proof of Hubble's Law
http://vixra.org/pdf/1203.0044v1.pdf

진상에게 드림  
당나라 시인 이하

장안에 한 젊은이 있어
나이 스물에 마음은 벌써 늙어 버렸네

능가경은 책상머리에  쌓아 두고
초사도 손에서 놓지 못하네
곤궁하고 못난 인생
해 질 녘이면 애오라지 술잔만 기울이네

지금 길이 이미 막혔는데
백발까지 기다려 본들 무엇하리
쓸쓸하구나, 진상이여!
베옷 입고 김매며 제사의 예를 익히고
오묘한 요순의 글을 배웠거늘
사람들은 낡은 문장이라 나무라네

사립문엔 수레바퀴 자국 얼어붙어 있고
해 기울면 느릅나무 그림자만 앙상한데
이 황혼에 그대가 날 찾아왔으니
곧은 절개 지키려다 젊음이 주름지겠네

오천 길 태화산처럼
땅을 가르고 우뚝 솟은 그대
주변에 겨눌 만한 것 하나 없이
단번에 치솟아 견우성과 북두칠성을 찌르거늘
벼슬아치들이 그대를 말하지 않는다 해도
어찌 내 입까지 막을 수 있으랴
나도 태화산 같은 그대를 본받아
책상다리 하고 앉아 한낮을 바라보네

서리 맞으면 잡목 되고 말지만
때를 만나면 봄버들 되는 것을
예절은 내게서 멀어져만 가고
초췌하기가 비루먹은 개와 같네

눈보라 치는 재단을 지키면서
검은 끈에 관인을 차고 있다 하나
노비 같은 기색과 태도로
다만 먼지 털고 비질만 할 뿐이네

하늘의 눈은 언제 열려
옛 검 한번 크게 울어 볼 것인가


*원문 - 네이버캐스트 - 세계의 명시
http://navercast.naver.com/contents.nhn?contents_id=7500