=========
얼마전에 어떤 물리학자로부터 다음의 메일을 받았습니다.
Many thanks for your report about the "Bigbang simulation from the Zero Energy State!" which I have read with great interest. I think that many of your points are very well worth to be considered. In fact, I have myself recently been working on ideas which have some points in common with yours, and I plan to refer also to your work.
제가 만들었던, "Bigbang simulation from the Zero Energy State(http://icarus2.egloos.com/3079631)” 에 대한 글을 읽으셨고, 너무 긍정적인 평가라, 이 분에 대해서 검색을 해 보았습니다. 스웨덴의 왕립학회 회원이고, 뉴욕 과학 아카데미 회원 및 케임브리지 회원이며 종신 교수직을 갖고 있는 노교수였습니다. 마지막 문구를 다시한번 보시기 바랍니다.
오늘은 암흑물질과 관련하여 진정으로 중요하며, 물리학의 근간을 뒤흔드는 문제인 “암흑물질은 왜 빛을 방출하지 않는 가?”에 대한 설명을 시도해 보려고 합니다.
=========
우리는 지금 새로운 변혁의 시대에 살고있다.
19세기말과 20세기 초기에 있었던 그러한 대변혁의 과정을 우리가 다시금 밟고 있는 것일까?
반중력적인 현상인 암흑에너지가 그러하고, 기이한 암흑물질의 존재가 그러하다.
현재의 암흑물질에 대한 관측은 다음의 두가지 중요한 상황에 대한 설명을 요구하고 있다.
1. E=mc^2으로 대표되는 질량-에너지 등가법칙과, 에너지와 운동량이 중력원 역할을 한다는 일반상대론의 결과와, 만유인력으로 설명되는 “중력은 인력이다”는 명제에 대한 위협 또는 부정.
2. 전자기적 상호작용을 하지 않는 점.
1번 상황 : 중력적(인력적) 현상에 대한 부정(이 부분에 대한 자세한 설명은 논문을 참고하시기 바랍니다.)
암흑물질은 일반물질(바리온 물질)에 비해 5배나 많으면서도, 일반물질이 보이는 은하나 은하단 구조와 같은 거시구조도, 항성이나 행성과 같은 (천문학 스케일에서) 미시적인 구조도 보이지 않고 있다. 암흑물질은 일반물질과 인력적인 상호작용을 하는 것처럼 보이면서도, 암흑물질 자신들 끼리는 상호작용을 안하는 것으로 보이는 현재의 관측결과. 즉 암흑물질 자신들 끼리는 중력(인력)도 행사하지 않는 것처럼 보이는 관측 또는 해석
2번 상황 : 광자를 흡수하거나 방출하지 않는 현상.
현대물리학을 공부하다보면, 소립자들이 에너지를 얻거나, 잃거나 할 때 전자기복사를 통해서 이러한 에너지를 조정한다. 암흑물질이 진정으로 광자를 흡수하지도 방출하지도 않는다면, 그는 영원히 자신의 에너지가 고정된 상태로 머문다는 의미인가? 중력장내에서 움직이는 모든 물체는 중력장에 의해서 에너지를 얻거나 잃거나 하는 과정이 수반된다. 따라서 중력적 상호작용을 한다는 전제만으로도 암흑물질의 에너지는 고정될 수 없다.
흑체복사는 또한 어떻게 되는 것인가? WIMP는 운동에너지도 열에너지도 갖지 않는 다는 것인가? 열의 흐름이나, 열적 평형은 어떻게 된는 것인가?
앞서 여러 설명으로부터, 1번 상황은 암흑물질의 본질이 음의 질량(에너지)이고, 이에 따라 자신들끼리 척력적인 중력효과를 갖는 것에 의해서 설명될 수 있음을 보였다.
최근에 2번 상황과 관련하여,
“광자를 흡수하지도 방출하지도 않는 것처럼 보이는 관측결과”를 처음부터 그러한 특성을 부여하지 않고, 다른 기본적인 원리로부터 이러한 결과를 유도해 낼 수 있을까?
1. 음의 질량은 에너지가 높은 상태에서 안정하다.
나는 앞서, “에너지가 낮은 상태가 안정하다!”는 물리학의 근본 명제가 불완전한 명제이며, “음의 질량의 경우 에너지가 높은 상태에서 안정하다!”는 것에 대해서 설명하였다.
2. 양의 에너지 준위에서 음의 에너지 준위로의 천이 문제
우리가 음의 질량의 특성에 대해서 아직 정확하게 알고 있지 못하기에, 양의 에너지 준위에 있는 양의 질량이 음의 에너지 준위로 천이가 가능한지 여부에 대해서 알고 있지는 못하다.
그러나, 양의 질량이 음의 에너지준위 영역으로 들어가기 위해서는 에너지가 음의 값을 갖어야 하고, 이는 곧 음의 질량의 특성을 갖어야 한다.
양의 에너지 영역에서 음의 에너지영역으로 들어가는 과정을 생각해 보면, 반드시 0과 (-1/2)(hbar)(ω)사이의 영역을 통과해야 할 것이다. 음의 에너지 영역에 들어왔기에 음의 질량의 법칙을 따르는 경우, 에너지가 높은 상태에서 안정하기에 첫번째 음의 에너지준위인 (-1/2)(hbar)(ω)까지 도달하지 못하고, 더 높은 에너지값을 갖으려고 하게 된다. 왜냐하면, 에너지준위 0^-(음의 방향에서 0으로의 접근)은 에너지준위 (-1/2)(hbar)(ω)보다 더 높기 때문이다. 이는, 음의 질량의 특성 자체가 양의 에너지 준위에 있는 양의 질량이 음의 에너지 준위로 천이하는 상황을 허용하지 않을 가능성을 시사하고 있다.
(같은 논리를 역으로, 음의 질량이 양의 에너지준위로 천이가 가능한가에 적용하면, 양의 질량의 특성자체가 음의 에너지 준위에 있는 음의 질량이 양의 에너지 준위로 천이하는 상황을 허용하지 않을 가능성을 시사한다.)
설령, 첫번째 에너지 준위인 (-1/2)(hbar)(ω)에 도달한 경우에도(불확정성 원리에 의한 터널링 효과는 장벽을 넘어갈 확률을 일부 제공할 수 있기에 첫번째 에너지 준위로의 천이가 발생할 확률이 제로가 아닐 가능성이 있다.), 음의 에너지 준위에서는 음의 질량의 법칙을 따라야 하기에, 에너지가 높은 상태가 안정하고, 따라서 “마이너스 무한대 에너지 준위로의 천이문제”가 발생하지 않는다.
(위에서 살펴본 봐와 같이, “마이너스 무한대 에너지 준위로의 천이문제”가 발생하지 않음에 따라, 양의 질량과 음의 질량은 같은 시공간에 존재할 수 있다. 이것은 음의 질량 및 음의 에너지가 우리 우주에서 안정적으로 존재할 수 있음을 의미하는 매우 중요한 결과이다.)
“광자를 흡수하지도 방출하지도 않는 것처럼 보이는 관측결과”를 처음부터 그러한 특성을 부여하지 않고, 다른 기본적인 특성 또는 원리로부터 이러한 결과를 유도해 낼 수 있을까?
이제 이 문제에 대해서 생각해 보면,
3. 왜 암흑물질은 빛을 방출하지 않는 가?
1) 음의 질량이 (양의 에너지를 가진) 광자를 방출하는 과정
위 관계식은 음의 질량이 양의 에너지를 가진 광자를 방출한다면, 방출후의 에너지는 방출전의 에너지보다 더 낮아짐을 의미한다.
그런데, 위에서 살펴본 봐와 같이 음의 질량은 에너지가 높은 상태에서 안정하기에 음의 질량이 광자를 방출하고 더 낮은 에너지 준위로 천이하는 자발적 천이는 존재하지 않는다. 따라서, 암흑물질이 빛을 방출하지 않는다는 현재의 관측결과를 음의 질량은 근본원리로부터 설명한다.
* 암흑물질이 광자를 방출하지 않는 이유에 대한 설명은 이것으로 충분하다. 아래 논문에는 좀더 다양한 상황들을 설정하고 있기에 참고하시기 바랍니다.
Negative Mass is Stable at the State of High Energy
http://vixra.org/abs/1107.0052
===========================
"1번 상황 : 중력적(인력적) 현상에 대한 부정"과 관련한 보충설명
암흑물질이 인력적 상호작용을 한다는 일종의 고정관념이 너무 크게 자리잡고 있어서 조금 보충설명을 담았습니다.
우리는 암흑물질의 본질이 무엇인지 솔직히 알고 있지 못합니다. 그런데, 어떻게 암흑물질이 인력적 상호작용을 한다고 단정할수 있는지여? 그것의 본질이 무엇인지 모르는데~;
이 글에서는 암흑물질이 일부 이루는 클러스터링 현상이 은하 및 은하단 레벨에서만 발생하고 있고, 이러한 현상은 암흑물질이 서로간에 인력적 특성을 갖고 있기 때문에 발생하는 현상이 아니라, 음의 질량이 갖는 특성처럼, 은하와 같은 거대 양의 질량이 씨앗 역할을 하는 구조에서 암흑물질이 클러스터링 됨을 설명하고 있습니다.
음의 질량은 양의 질량 방향으로 가속되며, 양의 질량은 음의 질량으로부터 멀어지는 방향으로 가속된다. 즉, 지표면에 아주 작은 음의 질량이 있다면, 이는 양의 질량처럼 지구중심방향으로 낙하함을 의미한다. 거대 양의 질량 주변의 음의 질량의 운동은 거대 양의 질량 주변의 양의 질량의 운동과 매우 유사하다는 것이다. 거대 양의 질량 주변에 음의 질량이 있다면, 음의 질량은 인력적 효과를 받게되고, 따라서 거대 양의 질량 주변에 클러스터링 되게 된다. 아래 동영상을 참고하시기 바랍니다. 
만일 양의 질량의 절대값이 음의 질량의 절대값보다 크다면 그들은 유한한 시간 안에 만나며(인력적인 효과), 양의 질량의 절대값이 음의 질량의 절대값보다 작다면 그들 사이의 거리는 점점 더 멀어지며 그들은 만나지 못한다(척력적인 효과). 힘의 형태는 척력이고, 따라서 위치에너지는 양의 값을 갖는다. 
Refer to above video : time 2:00 ~ 7:01
암흑물질이 중력적(인력적) 상호작용을 안하는 것으로 보이는 현상과 암흑물질의 은하단에서의 클러스터링 현상
1. 거의 균일하게 분포하는 암흑물질
: 암흑물질(음의 질량)간 척력적 효과로부터 암흑물질은 균일분포하게 된다.
2. 암흑물질만으로 이루어진 은하나 은하단의 미관측문제
: 암흑물질간 척력적 중력효과는 암흑물질만으로 이루어진 은하나 은하단같은 거대 질량구조를 이루기 어렵게 한다.
3. 암흑물질간의 낮은 상호작용(Bullet Cluster 포함)
암흑물질간의 척력적 효과가 원인이다.
4. 암흑물질의 미관측 문제
1) 지구나 태양계에서 암흑물질이 미관측 된점(Xenon100 , CDMS II)
2) 은하계 중심에 존재하지 않는다!
은하 중심부의 블랙홀이 암흑물질을 거의 흡수하지 않으며, 거의 흡수하지 않아야 한다는 관측결과!
Greedy Supermassive Black Holes Dislike Dark Matter
http://www.universetoday.com/13091/greedy-supermassive-black-holes-dislike-dark-matter/
Astronomers Find Black Holes Do Not Absorb Dark Matter
http://www.universetoday.com/60422/a...b-dark-matter/
3) 은하계 평면에 존재하지 않는다!
"No evidence for a dark matter disk within 4 kpc from the galactic plane"
http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1011/1011.1289v1.pdf
4) 은하계내의 할로에 존재하지 않는다.
은하계의 할로에 존재하는 Globular Cluster들에서의 암흑물질의 비존재 문제들
Evidence Against Dark Matter Halos Surrounding the Globular Clusters MGC1 and NGC 2419
http://arxiv.org/abs/1010.5783
: 음의 질량으로 된 암흑물질은 은하 외부에 주로 분포하므로 이러한 은하내에서의 미관측에 대한 설명이 가능하다.
5. 암흑물질(음의질량)은 은하 주위에 클러스터링 된다. 앞서, “음의 질량과 양의 질량의 운동”에서 살펴본 바에 따르면, 양의 질량의 절대값이 음의 질량의 절대값보다 큰 경우, 양의 질량과 음의 질량사이에는 인력적 효과가 존재하기에 음의 질량은 양의 질량주변에 클러스터링 된다. 현재 음의 질량(암흑물질)은 은하 외부에 주로 분포하기에, 음의 질량(암흑물질)의 클러스터링 현상은 은하나 은하단의 레벨에서 발생한다. 위의 설명들은 암흑물질의 특성과 관련된 매우 기묘한 성질에 대해서 설명을 제공하는데, 음의 질량으로 된 암흑물질은 은하 외부에 주로 분포하기에 양의 질량으로된 은하나 은하단에 클러스터링 되는 현상이 관측 되는 반면, 은하내에는 존재하지 않기에 지구나 태양계 및 은하계내의 어떤 대상에 클러스터링 되는 모습을 보지이 않으면서도, 은하 내의 대상에게 추가적인 구심력효과를 발생시킬수 있음을 알 수 있다.
최근 덧글