정말 무서운 반물질의 정체
우리는 현재 가공할 폭발력을 가진 핵무기를 만들어 상대국을 위협하고 있으며, 이것이 폭발한다면 지구는 순식간에 날려버리고도 남을 양의 핵폭탄을 보유하고 있다. 그러나 더 무서운 위력을 가진 물질이 있다.
캘리포니아 공대의 앤더슨 (C. D. Anderson 노벨물리학 수상자) 교수는 안개상자로 우주선 입자의 본질에 관한 연구를 하던 중 기상천외한 소립자의 존재를 발견하였다.
그 소립자는 질량 및 그 밖의 '물리학적 성질은 전자(電子)와 동일하지만, 그 전자가 가지고 있는 전기의 부호가 보통 전자와 정반대'였다는 것이다. 즉, 모든 물질의 전자는 반드시 음전기를 가지고 있으나, 그 전자는 반대로 양전기를 가지고 있다는 것이다. 그래서 이 전자를 양전자 (positron)라고 불렀다.
그렇다면 이 음전자가 아니 양전자의 원자핵은 당연히 양성자가 아니라 음성 전기를 가진 음성자라는 이야기이며, 이것으로 형성된 물체는 우리가 지금 볼 수 있는 물질의 정 반대가 되는 소위 '반물질 (反物質)'이 되는 것이다.
그런데 이 양전자와 보통의 음전자가 충돌하면 이들 두 전자는 순간적으로 소멸하며 두 개의 감마선을 방출한다.
또 이 반원자와 원자가 충돌하면 핵력이 문제가 아닌, 폭발이 일어난다.
그렇다면 만일 보통의 원자로 이루어진 우리 지구인의 여자와, 반원자로 이루어진 반물질 세계의 남자가 키스나 포옹이라도 한다면 어떻게 될까?
그렇게 된다면 원폭이나 수폭이 문제가 아닌 가공할 폭발이 일어나, 지구는 순식간에 파괴돼 버리고 말 것이다.
그런데 이 가공할 반물질의 소재인 '반전자 (양전가)'가 외계에서 날아오는 것도 무서운 일인데, 캘리포니아 공대의 세그레(E. Segre 노벨상 수상자)는 전자가속장치를 써서 반전자 뿐만 아니라 겁도 없이 '반양성자(음성자)'까지 만드는 데 성공했다.
그리고 한술 더 떠서 이 '반양성자와 반전자로 반원자와 반분자도 만들 수 있다'는 것이다.
그러나 문제는 그 반물질을 담을 그릇이 우리 세계에는 없다는 것이다. 왜냐하면 그 반물질이 물질과 닿는 순간 엄청난 폭발을 일으킬 것이 뻔하기 때문이다.
그리고 세그레는 다음과 같이 정리하였다. 즉, 음, 양 두 개의 전자가 소멸하는 현상을 '전자쌍멸현상(電子雙滅現想)'이라 하며, 하나의 고에너지 감마선이 원자핵 부근의 진공 중에서 전자와 양전자의 한 쌍으로 변하는 것을 알아내어 이것을 '전자쌍생(電子雙生)'이라고 하며, 모든 소립자는 이와 같이 '입자와 반입자'로 존재한다.
이들 한 쌍의 입자는 곧 충돌하여 순간적으로 소멸하는 동시에 다른 소립자로 변한다.
그리고 그 소립자도 동시에 붕괴되고 마지막에 감마선, 중성미자 및 전자 중 어느 것으로, 또는 전부로 변해버린다.
꼭 최치원의 천부경 해설시 81자에서 '天二三, 즉 하늘은 둘로 세워졌다'라는 말의 증명인 듯하다.
그러면 왜 입자와 반입자가 존재할까? 이것은 앤더슨이 반전자를 발견하기 4년 전 영국의 노벨상 수상자인 물리학자 디랙은 전자의 운동을 완전히 설명할 수 있는 '상대론적파동방정식 (相對論的波動方程式)'을 발표했는데, 이 방정식을 풀면 기묘하게도 전자란 반드시 음과 양의 두 종류가 있으나, 우리의 '우주에 꽉 차 있는 진공이란 사실은 마이너스 기운으로 된 극히 미세한 입자가 차 있는 것'에 불과하다고 했다.
그러므로 우리가 보통 생각하고 있는 진공이란, 입자라고도 말할 수 없는 마이너스의 에너지, 즉 음기의 기운으로 가득 차 있다는 것이다. 그러니까 그 반대 양의 기운, 즉 플러스의 에너지의 입자로는 가득 차 있지 않다.
우리가 알고 물질의 기본요소인 보통의 전자란, 바로 양의 기운을 가진 양기의 입자인 것이다.
(여기서 주의해야 할 점은, 양기와 음기를 전기의 음양과 상반되게 생각해야 된다는 점이다)
그래서 마치 주역의 원리처럼, 음에서 양이 나왔다고 하더라도 그 양은 상대되는 배필에게는 다시 음으로 되는 것과 같다.
그래서 음기의 입자(음전자와 헷갈리니 음기, 양기라 하자) 한 개를 진공에서 빼내어 양기의 입자(보통의 전자)를 만들 수가 있다는 것이다. 드디어 진공에서 소원물질(素原物質)인 소립자가 탄생하게 되는 것이다. 그 방법은 고 에너지의 감마선으로 진공을 비추는 것이다. 이렇게 하면 진공 중에 있던 음기의 입자(?) 하나와 충돌한다.
이 충돌을 당한 음기의 입자는, 주위의 음기와는 정반대가 되는 양기의 입자(음전기의 전자)가 되는 것이다. 그리고 그 전자를 만들고 남은 빈 껍데기는 주위의 음기와는 정반대가 되는 양전기의 전자, 즉 '반전자'가 되는 것이다.
이 음기의 진공을 물에 비유하면, 진공에서 생긴 빈껍데기는 마치 기포와 같은 것이며, 이 기포를 금붕어는 실제 물로 볼 것이다. 그래서 진공의 음기의 입자 하나가 감마선과 충돌하여 음전기를 띤 양기의 입자(전자)가 되고, 남은 껍데기가 반전자가 되는 것이다.
참으로 복잡하고 혼동하기 쉬어 마치 주역 공부하는 것과 같다. 하여튼 이것을 디랙이 증명했기 때문에 진공을 일명 '디랙의 바다(Dirac's Ocean)'라고 부르기도 한다.
http://cafe.daum.net/chunbuinnet 우리 씀
'성철스님의 주례사 [금고옥조]입니' 카테고리의 다른 글
[스크랩] 너희가 하느님이다 (0) | 2010.08.22 |
---|---|
[스크랩] 죽음이란 무엇인가 - 손영순 수녀 (0) | 2010.08.22 |
[스크랩] 인간성 회복! (0) | 2010.08.10 |
[스크랩] 시로 읽는 금강경 -제30분 하나로 합쳐진 이치의 세계- (0) | 2010.08.04 |
[스크랩] 내 것이라고는 / 無一우학큰스님, 한국불교대학 大관음사 회주 (0) | 2010.08.03 |