장(Field)의 개념 이해

양자역학
5세기 과학계에서 세상은 물, 불, 흙, 공기로 이루어졌다했다. 요즈음은 원자로 되어 있음을 관측으로 안다. 원자 단위의 미시세계에서 일어나는 현상을 연구하면 할수록 기상천외하다. 기상천외를 잘 설명하는 학문이 양자역학이다.
 
입자가속기
수십조 원의 돈을 들여 입자가속기를 만들고 핵을 깨트려 알아낸 사실은 핵은 양성자와 중성자로 이루어졌고 주변에는 전자가 분포한다. 양성자와 중성자는 각각 세 개의 쿼크(quark)로 되어 있다. 쿼크라는 이름은 소설에서 갈매기가 외치는 무의미한 조롱하는 울음소리에서 따왔다.
 
장의 개념
물리학 기초에 장이라는 개념을 공부한다. 된장 고추장이 아니다. 영어로는 Field표기 한다. 쉽게 말하면 우리 주위에 공간을 말한다. 두개의 물체가 있으면 무조건 끌어당기는 힘이생긴다. 자석은 같은 극은 당기고 다른 극은 서로 민다. 전기도 플러스 전하 마이너스 전하 가 동일한 작용을 한다. 그럼 도데체 왜 가만 있지 못하고 밀고 당기고 하냐는 것인가. 이유는 그 물질이 있는 주변 공간이 그렇게 만들어 준다. 공간의 구조가 서로 밀고 당기게 만들어 준다는 개념을 사용하는데 이걸 장이라고 한다.
 
세상은 이런 눈에 보이지 않는 가상의 장들의 향연이고 우리는 이것을 보고 있다. 그러면 보이지 않는 장들이 다없어진다면 세상은 어찌될까? 우주의 모든 별들은 탁구공만하게 줄어든다.
 
장의 부딪힘
물질을 이루는 최소단위가 입자가 아니고 끈이라고 한다. 핵과 전자 사이의 텅빈 공간이 얼마나 큰지 설명하려고 전자를 십원 동전 만하게 키운다. 그러면 핵은 농구공만 해지고 두 개의 거리는 2km나 떨어져 있다. 2km 사이에는 그야말로 아무것도 없는 빈공간이다. 핵 속의 양성자와 중성자 사이도 실은 텅 비어 있다고 본다. 그래서 지구를 원자 단위로 해체하여 모든 공간을 다 제거하고 뭉치면 탁구공 만해진다. 지구가 이런데 우리 한사람은 무에 가깝다. 우리가 사물을 본다는 사실은 사물의 실체를 보는 것이 아니라 전자가 움직이면서 내는 전자기 파의 일종인 빛을 본다.
 
공간과 법칙
원자구조를 통하여 아는 사실은 세상이 물질들로 채워져 있다기 보다는 공간과 법칙으로 만들어졌다. 이 사실은 세상이 말씀으로 지어졌다는 성경말씀과 상충하지않는다.