제1화: The Scaling Concept--진화된 형태의 창의적 추론기법

글쓴이
유종완
등록일
2002-03-31 09:30
조회
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The scaling concept는 물리학의 기본에 해당하는 것 중 하나입니다. 일부의 <일반물리> 교과서에 실려있는 내용은...170cm 키의 사람이 신체 사이즈 그대로 2배로 커지면 어찌될까 여부...입니다 (답: 뇌진탕 또는 고열로 죽는다). 또한 화학공장에서어 scale-up 과정을 고려할 수도 있지요.
프랑스의 이론물리학자인 Pierre de Gennnes는 이를 polymer physics에 도입-발전시켜 1980년대에 노벨상을 수상합니다; 현재 polymer physics 분야의 연구논문의 거의 대부분은 위의 이론체계를 바탕으로 합니다.
저는 위 두 개념의 scaling concept를 좀 더 진화된 형태로 과학적 사변체계에 도입했지요. 다음 글을 보시죠;

제목: 백년 전에 일어난 과학혁명을 재창조한다면...
먼저 우리에게 익숙한 현상을 그립니다; 역학계로서 당구대 위의 당구알을 예로 들면...거의 1E0 meter 의 세계이지요. 이는 평면공간에서의 각 물체의 위치벡터와 모멘텀벡터로 기술됩니다(뉴턴역학).
이제 scaling concept 적인 사고가 시작됩니다...
만일 이당구대를 1E10 배로 크게하면 똑같은 역학으로 설명할 수 있을까?
만일 이 당구대를 1E-10 배로 축소하면 어떠할까?
우리가 알고있는 답은...전자는 공간이 휘어지며(일반상대성이론)...후자는 물체의 위치 및 모맨텀을 명시할 수 없다(불확정성의 원리)...입니다.
아인슈타인은 빛의 속도를 중심으로 사고하면서...위의 결론으로 나아갔으며...하이젠버그는 그보다 선배인 막스 플랑크의 빛에너지의 양자화가설로부터 자신의 이론을 끌어냈지요. 즉, 그들은 위의 자연현상에 대한 결론을 처음부터 의식하고 연구한게 아니라...좀 심하게 말하면...운이 좋아 위 결론에 도달한 겁니다.
현대에는 이미 수많은 과학이론이 있으나...혁명적인 '과학의 중심적 관념'은 위 백년 전에 발견된 상태에서 거의 나아간 바 없지요.
왜 그럴까? 그것은 현대의 과학자들이 과학적 사고를 할 때 백년전의 학자들처럼 '봉사 문고리잡는 식의 막연한 기대'하에 출발하기 때문이 아닐까요?
내가 진화시킨 The scaling concept은 과학적 혁명을 불러올 수 있는 창의적 추론을 일상생활에서 손쉽게 유추할 수 있는 기법입니다; 물론 그 이후 결론을 내리는 작업은 오랜 시간과 인내를 요하지만 이는 당연한 거라 약합니다.

다른 예: 일상에서 볼 수 있는 기체로 부터 유추하는 창조적 과학의 세계...
1기압하의 기체가 만들어내는 현상을 관찰하고 설명할 수 있습니다(물리화학 교과서의 첫 장은 이를 다룹니다-정확히는 이상기체상태방정식을 내놓고 이를 학생들에게 이해시키기 위하여 구체적 현상을 예를 들어 설명하지요).
자! 이제 scaling concept 로서 창의적 추론을 합니다.
기체를 1E10 배의 초고압하에 놓으면...? 역으로 1E-10 배의 극진공하에 놓으면...기체의 거동은?
물론 이의 결론은 잘 알려져 있지요...블랙홀의 생성과 유사한 상태(그 압력scale은 약간 다를 수 있겠지만)...분자빔의 supersonic jet 현상 등이 있습니다.
그러나...나의 다음 글은 전혀 다릅니다; 여기서는 scaling concept를 사용하여 유전체 내에서의 빛의 진행에 대한 전혀 새로운 가설을 내놓는 과정을 설명하겠습니다; 만일 나와 보조를 맞추길 원하시면...Atkins <물리화학> 6판...안운선 역...책을 참조하시면 좋습니다. 어느 대학의 서점에도 위 책은 있을 겁니다.
이 책으로 공부하라고 권유하는게 아니라...이 교과서에 실린 내용들의 무수히 많은 부분이 오류일 수 있음을 scaling concept 적인 사변기법으로 유추할 수 있음을 실증해보이겠다 이겁니다; 물론 이 책의 내용이 현대 물리학과 화학의 기본뼈대를 이루는 기본개념임은 맞습니다...그러나 노벨상에 도전하려면 적어도 이를 부정할 수 있을만한 배짱은 가져야겠지요.
 
 

  • 로켓연구가 ()

      기대 됩니다. 그럼 연재에 힘써주십시오.

  • 김용수 ()

      진짜로 기대되는군요... 전 화공을 하는 입장에서 제가 그렇게 당연하게 받아들였던 Atkins의 물리화학에 오류(?)가 있다니... 저두 님의 글에 대해서 혹시나 딴지 걸게 있는지 열심히(?) 찾아보겠습니다.

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108 노새님! 아직 답변 안했습니다. 답변하세요!!! 백진태 05-23 4195 0
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