광파의 전파매질이 아직까지 발견되지 못한 원인은?


이 글의 입장에서는 우주공간의 모든 영역이 실체적 요소의 물질로 빈틈없이 가득 채워져 있다는 주장을 펴고 있다. 이 실체적 요소의 물질은 고전물리개념의 Ether와 유사한 면이 있지만 이들의 물성과 기능적 역할은 많은 차이가 있다. 우주공간의 모든 영역에 가득 채워진 물질은 이 글에서 편의상 바탕질이라 부르고 있다.

우주공간의 모든 영역이 실체적 요소의 물질(공간물질, 바탕질)로 빈틈없이 가득 채워져 있기 때문에 우주공간의 본성이 고유의 공간구조와 공간조직을 가질 수 있다.

우주공간의 모든 영역이 실체적 요소의 물질로 가득 채워져 있으면, 이 우주공간의 물질이 [마이켈슨-모올리의 간섭계 실험]으로 반드시 검출되었어야 한다. 그러나 [마이켈슨-모올리의 간섭계 실험]에서는 우주공간의 물질이 검출되지 않았는데, 그 원인은 다음과 같은 논리로 이해할 수 있다.

우주공간을 가득 채운 실체적 요소의 물질이 초고밀도로 결집되면 입자모형의 소립자가 새롭게 탄생된다. 또한 입자모형의 소립자가 붕괴되면 소립자의 재질이 우주공간으로 확산된다. 이러한 논리는 우주공간과 모든 소립자가 동일한 종류의 물질로 구성되었다는 것을 의미한다.

그러므로 소립자의 물질은 전자쌍(또는 양성자쌍)의 소멸처럼 광파에너지(전자기파)의 발생과 함께 우주공간의 공간조직으로 해체될 수도 있고, 우주공간의 물질은 전자쌍의 생성처럼 광파에너지를 통해 입자모형의 소립자로 결집될 수도 있다. 즉 소립자의 물질과 우주공간의 물질은 존립상태가 상호 전환되는 호환성을 갖는다.

우주공간의 물질은 모든 물리현상의 에너지(전기력, 자기력, 핵력, 중력, 전자기파, 뉴트리노 등)가 전파되는 과정에서 매질로 이용되고 입자모형의 소립자가 운동하는 과정에서도 매질로 이용된다.

입자모형의 소립자는 우주공간의 물질을 매질로 이용하여 매질적 교체방법으로 운동한다. 운동상태의 소립자는 우주공간의 물질을 운동방향으로부터 흡수하고 반대방향으로 배출하는 과정에 의해, 운동 소립자의 물질(소립자의 구성성분)이 운동거리만큼 우주공간의 물질로 교체된다. 입자모형의 소립자가 매질적 교체방법으로 운동하는 과정에서는 소립자의 물질적 성분을 본래의 제자리에 그대로 남겨 두고, 소립자를 구성하는 입자모형의 체제적 형태(형상)만이 수면파처럼 전파된다.

입자모형의 소립자가 우주공간의 물질을 매질로 이용하여 매질적 교체방법으로 운동하는 과정에서는, 매질적 교체작용의 입자체제를 갖는다. 소립자가 매질적 교체작용의 입자체제를 가지면, 매질적 교체방법의 운동효과가 영구적으로 진행되는데, 이러한 매질적 교체방법의 운동효과가 바로 소립자의 관성운동이다.

입자모형의 소립자가 등속도의 관성운동을 영구적으로 갖는 원인은, 소립자가 매질적 교체작용의 입자체제를 영구적으로 유지하고 우주공간의 물질에 대해 방해적 저항이 조금도 일어나지 않기 때문이다.

모든 물리현상의 에너지가 매질로 이용하는 우주공간의 물질은 광속도의 탄성력을 가지고 있다. 그러므로 우주공간의 물질을 매질로 이용하는 모든 물리현상의 반응효과는 광속도의 한계성이 적용되는 로렌츠의 변환식으로 표현되어야 한다. 로렌츠의 변환식은 시간의 의미가 포함된 속도의 제한적 한계성(광속도)을 적용시키고 있어서, 고전물리학에 대해 분명한 차이를 갖는다.

우주공간을 가득 채운 물질은 두 가지의 종류로 분류되고, 우주공간의 물질을 매질로 이용하는 모든 물리현상도 두 가지의 종류로 구별된다. 우주공간의 물질을 매질로 이용하는 두 가지의 대표적 현상으로는 광파와 뉴트리노(중성미자)가 있다. 우주공간의 물질 중 하나의 종류는 고전물리학에서 광파의 전파매질로 가정되었던 에테르(Ether)와 유사한 기능을 갖는다.

실체적 요소의 물질로 가득 채워진 공간모형은 광파의 전파매질(고전물리학의 Ether)이 요구되었던 고전물리학에서 200 여년 동안 인정을 받았으나, 기존 현대물리학의 공허한 공간모형(절대적 가치의 비교대상이 없는 공간, 상대공간)과 4 차원의 시공적 공간모형(시공구조의 굴곡공간)이 등장한 이후부터 폐기되었다.

공허한 공간모형과 4 차원의 시공적 공간모형은 그동안 [마이켈슨-모올리의 간섭계 실험], [광행차효과], [개기일식의 태양 옆에서 관찰되는 항성위치의 편차현상] 등을 통해 완벽하게 검증된 최선의 결정사항이고, 다시는 다른 의미로 번복되지 않을 것 같은 신뢰를 얻고 있다.

그러나 공허한 공간모형과 시공적 공간모형에서는 간과할 수 없는 중대한 결함이 발견(이러한 주장은 현대물리학의 입장에서 받아들이기 곤란하겠지만, 이 글의 전개과정에서 충분히 이해될 수 있을 것으로 기대된다)되고 있다. 기존의 공허한 공간모형과 시공적 공간모형이 갖는 결함과 이들의 새로운 대안은 필자의 홈페이지(4. 새로운 공간모형)에서 자세히 설명되고 있다.

기존의 공허한 공간모형과 시공적 공간모형이 선택된 원인은, 이들의 공간모형을 성립시켰던 당시의 상황에서 지구 중력공간의 본성을 올바로 인식할 수 없었기 때문이다.

지구의 중력공간이 형성되는 과정을 간단하게 알아 보겠다. 이 글에서 물체(소립자)의 중력작용(낙하운동)이 일어나게 하는 원인적 요소는 편의상 중력인자(중력작용의 원인 제공자)라 부르고 있다. 지구의 모든 소립자는 중력인자를 방출하고 이 중력인자는 모든 물체(소립자)에게 중력작용의 낙하운동을 일으킨다.

모든 소립자가 방출하는 중력인자의 본성은 우주공간의 물질과 동일한 종류의 재질(질료)로 구성되고, 소립자의 구성물질과도 동일한 종류의 재질로 구성된다. 즉 우주공간과 모든 소립자와 중력인자는 동일한 종류의 재질로 구성되는 공통점이 있다.

중력인자의 본성은 물질로 구성되고 일정한 규모의 부피(체적)를 독자적으로 가질 수 있어서, 중력인자의 부피는 우주공간의 일부 영역을 배타적으로 점유한다. 그러므로 중력인자가 우주공간의 물질을 매질로 이용하여 전파되면 중력인자의 매질로 이용되는 우주공간의 물질이 중력인자의 부피만큼 광속도의 탄성적 밀어내기로 변위된다.

중력인자가 우주공간의 물질을 매질로 이용하여 광속도의 탄성적 밀어내기로 전파되는 과정은 광파의 전파과정과 동일한 작용원리로 비교된다. 다만 중력인자와 광파(전자기파)의 본성은 각각 다른 종류의 물질을 매질로 이용하는 차이가 있을 뿐이다. 중력인자는 광파처럼 수 천억 광년(또는 수십 승의 광년)의 거리까지 무저항으로 전파된다.

중력인자의 본성은 뉴트리노(중성미자)와 동일한 성분의 재질(질료)로 구성되고, 동일한 구조적 형태를 갖고, 동일한 작용원리로 전파된다. 중력인자와 뉴트리노의 유일한 차이점은 중력인자와 뉴트리노를 구성하는 재질의 양적 규모만이 매우 큰 차이로 비교될 뿐이다. 그러므로 모든 종류의 뉴트리노는 중력인자의 역할을 한다고 볼 수 있다.

지구의 모든 소립자가 방출하는 중력인자의 본성은 소립자를 구성했던 재질적 성분(물질)의 극히 작은 일부분이 방출되는 것이다.

소립자를 구성했던 물질의 일부분이 중력인자의 형태로 방출되면, 시간이 경과할수록 소립자의 부피가 점진적으로 감소될 것이다. 그러나 소립자의 물질이 감소되는 효과의 반감기는 수 천억 년(또는 수십 승의 해)의 이상을 가질 것으로 추정되어서, 소립자의 반감기는 실제의 실험으로 측정하기 곤란하다.

소립자의 물질이 중력인자의 형태로 방출되는 양은 극히 작아서, 소립자가 탄생된 이후부터 소립자의 입자규모는 크게 축소되지 않았고, 소립자의 입자규모가 축소된 효과는 그동안 우주의 질서에 큰 변화의 영향을 주지 않았을 것으로 예상된다.

지구의 모든 소립자로부터 방출되는 중력인자의 분포밀도가 충분히 높으면, 이 중력인자의 매질로 이용되는 우주공간의 물질이 중력인자의 부피만큼 광속도의 강한 돌진력으로 변위되는 과정에 의해 별도의 독립적 조직체계(공간조직)를 형성하는데, 이러한 효과가 일어나는 상황은 다음과 같은 논리로 이해할 수 있다.

지구의 모든 소립자는 중력인자를 계속적으로 방출하고, 지구의 모든 소립자가 방출한 중력인자는 지구의 주위부터 순차적으로 가득 채우는 과정과 함께 우주공간의 물질을 중력인자의 부피만큼 광속도의 탄성적 밀어내기로 변위시킨다. 우주공간의 물질이 중력인자의 부피만큼 광속도의 탄성적 밀어내기로 변위되는 순간에는 광속도의 강한 돌진력으로 밀려나가는 변위동작을 갖고 이 광속도의 강한 돌진력으로 밀려나가는 지구 주위의 공간적 물질은 외부의 영향으로부터 간섭받지 않는다.

이와 같이 지구의 모든 소립자가 방출한 중력인자는 지구의 주위를 순차적으로 채우고, 지구의 주위에 분포된 우주공간의 물질을 중력인자의 부피만큼 광속도의 강한 탄성력으로 변위시킨다.

또한 지구의 주위에 분포된 우주공간의 물질이 중력인자의 부피만큼 광속도의 강한 탄성력으로 변위되는 동안에는 별도의 독립적 조직체계(공간구조, 공간조직)를 형성하는데, 이 별도의 독립적 조직체계가 바로 지구 중력공간의 본성이다.

지구 중력공간의 조직체계는 중력인자의 부피만큼 광속도의 강한 돌진력으로 변위되는 동작을 가지고 있어서, 지구의 공전운동(30 km/sec)에 의한 우주공간의 상대적 공간바람까지 밀어내기로 변위시킬 수 있다. 이러한 논리는 지구 중력공간의 탄성적 변위작용이 지구의 공전운동으로 이루어지는 우주공간의 상대적 공간바람까지 밀어내기로 차단하는 것을 의미한다.

그러므로 지구 중력공간의 본성은 일반적 우주공간에 대해 독립적으로 분리되는 별도의 관성계와 별도의 좌표체계를 갖는 결과가 된다.

실제의 상황에서 지구 중력공간의 조직체계는 하늘방향의 9.8m/sec로 밀려나가는 변위효과를 갖고, 9.8m/sec로 밀려나가는 변위효과가 광속도의 탄성력으로 전파된다. 지구 중력공간의 조직체계가 하늘방향의 9.8m/sec로 밀려나가는 변위효과는 모든 물체에게 중력의 낙하운동을 일으키는 원인적 요소로 작용하는데, 이 부분은 다음 기회에 자세히 설명하겠다.

그러나 마이켈슨-모올리는 지구 중력공간의 본성을 올바로 인식하지 못하고(이러한 왜곡된 인식은 오늘날에도 변함이 없어서 물리학의 발전을 크게 방해하고 있다) 지구의 중력공간 내부에서 간섭계의 실험을 수행하였다.

지구의 중력공간 내부에서 [마이켈슨-모올리의 간섭계 실험]을 수행하면, 지구 중력공간의 물질(광파의 전파매질)과 간섭계가 항상 정지상태를 유지하게 된다. 즉 지구의 중력공간 내부에서 [마이켈슨-모올리의 간섭계 실험]을 수행하면, 지구의 공전운동에 의한 우주공간의 상대적 공간바람이 검출될 수 없다.

만약 간섭계를 이용하여 지구의 공전운동에 의한 우주공간의 상대적 공간바람(고전물리개념의 Ether, 광파의 전파매질)을 검출하려면 이 간섭계의 실험이 지구 중력공간의 독립지역을 벗어난 위치에서 수행되어야 한다.

특히 광파의 여러 가지 현상은 파동성을 갖고 광학적 전파매질의 존재를 강력히 요구하고 있으나, 아직까지 광파의 전파매질을 직접적으로 검출하기 위해 시도된 실험은 오직 [마이켈슨-모올리의 간섭계] 실험뿐이었다.

[마이켈슨-모올리의 간섭계]는 광파의 전파매질을 검출하기 위한 장치로서 매우 완벽한 구조를 가지고 있으나, 이 간섭계의 실험을 지구의 중력공간 내부에서 수행하는 운용상의 방법적 오류가 있었다. 즉 마이켈슨-모올리는 간섭계가 광파의 전파매질(고전물리학의 Ether)에 대해 상대적으로 이동하는 것을 전제하였으나, 실제의 상황에서는 이들의 간섭계가 광파의 전파매질에 대해 상대적으로 이동하지 않고 항상 정지상태를 유지하고 있었다.

만약 지구의 중력공간 내부에서 간섭계를 운동시키면 광파의 전파매질과 간섭계의 상대적 운동이 일어나고, 이 운동상태의 간섭계에서 광파의 간섭위치가 이동할 것으로 예상된다.

이 글의 주장처럼 [마이켈슨-모올리의 간섭계 실험]이 왜곡적 결함을 갖고 있다면, 이 간섭계 실험의 결과적 의미를 적용시켰던 모든 이론(상대성원리와 양자역학)이 폐기되어야 하고 새로운 이해방법을 도입해야 한다.

지구의 모든 소립자가 중력인자를 방출하는 과정에서 지구의 모든 소립자로부터 방출되는 중력인자의 분포밀도가 낮으면, 덩어리모형의 중력인자가 개별적으로 전파된다. 낮은 분포밀도의 중력인자가 개별적으로 전파되면 이 중력인자가 전파된 궤적의 단면만을 중력인자의 부피만큼 국소적으로 변위시킨다.

낮은 분포밀도의 중력인자가 개별적으로 전파되는 과정에서는 우주공간의 원초적 기반(공간조직, 공간구조)을 밀어내기로 변위시킬 수 없고 별도의 독립적 조직체계가 형성되지 않는다.

그러므로 중력인자의 분포밀도가 낮으면, 덩어리모형의 중력인자가 소립자(물체)를 개별적으로 투과하는 과정에 의해 중력작용의 낙하운동을 개별적으로 일으킬 뿐이고, 중력인자의 전파영역이 별도의 독립적 조직체계를 형성하지 않는다.

지구의 모든 소립자가 방출하는 중력인자의 분포밀도는 전파거리의 자승에 반비례되고, 중력공간의 독립비율과 중력작용의 효율도 전파거리의 자승에 반비례한다.

일반적 우주공간과 중력공간은 해당 공간의 물질적 조직체계가 광속도의 탄성적 밀어내기로 변위되는지의 여부에 의해 구별되고, 다른 조건의 구별방법이 전혀 없다. 일반적 우주공간과 중력공간은 동일한 종류의 물질로 가득 채워지는 공통점이 있으나, 일반적 우주공간의 물질과 중력공간의 물질은 각각 독립적으로 분리되는 별도의 조직체계(공간의 체제적 기반, 공간조직)를 갖는다.

지구 중력공간의 물질(중력공간의 공간조직)은 지구의 지면에 대해 거의 정지상태를 유지하고, 지구와 함께 공전운동이 동반적으로 이루어진다. 특히 지구 중력공간의 물질은 모든 물리현상의 에너지가 전파되는 과정에서 매질로 이용된다.

모든 물리현상의 에너지가 지구 중력공간의 물질을 매질로 이용하면, 지구 중력공간의 물질이 모든 물리현상의 작용에 대해 비교대상의 기준적 역할을 하고, 절대적 가치의 좌표역할을 하게 된다.

이러한 지구의 중력공간 내부에서 관측자가 정지상태를 유지하면, 이 정지상태의 관측자 입장이 좌표체계의 중심적 위치를 갖고 절대적 가치의 기준적 위치를 갖는다.

그러므로 지구의 중력공간 내부에서 발현되는 모든 물리현상의 작용효과를 관측자 중심으로 표현하더라도, 이 관측자 중심의 표현방법이 실제의 물리현상과 엄밀하고 정확하게 일치될 수 있다.

하나의 예로 특수 상대성원리의 이해방법처럼 지구의 중력공간 내부에서 일어나는 모든 물리현상의 작용효과를 관측자 중심의 좌표체계로 표현하면, 이 관측자 중심의 좌표적 표현방법이 실제의 물리현상과 엄밀하게 일치될 수 있다.

지구의 중력공간 내부에서 관측자가 정지상태를 유지하면, 지구의 중력공간 내부에서 관측자 중심의 좌표체계가 유효하고, 특수 상대성원리와 광속 일정불변의 법칙이 분명하게 성립되는 것으로 착각할 수 있다.

그러나 지구 중력공간의 공간조직에 대해 간섭계(관측자)가 상대적으로 운동하면, 이 운동상태의 간섭계 입장에서 광파의 전파속도가 간섭계의 운동속도만큼 합산적으로 증감되어야 한다.

또한 광파의 전파속도가 간섭계의 운동속도만큼 합산적으로 증감되면, 이 광속도의 합산적 증감효과가 발견된 간섭계의 입장에서 특수 상대성원리와 광속 일정불변의 법칙을 인정하기 곤란하다. 즉 특수 상대성원리와 광속 일정불변의 법칙이 왜곡된 것으로 이해할 수밖에 없다.

광파의 전파속도가 합산적으로 증감되는 효과는 실험장치를 이용하여 분명히 검증해 볼 수 있는데, 이 실험방법은 필자의 홈페이지(홈>목차>8. 중력공간의 본성을 규명하기 위한 실험방법)에서 자세히 설명되고 있다.

            2002. 6. 9.
                    김 영식 올림