중앙데일리

The nature of things

Nov 12,2002

An inquiring child is often fully capable of sending an adult into an abyss of ignorance. Take this example: You are asked why the moon changes in shape. You are probably able to answer that it's because of the movement of the universe. You might even bring out a sphere, a lamp and a baseball bat, turn out the lights and demonstrate the revolutions of the moon. The child might then ask why the moon revolves. You might then talk about Newton's Law and universal gravitation.

If the child asks what causes the law of universal gravitation, now you will likely be lost. What the child did was ask three questions, sending you into that abyss. This is not a peculiar situation; given any set of three questions, you would probably realize the limits of your knowledge.

Before scientific discoveries reached their current status, there were attempts to explain natural phenomena by using the nature of objects. A theory went, for example, that there is a tendency in objects made of elements similar to that of the earth to fall to earth. The heavier the object, the more elements there were of such a nature, and thus the object would fall faster. This theory was disputed by Galileo and proved false through experiments. An object's fall was due to gravity, and the speed was identical for all objects.

A theory about the movement of the universe also said that the universe existed completely, and therefore its movement would be circular. This was part of a hypothesis that believed the moon revolved around the Earth. That was disproved through observations of the universe, which showed the movements were elliptical.

The property of an object is also beyond explanation only through its nature. Oxygen mixed with hydrogen becomes water, and if mixed with carbon becomes carbon dioxide. But no matter how hard you look inside oxygen, there is no sign of carbon dioxide.

The properties of water and carbon dioxide were created from an interaction between oxygen and some other element. It is in the nature of such a union that determines which of a number of possibilities is realized.

In Buddhism, every existence is considered to be selfless. This concept, or at least the way it is expressed, derives from the idea of atman, a Hindu expression for self. The concept also implies that the world is created by unions of objects that are void of natures of their own.

According to this philosophy, the world is based on the relationships between objects that are meaningless by themselves. It is with atoms and then molecules, compounds, basic life forms and then life itself that the world and the universe are eventually created. And because the relationships are countless, there is bound to be limitless variety in the world. It is because of the variety that, despite the realization of ignorance, we are happy when observing nature.



The writer is a professor of physics at Korea University.


by Yang Hyung-jin







본성으로 못푸는 자연 현상

어린 아이가 우리에게 달의 모양이 왜 그렇게 변하는지를 묻는다면 우리는 꽤 자신 있게 천체의 운동에 대해 설명할 것이다.

좀 적극적인 사람이라면 전구와 지구본, 야구공을 갖다 놓고 방 안의 불을 끌지도 모른다. 그런 다음 전구를 켜고, 달의 공전과 태양계의 구조에 대해 설명할 것이다.

그런 설명을 들은 아이는 "그러면 달이 왜 그렇게 공전하느냐"고 물을 수 있다. 그러면 뉴턴 역학의 법칙과 만유인력으로 천체의 공전을 설명한다.

그런데 그 아이가 "그러면 만유인력이 왜 생기느냐"고 다시 물을 수 있다. 여기에 이르면 어느 누구도 말문이 막히게 된다. 아이는 단지 세 번의 질문을 했을 뿐인데, 우리는 탈출구가 안 보이는 '무지의 심연'으로 빠져든다. 우리 주변의 모든 것이 다 마찬가지다. 어떤 현상에 대해서도 서너 단계만 들어가면 우리의 무지가 드러나는 질문에 이르게 된다.

과학이 발전하기 전에는 자연 현상을 사물의 본성으로 설명하려는 시도들이 있었다. 일례로, 땅의 원소로 이뤄진 물체는 땅으로 떨어지려는 본성이 있다는 것이다.

이에 따라 무거운 물체는 땅으로 돌아가려는 낙하의 본성을 더 많이 가지게 되고, 따라서 가벼운 물체보다 더 빨리 낙하한다고 설명했다.

그러나 이러한 설명은 갈릴레이에 의해 반박됐고 실험으로 부인된다. 그 결과 중력에 의한 낙하 운동의 가속도는 모든 물체에 대해 같다는 것을 알게 됐다.

천체의 운동에 대해서도 천상의 세계가 완전한 세계이고 원운동이 완전한 운동이라고 생각했으므로, 천체의 운동은 원운동이어야 했다.

그러므로 달도 지구 주위를 공전해야 한다. 그게 천체의 본성이므로 더 이상의 설명도 필요 없고, 또 '무지의 심연'으로 빠져들지 않아도 됐다.

그러나 천체 관측의 자료는 천체 궤도가 원이 아니라 타원이라는 것을 밝혀 주었다. 천상의 운동이든 지상의 운동이든 그 어느 것도 물체의 본성으로 설명되지는 않는다.

물체의 성질도 그 자체의 본성으로 설명되지는 않는다. 산소가 수소를 만나면 물을 이루고, 탄소를 만나면 이산화탄소를 이룬다. 그러나 산소를 아무리 들여다보아도 그 안에서 물이나 이산화탄소의 성질은 발견되지 않는다.

물이나 이산화탄소의 성질은 산소가 다른 것과 만나면서 새롭게 드러난 것, 창조적으로 발현된 것이기 때문이다. 어떤 관계 설정이 이뤄지느냐에 따라 하나의 특정한 가능성이 구현된다. 그것은 산소 원자가 자신의 변치 않는 본성을 가지고 있지 않기 때문에 가능하다.

그래서 불교에서는 '일체의 모든 존재가 무아; 제법무아(諸法無我)'라고 한다. 여기서 '아'는 atman의 음역으로서 '고정 불변의 자기 본성'을 의미한다. 그러므로 제법무아는 변치 않는 본성을 가지고 있지 않은 존재자들이 인연의 화합에 의해 세계를 형성해 간다는 것을 설명한다.

그러한 무아의 존재자들이 모여 관계의 맥락에 따라 세계를 이뤄간다. 원자에서 시작해 분자.고분자.생명물질.생명, 그리고 궁극적으로는 천체와 우주가 형성된다.

그 관계의 맥락이 다양하니 세계 안에 무한한 다양성이 드러날 수밖에 없다. 그리고 그 다양함 때문에 무지의 심연에 직면하더라도 자연을 바라본다는 것이 즐거운 일이 된다.


by 楊亨鎭 고려대 교수.물리학







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