일요특집 -인간의 감각기관인 눈, 귀, 코, 혀, 피부와의 상호작용의 결과로 제 2 의 성질이 존재한다.

-일요특집- 2024.5.26 기계론자들이 새로운 기계를 만든다고 법석을 떠는 동안 근대철학자들은 오로지 이성으로 물질세계에 관해 알아낼수 있는 것들을 찾아내는 과제에 착수했다.  (기계론자-기계로 물질의 본질을 알려했고, 근대철학지들은 이성으로 물질의 본질을 알려고 했다) 오늘날까지도 우리가 모든 일의 본질을 생각할때 사용하는 이분법(특히 의학에 있어서 정신과 육체의 이분법적 생각은 양자역학의 출현으로 서서히 퇴화되어 가고 있지만 아직도 상당히 큰 영향력을 발휘하고 있다.  나는 데카르트의 이 생각으로 의학이 굉장히 퇴보하거나 아니면 상당기간  발전을 하지 못했다 라고 생각한다) 을 창시했다고 해도 과언이 아닐  데카르트는 절대로 의심할수 없는 절대진리를 추구하는 새로운 철학적전통을 세우기 시작했고 절대진리로 부터 틀림없는 절대적인 지식을 얻을 수 있다고 생각했다. 그러나 그런 절대적인 진리에 이르기 위해서는  조금이라도 의심할 이유가 있는 것은 모두 완전한 거짓으로 여겨 거부해야 한다 고 생각했다. 이 말은 자신의 감각을 이용해 받아들이는 세상의 정보를 모두 거부 한다는 말이다. 이 말을 좀 그렇지 않을까 한다.  데카르트는 최소한 한가지 만큼은 확신할수 있다고 생각했다. 즉 사유를 하는 영혼이 그것이다. 그는 생각하는 존재로서 자기 자신이 존재하지 않는다는 생각은 모슨이라고 주장했다. 그러므로 그 자신의 존재는 그가 확신할수 있는 것이었다. 이러한 사유의 결과로 그는 cogito ergo sum  즉 나는 생각한다. 따라서 나는 존재한다 라는 유명한 결론을 내렸다. 자신의 존재를 증명함으로써 데카르트는 신의 존재에 대한 증거를 제시하는 과정으로 넘어갔다.  신은 완전무결한 존재이자 데카르트가 논리적추론을 통해 밝혔듯이 영원한 힘의 근원이어야 했다. 만일 이 세상에 존재하는 사물에 관한 데카르트의 관념이 허상이고 속임수라면 이것은 신이 그를 기만하거나 그가 기만당하도록 허용한다는 의미였다. 이렇게 기만을 불완전성의 근원으로 받아들인다면 이것은 신이 완전무결한 존재라는 전제와 모슨된다. 따라서 데카르트는 외부물체에 관한 자신의 관념이 이러한 물체들의 실존에 따른 직접적인 결과여야 한다는 결론을 내렸다.

-일요특집- 고대 그리스인들처럼 데카르트도 사물자체와 사물이 만들어 내는 감각적인지를 따로 구분했고,감각적인지가 반드시 실제 사물의 정확한 모습을 전달할 필요는 없다고 생각했다. 우리는 다양한 색깔, 냄새, 맛, 소리, 그리고 뜨거움, 단단함, 거칠음 같은 감각을 느낀다. 이러한 다양한 감각의 근원은 사물자체로 발현되는 것 같지만 실재로는 사물의 고유한 특성이 아닐수도 있다는 것이다.  이러한 구분은 1689년 영국의 존록에 의해 더욱 뚜렸해 졌다. 그는 우리가 물질을 아무리 섬세하게 쪼갠다해도 모양, 단단함, 확장성, 운동성 같은 고유의 기본성질은 아니 기본성질을 지닌것은 남는다고 했다. 그렇다면 물질의 궁극의 요소가 원자라면 우리는 원자가 이 고유한 성질을 지녔다고 생각할수도 있다.  그러나 고유하지는 않지만 인간의 감각기관인 눈, 귀, 코, 혀, 피부와의 상호작용의 결과로 제 2 의 성질이 존재한다. 낱개의 원자들은 모양과 단단함 같은 성질은 지닐수 있지만 색, 소리 ,맛 같은 성질은 가지지 않는다. 예를들어 보면 색깔은 우리가 보는 물질의   원자와 우리 눈 사이의 (오늘날의 지식으로 말하면-원자와 눈을 구성하는 공간입자 내지는 물질입자들 사이의)상호작용의 결과인 것이다.  오늘날의 지식으로 말하면 눈의 원자와 물질의 원자가 아니라.  따라서 양측 원자들은 원자를 구성하는 에너지를 잃고 자신의 고유한 시간을 소모하게 되고 노화되어 가는것이다. (살아가는 것 자체가 에너지를 잃는 행위(주어진 시간을 소모하는 행위)인 것이다). 우리 인체는 미토에서 계속적으로 에너지를 만들지만 우리 몸이 사용하는 에너지를 생각해보면 턱없이 부족하다. 그래도 어느 정도의 에너지가 보충되는 이유는 본인은 별과 같이 양자터널링에 의해 핵융합이 인체내 어딘가에서 일어난다고 생각한다.   우리 몸은 너무나 많은 수소를 가지고 있고, 수많은 효소가 있어서 적은 에너지로도 핵융합이 충분히 일어날수 있다고 본다.

-일요특집- 24.6.9 경험주의 에서는 직접 경험을 통해 얻은 것이 아닌 지식은 무의미한 형이상학으로 간주해서 형편없이 생각한다. 그러나 인지와 상관없이 존재하는 실체가 없다는 의미는 아니다. --아무도 보는 사람이 없어도 달은 언제나 그자리에 있다--이 생각을 버리지 못한 아인슈타인은 양자역학의 기초를 다진 분이었음에도 불구하고 후대 물리학자들로부터 고전물리학자로 취급받는 이유가 되었다. 그러나 경험주의에서는 인지에 너무 튼 기대를 해서는 않된다는 의미는 있다. 우리는 지식을 직접 감지하거나 측정함으로써 즉 경험함으로써 얻을 수 있다고 생각했다. 대표적인 사람으로는 데이비드 흄과 칸트가 있다. 그런데 이 둘의 생각은 약간 다르다. 흄은 경험외의 방법으로 지식을 얻는것은 불가능하다고 생각했지만 즉 흄은 누메나(사물 또는 물자체)가 형이상학적이라 무의미하다고 주장했지만 칸트는 피노메나(우리가 인지하고 경험하는 외양으로서의 사물) 즉 현상을 통해 누메나가 우리의 마음에 인상을 남긴다고 했다. 칸트는 누메나의 존재를 부인하는 것은 앞뒤가 맞지 않는다고 주장했다. 이유는 감각적으로 인지할수 있는 겉모습을 일으키는 무언가가 존재하기 때문이다. 그러나 물자체가 존재한다고 해도 원칙적으로 물자체에 관해 지식을 얻을 수 없다는 점에서는 흄에게 동의했다. --물자체란 본질적인것이라고 생각하면 어떨까? 관찰에 의하여 물자체가 바뀐다는 현실을 흄과 칸트가 현재까지 살아 있다면 어떻게 생각할까? 본질이나 본성이 관찰에 의하여 바뀐다면 과연 이세상에 진리라는 것이 있기나 한 것일까? 변하지 않는 그 무엇이 진리가 아니고 현재 무수히 변해가는 그것이 진리가 아닐까?

-일요특집-24.6.16 지금까지 논한 이야기들이 같은 논리가 원자에 대해서 어떤 의미가 있을까?  루크레티우스가 말했듯이 이렇게 실체가 명백하고  더 미묘한(기계론자들의 주장)겉모습을 발현시킨다는 주장은 가능하다. 그러나 원자를  인지할수 없다는 것은 단순명료하면서도 확실한 사실이었다. 이를테면 스스로 틀림없는 경험주의자라고 선언한 오스트리아의 물리학자 에른스트 마흐와 일부 후대 과학자, 그리고 철학자들은 ---원자를 형이상학적인 것으로 간주하고 원자가 실제로 존재한다는 사실을 부인했다. --실험과학을 통해 원자가 직접적으로 일으키는 현상에 접근하지 못한다면 그것은 기껏해야 잘 맞아떨어지는 가설에 불과할 뿐이라 생각했다.  이렇게 말많은 원자를 거의 세계 최초로 연구하고 이론을 발전시킨나라 즉 최초로  원자를 인정한, 원자에 관한 연구가 가장 치열했던. 그렇게해서 결국 원자를 완성했던  (케임브리지의 톰슨과 맨체스터대학의 러드포드를 보면 이렇게 이야기 해도 됨) 영국이 해가 지지않는 대영제국을 이룩한 것은 어쩌면 당연한 일일지도 모른다.  그러면 오늘날 우리는 해가 지지않는 대한민국을 위해 무엇을 연구하여야 할까?

-일요특집-24.6.23 원자(사물)에 관한 아리스토텔레스의 생각을 요약해보자. 그는 공간과 시간이 연속적이라는 쪽이었고 연속적인 3차원 공간안에 자리를 차지하는 물체는 원칙적으로 무한히 쪼갤수 있다고 생각했으므로 원자를 만드는 것도 불가능했다. 그러나 그도 물질이 가장 작은 구성요소로 바뀔수 있다는 아이디어에는 공감했고 원자론자들이 너무 멀리 갔다고 생각했다. 이유는 원자론자들이 지나치게 환원주의로 접근했기 때문이다. 그의 미니마 나투랄리아는 원자가 아니며 원칙적으로 더 쪼개 질수 있었다. 아리스토텔레스는 자연적으로 발생하는 사물이 형상을 지닌다고 믿었다. 이는 플라톤의 생각이었을 것이다. 그러니 나무라고 하면   나무다운 형상을 지니며 미니마 나투랄리아로 구성되어 있다는 식이다.  그는 사물이 그 사물이게 하는 것은 바로 사물의 형상이며 그 형상이 사물의 특징과 행동양식을 지배한다고 생각했다. 과학을 알지 못한다면 비록 요즈음이라 할지라도 아리스토텔레스처럼 생각할 것이다. 그는 나무는 나무(목재)이고  목재는 나무의 구성성분인 줄기, 가지, 잎으로 변환될수 없다. 우리 인간은 목재를 이용해서 가구를 만들고 배를 만들수 있지만 목재는 만들수 없다. 그렇다면 목재는 신(GOD)만이 만들수 있는 것이다. 그렇다면 의자는 신과 인간의 합작품인 것이다. 그렇다면 성체성사에 사용되는 빵과 포도주에는 그리스도의 몸과 피의 실체적 형상이 깃들어 있다는 것이다. 과학이 없다면 인간이 생각해 낼수 있는 최고의 생각이 아닐까? 라고 생각해 본다.  16-7세기 기계론자들은 이러한 아리스토텔레스의 생각에서 벗어나 다시 원자론으로 돌아가는데 얼마나 힘들었을까? 기계론자들은 아리스토의 거의 완벽에 가까운 이성적사유를 관찰이라는 과학적 도구로써 극복했지만 그 과정은 너무나 힘들었을 것이다. 존록은 사물을 제 1 성질, 제 2 성질로 구분해서 제 2 성질은 사물에 속한 것이 아니라고 했다. 오직 마음속에 있는 것이라고 했다. 버클리는 록의 제 1 성질도 우리 마음속에 존재한다고 했다. 칸트는 누메나와 페노메나로 구분했고 누메나의 존재는 필연적이지만 지식은 페노메나로 부터 얻을 수 있다고 했다.  * 누메나와 페노메나---물자체 와  현상

-일요특집- 1713년 자연철학의 수학적 원리(프린키피아)2판에서 뉴튼은 그의 원자론을 부분적으로 요약하고 있다. 물체의 모양, 단단함.불가입성. 운동성, 관성이 모두 가장 작은 부분에서 우러나오는 동일한 성질에서 유래된 것이라 했다. 이 말은 보일처럼 뉴튼도 거시적물체의 성질과 행동방식들이 물체를 구성하는 미시적 원자의 성질과 행동방식에 따른다고 생각했다.  여기서 얻을 수 있는 메시지는 분명하다. 볼수도 없고, 직접적인 증거를 찾을 수도 없는 형이상학적실체 즉 원자의 존재를 인정은 했다는 것이다.  원자의 존재를 인정한이상 이제는 원자의 존재를 밝히는 지적활동이 필요하다.     이 형이상학적 실체(원자)를 알기위해서 어디서부터 공부를 시작할까?  물체의 모양. 단단함, 불가입성, 운동성, 관성등이 원자의 행위라면 이들 중에서 무엇에서 시작할까?     관찰이 가능하고 측정이 가능한 --운동성--에서부터 공부를 시작하는 것이 올바르고 당연한 방법이 아닐까?

-일요특집-7.7 일 욜 물체는 고유한 질량. 즉 내재된 물질의 양을 가지고 있으며. 이 양은  물체의 밀도 및 부피와 관련이 있다. 질량은 m으로 표시하며 고유의 성질을 가지고 있는데. 그것은 운동상태를 변화시키려는 외부적 힘의 변화에 대하여 저항하는 힘 또는 능력으로 측정될수 있다. 이런 성질을 일반적으로 관성질량으로 부른다. 뉴튼은 프린키피아 1 권 에서 질량이란 즉 물질의 양은 물질의 밀도와 부피가 긴밀히 결합되어 나오는 양이다고 했다. 관성에 관한 증거는 멈춰있거나 움직이고 있는 사물을 관찰하고 측정할때 많이 발견할수 있다. 뉴튼은 갈릴레오의 여러 실험들을 바탕으로 운동제 1 법칙을 세웠다. 물체는 외부에서 힘을 가하지 않으면 또는 가하기 전까지는 정지된 사태를 유지하거나 직선상에서의 운동을 균일하게 계속 유지할것이라는 내용이다. 운동제 1 법칙에서는 질량의 개념을 소개하는 것 뿐 아니라 힘의 개념까지 소개하고 있다. 그렇다면 힘은 정확히 무엇인가? 뉴튼은 힘은 사물에 가해져 사물의 운동상태 즉 정지상태이거나 직선상의 운동상태를 바꾸는 행위로 설명한다. 물체는우리가 힘을가하는 방향에 따라 움직인다. 가해지는 힘의 크기는 그 힘을 가한 결과로 변하는 선운동량의 변화율로 정의 한다. 정리하면 뉴튼의 제 2 법칙의 유명한 방정식 f=ma로 표현된다. 힘은 질량과 가속도를 곱한것과 같다는 것이다. 이 유명한 방정식은 프린키피아에는 등장하지 않는다. 이 방정식은 18세기 스위스의 수학자 레온하르트 오일러의 이름을 따서 --오일러 방정식-이라고 불리기도 한다.

-일요특집- 7.14, 일 욜 제 2 법칙에는 직관적으로 흥미를 끄는 무언가가 있다. ---돌맹이를 일정한 힘으로 걷어차면 돌맹이는 허공을 가르며 날라가 최종속도까지 가속되다가 결국에는 중력에 굴복하여 땅에 떨어진다. 질량이 좀 더 큰 돌맹이라면 같은 가속도를 얻게하기 위하여 좀 더 세게 차야한다. 이러한 힘. 질량. 가속도 사이의 미묘한 상호작용의 해석은 단순하지만 심오하다. 이 법칙의 근본적인 정확함에는 그 당시에서는 의심의 여지가 없다. 그러나 오늘날에 있어서는 1. 원자와 원자속의 입자들이 이루는 미시규모의 세계에서는 운동법칙으로는 설명불가능하고, 2, 빛의 속도에 근접한 속도의 운동을 설명할때는 뉴튼의 법칙이 맞지 않는다. 이러한 상황은 다음에 다시 문제화 할것이다.  그러나 일상생활에서 경험하는 현상에 있어서는 뉴튼의 법칙은 대단히 휼륭하게 잘 들어 맞는다. 뉴튼의 세번째 법칙인 작용-반작용의 법칙도  휼륭하게 잘 들어 맞는다. 관성, 가속도의 법칙, 작용-반작용의 법칙이 일상에서는 잘 들어 맞는다는 것이다. 그러나 이 3가지 법칙의 목적이 물질의 특징과 행동방식을 이해하기 위한 것이라면 이 법칙들의 진정한 의미를 냉철하게 들여다 봐야 한다.

-일요특집- 7.28 뉴튼을 다시 한번 살펴보자. 그는 프린키피아에서 현재 고전역학이라고 알여진 분야의 기초를 세웠다. 그가 세운 법칙들은 일정한 범위안에서는 그 휼륭함이 입증되었다. 이 법칙이 설명하는 공간과 시간. 질량과 힘에 대한 중심개념들은 직관적이고 흥미로우며 우리의 일반적경험과 일치하는 것 처럼 보인다. 3차원 공간안에서 움직이는 거시적 물체를 놓고 보면 운동법칙과 합리적으로 유도된 다른 역학 원리들을 가지고 설명하지 못할 것이 없다. 테니스나 당구경기를 유심히 살펴보면 뉴튼의 운동법칙을 인정하지 않고서는 안될것이다.  그럼에도 이 내용에는 이 물체의 특성을 저 물체의 특성과 관련짓게 해 줄 뿐이다. 물질로 이루어진 모든 물체의 가장 기본적인 특성중 하나인 질량에 대해서는 아무것도 알려주는 것이 없다.  뉴튼의 야심은 세상의 물체들이나 이런 물체들을 구성하는 원자들의 역학에만 국한되어 있지는 않았다. 그는 그의 이론을 천체의 운동 특히 행성의 운동에 까지 확장시켰다. 우리가 알고 있는 떨어지는 사과의  만유인력의 법칙이다.  이제 그의 이론은 지구상에서 일상적으로 경험하는 익숙한 물체에서 가장 먼 우주의 물체까지 모든 형태의 형상을 지닌 물체에는 적용될수 있을 것 같았다.  -일요특집- 8.4 뉴튼의 중력은 운동법칙을  논할 때 고려했던 여러가지 행위에 의해 만들어 지는 힘과는 좀 다르다. 운동법칙에서 논의되었던 힘들은 정지해 있거나 일정한 운동상태로 움직이는 물체들사이의 접촉 그리고 물체의 운동을 바꾸기 위하여 가하는 동작에서 발생하는 것이다. 바닥에 놓인 돌맹이는 뉴튼 제 1 법칙을 따르며 발로써 걷어차면 상태가 바뀌며 날아가게 된다. 그러나 중력은 따뜻한 오후에 해변에 파도를 일게 하고, 술잔이 손에서 떨어질때는 마룻바닥에서 산산조각이 난다. 이렇게 물체들은 굉장히 먼거리를 넘어서 서로에게 영향력을 행사했고, 이들사이에 전달되는 것은 아무 것도 없었다. 따라서 혹자는 주술적인 요소를 역학에 도입했다고 뉴튼을 비판하기조차 했다. 뉴튼도 이 문제를 너무나 잘 알고 있었다. 그는 중력의 원인은 모르겠으며. 중력 설명하기 위한 어떠한 해석도 하지 않겠다, 고 했다. 즉 힘은 물체에 접촉해서 물체의 운동상태를 바꾸는것인데 중력은 거리가 멀어도 두 물체사이에 오가는 것이 없어도 순각적으로 작용한다는 것이다. 뉴튼의 역학체계는 엄청난 성공을 거두 었지만 질량이 무엇인지를 이해하는데는 별 도움이 되지 않는다. 질량을 밀도와 부피로 정의했는데 밀도 역시 질량과 부피로 정의 될수 있으므로 서로 물고 물리는 관계가 되는 것이다. 물체의 가속변화에 저항하는 척도로서의 질량은 곁코 질량의 척도가 될수는 없다.  -일요특집- 뉴튼은 야심가였다. 고전역학의 기틀을 세웠고 이는 형태를 지닌 모든 물질에 적용될수 있는 것이었다. 그러나 그 내용에서 빠진 또 다른 일상이 있었다. 그것은 바로 --빛--이었다. 뉴튼은 1704년 광학을 발표하면서 빛을 설명하기 시작했다. 그 당시에는 빛에 대해서는 두가지 이론이 경쟁하고 있었다. 네덜란드의 크리스티안 하위헌스는 1690년 발표한 논문에서 빛의 파동이론을 주장했다. 이 이론에 따르면 빛은 파동의 교란이 이어지는 것으로서 연못에 돌맹이를 던지면 수면위를 퍼져가는 물결처럼 마루와 골이 위 아래로 움직이는 것으로 생각할수 있다고 했다. 그러나 한가지 분명한 사실은 파동이 무언가의 안에서 일어나는 교란이라는 것이다. 돌맹이를 던지면 수면에 교란이 일어나는데 연못을 퍼져가는 물결은 물안에서 이는 파동인 것이다. 그렇다면 빛은 무엇의 안에서 일어나는가? 파동이론 지지자들은 에테르라는 물질이 우주 전체를 채우고 있으며 빛은 에테르안에서 이는 미약한 파동이라고 가정했다. 그러나 뉴튼은 이 가설을 받아들이지 않았다.  -일요특집- 빛은 에테르안에서 이는 미약한 파동이라는 가설을 받아들이지 않았다. 뉴튼은 광학에서 빛은  무언가 최소부분으로 이루어져 있다고 했다. 빛의 최소부분이 무엇인지 다소 모호하지만 자신이 생각하는 빛이 무었인지 명확하게 밝혔다. 빛의 광선은 빛나는 물질로 부터 발산되는 아주 작은 물체가 아닐까? . 뉴튼은 이렇게 지금의 관점에서 보면 원자론적관점에서 설명했다. 그리이스 원자론자들과 다른 차이점은 그들은 원자가 서로 상호작용하고 결합하는 원인을 원자의 모양이라고 보았는데 뉴튼은 원자사이의 작용하는 힘이 상호작용과 결합의 근본적인 원인이라고 생각했다. 여기에 관련된 힘이 정확히 무엇인지. 또는 그 힘들이 정확히 어떻게 작용하는지는 몰랐지만 원자의 운동과 결합이 이미 알려져 있던 중력, 전기력, 자기력에 의하여 지배받을 수 있다고 했다. 이는 대단한 내용이라고 생각된다. 그러나 뉴튼에게는 자신의 추측을 뒷받침할 경험적 증거가 전혀 없었다. 뉴튼은 원자사이에 작용하는 힘의 개념을 통해 강화된 원자론을 바탕으로 당시 알려져 있던 화학적사실들을 설명하려고 시도했다. 이도 역시 하나의 가설이었고, 그는 마지막까지 그의 생각을 실험으로 까지 연결시키지는 못했다.   -일요특집-24.9.8 그러나 뉴튼의 원자설의 내용이 아무리 원자의 현대적해석과 유사하다해도 모두 형이상학적가설에 불과했다. 뉴튼은 화학물질의 원자사이에 작용하는 힘들이 여러가지 다양한 화학반응의 원인이라고 생각했다. 프리스틀리와 라부아지에는 화학물질에 포함된 수소, 탄소 산소와 같은 화학원소의 관점에서 화학물질의 본질을 설명하려고 노력했다. 돌튼은 각기 다른 원자량을 갖는 화학적원자체계를 고안했고, 이것은 베르셀리우스가  오늘날 사용되는 방식으로 수정했다. 예를들어 물분자는 베르셀리우스의 표기법에 따라 H2O로 표시한다. 여기에서 H2O는 각각 수소원자와 산소원자를 나타낸다.  칸니차로는 다양한 원자들이 결합해 분자가 형성되는 규칙을 밝혔다. 수소와 산소는 이원자기체이며 H2와  O2로 표기한다. 수소와 산소의 반응에서 수소분자두개는 산소분자한개와 결합해서 물분자 두개를 형성한다. 2H2+O2=2H2O.  액체에 떠 있는 직은 입자의 브라운운동은 액체분자의 운동결과로 아인슈타인이 제안하고 페랭이 확인했다. 이로써 마침내 원자와 분자가 실제로 존재한다는 사실이 널리 인정받게 되었다.