≫ 방문을 반갑게 환영합니다

- 현대물리학의 새로운 패러다임 -

바탕질 물리학  ····®

  본 홈페이지는 '절대성이론' 소개, 해설하는 공간입니다.

Home    홈피의 소개    간단한 요약    자유 게시판   E-mail    휴게실    예전 홈페이지  

 

 

 7. 좌표계의 기반과 좌표계의 올바른 설정

1. 아인슈타인이 유도한 상대성이론의 좌표변환식(로렌츠인수)은 하나의 절대적 좌표계에서 성립된 의미를 갖는다. 왜냐하면 좌표변환식의 구조가 두 좌표계 S와 S'의 상대적 변위상황 S->S'를 반영하는 과정에 의해 유도되었고, 두 좌표계 S와 S'가 상대적으로 변위되는 상황의 S->S'는 오직 하나의 절대적 좌표계(종이의 지면)로 표현될 수 있기 때문이다. 즉 독립된 두 좌표계 S와 S'의 변위상황 S->S'를 포괄적으로 수용(표현)하기 위하여, 두 좌표계 S와 S'의 위상보다 더욱 근원적 기반을 갖는 하나의 좌표계(종이의 지면)가 선행적으로 설정되어야 한다. 이러한 하나의 근원적 좌표계(종이의 지면)는 절대성의 의미를 갖는다. 그러므로 상대성이론의 좌표변환식은 하나의 절대적 좌표계를 사용하여 유도된 것으로 이해할 수 있다.

2. 상대성이론의 관점에서 관성계는 기차나 배와 같은 물체(소립자)의 분포영역으로 정의된다. 즉 소립자의 연계조직으로 구성된 물체의 체적(부피)을 관성계라고 부른다. 그러므로 기차의 관성계는 오직 기차의 체적 내부로 제한되어야 하고, 이 기차의 체적을 벗어난 외부의 영역은 기차의 관성계에 포함될 수 없다. 특히 상대성이론의 유도과정에서는 운동 기차의 관성계가 독립적 좌표계를 갖는 것으로 인식하였다. 이러한 관성계와 좌표계의 동반관계는 상대성이론의 기본적 전제조건이다. 그러나 아인슈타인이 좌표변환식(로렌츠인수)을 유도하는 실제의 현장에서는 관성계와 좌표계의 동반관계를 무시하고, 관성계의 기반이 없는 허상의 상대적 좌표계를 편의적으로 설정하였다. 하나의 예로 관성계(체적)의 범위를 벗어난 영역의 좌표계는 관성계의 기반을 갖지 않는 허구적 위상이다. 또한 관성계의 기반이 없는 허상의 상대적 좌표계는 좌표변환식의 유도과정에서 변칙적 방법으로 활용되는 것을 발견할 수 있다.

3. 지구의 중력장은 우주공간에 대해 독립적으로 분리 단절된 공간적 기반과 좌표계를 갖는다. 또한 독립상태의 공간적 기반(좌표계)을 갖는 지구의 중력장은 우주공간에서 등속도로 공전(운동)한다. 즉 지구의 본체와 지구의 중력장은 공전운동의 동반적 관계를 유지한다. 그러나 우주공간(또는 지구의 중력장)의 내부에서 등속도로 운동하는 기차의 관성계는 독립적 좌표계를 가질 수 없다. 왜냐하면 운동 기차의 관성계가 소립자의 분포조직으로 구성되고, 운동 기차의 모든 소립자가 우주공간의 기반을 투과적으로 관통하기 때문이다. 특히 기차의 관성계를 구성한 소립자 단위의 미세적 관점에서는, 관성계와 우주공간의 경계가 모호하다. 만약 운동 기차의 관성계에서 독립적 좌표계가 설정될 수 없다는 사실을 미리 알았다면, 아인슈타인이 상대성이론과 광속일정법칙을 주장하지 않았을 것이다.

4. 우주공간에서 물체의 운동에너지 E(운동량)는 운동속도 V로 전환되고, 물체의 운동속도 V는 운동에너지 E로 전환된다. 또한 운동에너지와 운동속도가 상호적으로 전환되는 효과는, 이 운동에너지나 운동속도에 대해 역학적으로 반응하는 대상이 존재하는 것을 의미한다. 여기에서 운동에너지(운동속도)의 반응대상은 우주공간(또는 지구의 중력장)의 기반이 갖는 것으로 추정할 수 있다. 이와 같이 운동에너지의 반응대상을 갖는 우주공간의 기반으로부터 물체의 운동속도가 생성되고, 우주공간의 기반을 통하여 물체의 운동력(운동량)이 대외적으로 표출되는 것이다. 그러므로 우주공간의 기반은 물체의 운동속도를 표현하기 위한 기준적 근거가 되고, 이 우주공간의 기준적 근거는 절대적 좌표계의 역할을 수행할 수 있다. 즉 운동에너지의 반응대상을 갖는 우주공간에서는 오직 하나의 절대적 좌표계가 설정되어야 한다.

5. 우주공간은 고유의 조직체제로 형성되었고, 이 우주공간의 조직체제에 대해 위치와 방향이 지정될 수 있다. 여기에서 위치와 방향의 지정이 가능한 우주공간의 조직체제는 편의상 공간계로 호칭하겠다. 이러한 우주공간의 공간계는 거리의 가치(위치와 방향성)를 고정적으로 보존 유지하고, 이 거리의 연속적 배열이 선형구조의 좌표축 X, Y, Z를 구성한다. 즉 거리의 연속체제는 선형구조의 좌표축을 의미한다. 특히 선형구조의 좌표축 X, Y, Z를 입체적으로 결합할 경우, 3 차원의 정형적 좌표계가 구성된다. 그러므로 좌표축 X, Y, Z의 입체적 결합으로 형성된 3 차원의 좌표계와 우주공간의 공간계는 반드시 동일한 위상으로 일치되어야 한다. 즉 우주공간의 공간계와 좌표계는 항상 동일한 위상의 동반관계를 갖는다.

6. 지구의 중력장은 우주공간에 대해 독립적으로 분리 단절된 공간계와 좌표계를 가졌으나, 운동 기차의 관성계는 독립적 좌표계를 가질 수 없다. 이러한 조건의 상호적 상황을 편리하게 이해하려면, 관성계, 공간계, 좌표계의 의미에 대한 명확한 인식이 필요하다. 현대물리학의 상대성이론에서는 관성계, 공간계, 좌표계의 의미를 왜곡적으로 정의하고, 왜곡적 의미의 관성계와 좌표계를 무분별로 남용하였다. 여기에서 왜곡적 의미로 정의된 관성계와 좌표계를 무분별로 남용할 경우, 상대성이론과 같은 변칙적 주장이 출현되는 것은 당연하다. 상대성이론에서 왜곡적 의미의 좌표계가 변칙적으로 남용된 부분의 대표적 예는 운동 기차의 상황과 지구 중력장의 영역이다.

7. 지구의 중력장은 우주공간에 대해 독립적으로 분리된 좌표계를 갖고, 지구 중력장의 좌표계와 우주공간의 좌표계는 일체적으로 연계되지 않는다. 지구의 중력장에서 공간계와 좌표계가 독립적으로 설정되는 이유는, 지구의 주위를 둘러싼 공간적 기반이 중력인자(중력의 원인적 기능)의 전파과정에 의해 광속도의 강한 탄성력으로 변위되는 효과를 갖고, 광속도의 탄성력으로 변위되는 지구 주위의 공간적 기반이 고유의 조직체제를 독립적으로 형성하기 때문이다. 이와 같이 중력인자의 전파과정에 의해 형성된 지구 주위의 독립적 조직체제가 중력장의 공간계를 의미한다.

8. 지구의 중력장은 우주공간에 대해 독립적으로 분리 단절된 공간계와 좌표계를 갖는다. 이러한 주장의 실험적 근거로는, 마이켈슨-모올리의 간섭계 실험이 제시될 수 있다. 즉 간섭계의 실험결과는 간섭계의 주위에 광학적 매질조직이 정지상황으로 존재하는 것을 암시한다. 그러나 지구 중력장의 높이가 올라갈수록 우주공간에 대한 공간적 독립성의 비율은 감소한다. 이와 같이 지구 중력장의 높은 영역에서 공간적 독립성의 비율이 감소하더라도, 물체의 가속적 낙하속도(자유낙하)는 변화의 영향을 받지 않는다.

9. 모든 물리현상의 변위량은 오직 정형적 규격의 좌표계로 표현되어야 한다. 여기에서 좌표계의 배경적 기반은 반드시 물리현상의 변위량을 반영하는 실체적 비교대상으로 구성되고, 이 실체적 비교대상은 고유의 조직체제를 가져야 한다. 즉 정형적 규격의 좌표계를 설정하는 과정에서는 반드시 비교대상의 조직체제가 필요하다. 그러므로 비교대상의 조직체제를 가지 않는 영역에서는 좌표계의 설정이 불가능하다. 특히 좌표계로 이용되는 비교대상의 조직체제는 모든 물리현상의 작용에 대해 역학적으로 반응하는 인과적 연계성을 갖는다. 이와 같이 모든 물리현상의 작용에 대해 인과적으로 연계된 비교대상의 조직체제가 우주공간의 좌표계를 구성한다. 이러한 논리는 우주공간의 모든 영역이 비교대상의 조직체제를 갖고, 이 비교대상의 조직체제가 좌표계의 근원적 기반이라는 의미한다.

10. 모든 물리현상의 작용에 대해 인과적으로 연계된 조직체제만이 좌표계를 구성할 수 있다. 그러나 아인슈타인의 상대성이론에서는 모든 물리현상의 작용에 대해 인과적으로 연계된 조직체제의 존재를 인정하지 않고, 진공적 의미의 공허한 공간모형을 선택하였다. 이러한 진공적 공허의 공간모형에서는 상대적 좌표계가 유리한 입장을 갖는다. 엄밀한 의미의 관점에서 상대성이론의 상대적 좌표계는, 우주공간의 조직체제가 가진 좌표축 X, Y, Z와 거리단위를 모사적으로 차용(인용)한 허구적 위상에 불과하다. 여기에서 허상의 상대적 좌표계는 비교대상의 조직체제를 갖지 않고, 좌표계의 골격을 정형적으로 유지할 수 없다.

필자의 절대성이론에서는 관성계, 공간계, 좌표계의 용어를 새로운 의미로 정의하고, 새로운 의미로 정의된 관성계, 공간계, 좌표계의 용어를 아래의 해설처럼 차별적으로 사용한다.

11. 관성계 - 관성계는 물체를 구성한 소립자의 연계조직으로 정의된다. 즉 기차나 배와 같이 소립자의 연계조직으로 구성된 물체의 체적이 관성계를 의미한다. 그러므로 관성계의 범위는 반드시 물체의 체적 내부로 제한되어야 하고, 물체의 제적을 벗어난 외부의 영역은 물체의 관성계에 포함되지 않는다. 이러한 물체의 관성계는 운동속도에 비례되는 관성적 운동에너지(운동량)를 보존할 수 있다. 그러므로 등속도의 운동에너지가 보존된 물체의 체적을 관성계라고 불러야 한다.

물체의 관성계를 구성한 모든 소립자는 수면파의 파동처럼 우주공간에서 매질적 교체작용으로 운동(관통)한다. 이와 같이 매질적 교체작용으로 운동하는 소립자의 연계조직이 물체의 관성계를 구성할 경우, 이 운동 물체의 관성계는 독립적 좌표계를 가질 수 없다. 왜냐하면 소립자의 연계조직으로 구성된 운동 물체의 관성계가 우주공간의 조직체제를 투과적으로 관통하기 때문이다. 그러므로 운동 물체의 관성계와 우주공간의 좌표계는 동일한 위상으로 일치되지 않는다. 즉 아인슈타인의 주장처럼 운동 기차의 관성계를 추종적으로 따라다니는 독립적 좌표계가 설정될 수 없다. 그러나 물체의 관성계가 우주공간에서 정지상황을 유지할 경우, 이 정지 물체의 관성계는 우주공간의 좌표계와 동일한 위상으로 일치될 수 있다. 그러므로 정지 물체의 관성계에 대해 독립적 좌표계를 임시방편으로 설정하는 것이 가능하다.

상대성이론의 중대한 실수는 운동 기차의 관성계가 독립적 좌표계를 갖는 것으로 인식(추정)하고, 이 운동 기차의 관성계에서 광속일정법칙을 도입(허용)한 부분이다. 여기에서 상대성이론의 주장이 정상적으로 성립하려면, 운동 기차의 관성계와 함께 광파의 전파속도(진행경로, 전파작용)가 동반적으로 운송(운반)되어야 한다. 즉 광파의 전파속도가 운동 기차의 관성계에서 항상 일정한 가치를 유지해야 된다. 그러나 실제의 상황에서 운동 기차의 관성계는 우주공간의 조직체제를 투과적으로 관통하고, 투과적 관통으로 운동하는 기차의 관성계는 광파의 전파속도(진행과정)를 운반(보존)할 수 없다. 즉 운동 기차의 관성계 내부에서는 광속일정법칙이 성립되지 않는다. 또한 운동 기차의 관성계에서 광속일정법칙이 성립된다는 주장을 증명할 수 있는 실험근거의 사례는 전혀 없다.

운동 기차의 관성계가 광파의 전파속도(진행과정)를 운반(보존)하지 않는다는 필자의 새로운 주장은, 피조(Fizeau)의 효과를 통하여 명료하게 이해될 수 있다. 즉 실제적으로 수행한 피조의 실험결과에서는 광파의 전파속도 C가 흐르는 물의 운동속도 V만큼 합산적으로 증가된 C'=C+V(C'>C)의 초광속도를 갖지 않았다. 이러한 피조의 효과는 흐르는 물의 관성계에 대해 광파의 전파속도가 구속적(고정적)으로 보존되지 않았다는 것을 의미한다. 즉 흐르는 물의 관성계는 독립적 좌표계를 갖지 않는다. 그러므로 흐르는 물의 관성계에서는 광속 일정법칙이 성립될 수 없다. 이러한 피조의 효과가 발현되는 실제의 이유는 흐르는 물의 모든 소립자가 우주공간의 조직체제를 매질로 이용하여 매질적 교체방법으로 운동하는 과정에서, 공간적 조직체제의 탄성력이 광속도의 한계비율(로렌츠인수의 비율)로 변화되었기 때문이다. 이 피조효과의 작용원리는 다음의 기회에 구체적으로 소개하겠다.

12. 공간계 - 공간계는 우주공간을 구성한 실체적 요소의 조직체제로 정의된다. 즉 우주공간의 모든 영역에는 에테르와 같은 실체적 요소가 분포되고, 이 실체적 요소의 분포로 형성된 공간적 조직체제가 공간계를 의미한다. 이와 같이 실체적 요소로 구성된 우주공간의 공간계는 고유의 질성을 갖고, 정형적 구조의 체제를 불변적으로 유지한다. 그러나 아인슈타인의 상대성이론에서는 우주공간의 실체적 구성요소(에테르)를 부정하고, 진공적 의미의 공허한 공간모형을 선택하였다. 그러므로 공허의 공간모형을 선택한 상대성이론에서는 그동안 공간계의 존재를 인식할 수 없었고, 공간계의 질성과 구조적 기능을 활용할 수 없었다.

우주공간의 공간계를 구성한 실체적 요소의 조직체제는 모든 물리현상의 발현과정에서 인과적 연계성을 갖는다. 즉 공간계의 조직체제는 모든 물리현상의 작용에 대해 역학적으로 반응하고, 이 역학적 반응효과를 공간계의 조직체제가 구속적으로 보존(통제)한다. 그러므로 광파의 전파속도는 우주공간의 공간계에서 항상 일정한 가치를 불변적으로 유지할 수 있다. 하나의 예로 우주공간의 공간계에서 정지 관측자의 입장으로 측정한 광파의 전파속도는 항상 불변적이다. 이러한 정지 관측자의 입장에서는 광속일정법칙이 타당한 것으로 오해될 수 있다.

우주공간의 공간계는 광파의 전파속도를 항상 일정한 가치로 보존한다. 그러므로 우주공간의 공간계는 광파의 전파속도를 표현하기 위한 비교대상의 기준적 근거가 될 수 있다. 이러한 우주공간의 공간계에서 광원체가 운동하더라도, 우주공간의 공간계가 보존한 광파의 전파속도는 임의적으로 변화(증감)되지 않는다. 그러나 우주공간의 공간계에서 관측자가 운동할 경우, 이 운동 관측자의 입장으로 측정한 광파의 전파속도는 반드시 합산적으로 증감된 C'=C+V(C'>C)의 크기를 가져야 한다. 왜냐하면 광파의 전파속도를 보존한 우주공간의 공간계에 대해 관측자가 투과적으로 관통(운동)하기 때문이다. 이와 같이 비교대상의 기준적 근거(실체적 요소의 조직체제)를 갖는 우주공간의 공간계에서는 오직 하나의 절대적 좌표계가 설정되고, 이 공간계와 좌표계가 반드시 동일한 위상으로 일치되어야 한다. 즉 우주공간의 공간계와 좌표계는 동일한 위상의 동반관계를 갖는다.

13. 좌표계 - 좌표계는 물리현상의 변위량을 표현하기 위한 비교대상의 정형적 체제(틀)로 정의된다. 모든 물리현상의 변위량은 좌표계의 정형적 체제에 대해 비교형식으로 표현된다. 필자의 절대성이론에서 주장하는 좌표계의 체제와 상대성이론의 도입과정에서 사용한 좌표계의 체제는 구조적 조건이 전혀 다르고 물리적 의미도 전혀 다르다. 하나의 예로 절대적 좌표계의 표현은 절대성의 가치를 갖고, 상대적 좌표계의 표현은 상대성의 가치를 갖는다. 또한 절대성이론의 절대적 좌표계는 실체적 비교대상(공간계의 조직체제)을 가졌으나, 상대성이론의 상대적 좌표계는 실체적 비교대상을 갖지 않는 허구적 위상이다.

절대성이론의 절대적 좌표계와 상대성이론의 상대적 좌표계는 존립배경이 전혀 다르다. 즉 절대성이론에서 주장하는 절대적 좌표계의 범위는 우주공간의 모든 영역으로 연장(확대)될 수 있다. 여기에서 절대적 좌표계의 배경은 공간계(공간조직)의 기반을 갖고, 이 공간계와 좌표계의 동반관계가 절대성이론의 필수적 전제조건이다. 그러나 상대성이론에서 주장하는 상대적 좌표계의 범위는 관성계의 내부로 제한되어야 한다. 즉 상대적 좌표계의 배경은 관성계(소립자의 분포영역)의 기반을 갖고, 이 관성계와 좌표계의 동반관계가 상대성이론의 필수적 전제조건이다.

좌표계의 표현대상은 반드시 해당 좌표계의 내부에 포괄적으로 수용되어야 한다. 만약 좌표계의 범위에서 벗어난 물리량을 좌표계로 표현할 경우, 이 좌표계로 표현한 물리량이 허구적 가치를 갖는다. 즉 좌표계의 내부에 포용되지 않은 물리량을 좌표계로 표현하는 것은 무의미하다. 하나의 예로 두 좌표계 S와 S'의 내부에서 각각 존립되는 두 물리현상이 직접적으로 작용(반응)할 수 없다. 왜냐하면 두 좌표계 S와 S'의 배경적 기반이 각각 다르고, 두 좌표계 S와 S'의 내부에서 각각 존립되는 두 물리현상이 기능적 연계성을 가질 수 없기 때문이다. 그러므로 두 좌표계 S와 S'의 내부에서 각각 존립되는 두 물리현상이 상호 작용(반응)하려면, 어느 한쪽 좌표계 S의 물리현상이 상대의 다른 좌표계 S'로 진입되고, 그 진입된 좌표계 S'의 내부에서 두 물리현상이 대등한 조건의 배경적 기반을 가져야 한다.

14. 이상의 설명처럼 상대성이론의 도입과정에서 왜곡적 논리의 개입을 허용한 실수의 계기는 관성계, 공간계, 좌표계의 의미가 비정상적으로 정의되고, 비정상적 의미의 관성계, 공간계, 좌표계가 변칙적으로 남용된 부분이다. 하나의 예로 상대성이론의 도입과정에서는 운동 기차의 관성계가 독립적 좌표계를 갖는 것으로 착각하고, 우주공간에 대해 독립적으로 분리된 지구 중력장의 공간계를 반영할 수 없었다. 절대성이론의 관점에서 새로운 의미로 정의된 관성계, 공간계, 좌표계의 용어를 적절히 활용하면, 상대성이론의 기본개념이 갖는 논리적 모순의 결함을 편리하게 인식할 수 있고, 물리학의 연구과정에서 새로운 도약의 기회를 제공할 수 있을 것이다.

참고 - 상기의 내용은 절대성이론의 일부입니다. 상기의 내용은 아래의 링크에서 더욱 구체적으로 해설되고 있습니다. 

http://batangs.co.kr/s-6.htm - 관성계와 좌표계의 비연계성

http://batangs.co.kr/s-7.htm - 관성계, 공간계, 좌표계의 새로운 정의

                                                                                     2013. 8. 5.

 

    방문기록                 since  2013 ~