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좌표변환식의 오류와 다른 의미의 해석

- 좌표변환식은 하나의 절대 좌표계에서 유도되었다. -

 

The error of coordinate conversion formula and

the interpretation of another meaning

-The coordinate conversion formula has a meaning

induced from an absolute coordinate system. -


young sik kim*

Namyangju-si, Gyeonggi-do, Korea (Individual)


Abstract

1. Two coordinates S and S' of the relative structure which was set in the process of inducing the coordinate conversion formula of the relativity are a fictional status not having the base of inertial frame. Also, S→S' that two coordinate systems S and S' are relatively displaced symbolically reflects the unknown effect which was not yet revealed.  2. The result of the coordinate conversion formula by the inverse operation returns to an equation of as the pattern of Pythagorean theorem. That is, the coordinate conversion formula nothing but what transformed the equation of into a simple structure.  3. The pooling effect of C+V is included in the structure of   Therefore, the attribute of all physical phenomena expressed as the coordinate conversion formula must have the pooling effect of C+V.  4. The pooling effect of C+V takes place instantly inside the movement particle and is reduced to the general light velocity C' again.  5. The form of the coordinate conversion formula has an induced meaning in an absolute coordinate system. Therefore, the coordinate conversion formula should be called an absoluteness theory. 


PACS number:  02.10.Cz,   03.30.+p,  31.10.+z,  04.20.-q  

Keywords: Theory of relativity, frame of reference, coordinate system, coordinate transformation, space system, velocity of light, theory of absolutivity.

* E-mail: batangs@naver.com     * Fax: 031-595-2427

 

 

좌표변환식의 오류와 다른 의미의 해석

- 좌표변환식은 하나의 절대 좌표계에서 유도되었다. -


김 영식

경기도 남양주시(개인)


초록

1. 상대성이론의 좌표변환식을 유도하는 과정에서 설정한 상대적 구도의 두 좌표계 S와 S'는, 관성계의 기반을 갖지 않은 허구적 위상이다. 또한 두 좌표계 S와 S'가 상대적으로 변위되는 상황의 S→S'는 아직까지 밝혀지지 않은 미지의 효과를 상징적으로 반영한 것이다.  2. 좌표변환식의 를 역산으로 분해한 결과는 피타고라스 정리의 형태처럼 의 등식으로 귀착된다. 즉 좌표변환식은 의 등식을 간단한 구조로 변형한 것에 불과하다.  3. 의 형태는 C+V의 합산구조를 포함한다. 그러므로 좌표변환식으로 표현되는 모든 물리현상의 속성은 반드시 C+V의 합산효과를 가져야 한다.  4. 운동 소립자의 내부에서는 C+V의 합산효과가 순간적으로 발생한 다음에 다시 일반적 광속도 C'로 환원된다.  5. 좌표변환식의 형태는 하나의 절대 좌표계에서 유도된 의미를 갖는다. 그러므로 좌표변환식은 절대성이론이라고 불러야 한다.

 

Ⅰ. 서 론

아인슈타인이 유도한 상대성이론의 좌표변환식은 의 구조를 갖는다. 이러한 구조의 좌표변환식은 물리현상의 미세한 효과를 표현하는 과정에서 그동안 효율적으로 활용되었고, 많은 물리학자들로부터 긍정적 의미의 지지를 받아 왔다. 그러나 좌표변환식의 유도를 위해 도입한 상대성이론의 좌표개념에는 허구적 위상의 좌표계가 사용되고, 좌표변환식의 유도과정은 많은 의구심을 갖게 한다.

상대성이론의 좌표변환식(로렌츠의 변환식)에는 아직까지 밝혀지지 않는 미지의 비밀을 가지고 있다. 이러한 좌표변환식의 숨겨진 비밀을 규명하기 위해서는, 이 좌표변환식의 형태를 역산(역순)으로 분해하는 것도 하나의 방편이 될 수 있다. 여기에서 의 좌표변환식을 역산으로 분해할 경우, 그 분해의 결과는 피타고라스의 정리처럼 ‘광속도 등식’으로 귀착(도달)된다. 그러므로 상대성이론의 좌표변환식은 ‘광속도 등식’에 의해 유도된 것으로 이해할 수 있다.

또한 ‘광속도 등식’에서 좌변의 을 간단한 형태로 정리할 경우, 항의 이동에 따라서 좌표변환식의 이나 이 완성된다. 이러한 논리의 관점에서 상대성이론의 좌표변환식과 ‘광속도 등식’은 외양적 형태만이 각각 다를 뿐이고, 동일한 대상으로 이해되어야 한다.[7]

상대성이론의 좌표변환식을 유도하기 위한 최초의 수리적 기반은 ‘광속도 등식’에서 시작되었다. 즉 좌표변환식의 근원적 뿌리는 ‘광속도 등식’이다. 만약 ‘광속도 등식’을 부정할 경우, 좌표변환식의 유도가 절대로 불가능하다.

‘광속도 등식’에 의해 유도된 상대성이론의 좌표변환식은, 자연의 실제적 물리현상을 엄밀하게 표현하고 있다. 이러한 논리는 좌표변환식으로 표현되는 물리현상의 속성에 의 요소가 포함되었다는 것을 의미한다.

‘광속도 등식’이 갖는 물리적 의미는, 독립적 요소의 C와 V가 하나의 체제로 합산(합성)되고, C+V의 합산구조가 다시 일반적 광속도 C'로 환원되는 변조과정의 을 우회적으로 반영한 것이라고 볼 수 있다. 즉 현상적 효과로 실존하는 의 순차적 진행과정이 의 수리적 형태로 표현되었다.

‘광속도 등식’은 독립적 요소의 C와 V가 하나의 체제로 합성되는 C+V(또는 C2+V2)의 합산효과를 포함하고, C+V의 합산효과는 초광속도를 의미한다. 그러나 초광속도의 존재는 오늘날까지 실제의 자연현상이나 실험결과에서 발견(확인)되지 않는다. 이와 같이 초광속도의 존재가 발견되지 않는 이유는, C+V의 합산효과가 운동 소립자의 내부에서 순간적(일시적)으로 발생하고, C+V의 합산효과가 소립자의 외부로 탈출(전파)하는 과정에서 본래의 일반적 광속도 C'로 환원되었기 때문이다.[25]

운동 소립자의 내부에서 순간적(일시적)으로 발생된 C+V의 초광속도는 오늘날까지 실험의 형태로 확인(발견)되지 않았고, 미지의 비밀로 숨겨져 있다. 즉 소립자의 내부에서 순간적으로 발생한 초광속도의 존재와, 이 초광속도가 다시 일반적 광속도로 환원되는 과정은 소립자의 외부에서 실험적으로 확인할 수 없다.

운동 소립자의 내부에서 순간적으로 발생한 C+V의 합산효과는 소립자의 질량이나 시간 등에 대해 변화의 영향을 행사한다. 그러므로 운동 소립자의 질량이나 시간 등이 변화되는 과정을 상대성이론의 좌표변환식으로 표현할 수 있는 것이다.

상대성이론의 좌표변환식은 C+V의 합산효과를 우회적으로 반영하고, C+V의 합산효과를 우회적으로 반영한 상대성이론의 좌표변환식은, C+V의 합산효과에 의해 발현된 물리현상의 변화과정을 효과적으로 표현한다. 운동 소립자의 내부에서 C+V의 합산효과가 순간적으로 발생되는 이유는, 다음의 다른 투고 논문(제목; 소립자의 구조와 활성기능)에서 구체적으로 설명하겠다.[25]

상대성이론의 좌표변환식은 C+V의 합산효과를 반영하고 있다. 왜냐하면 좌표변환식의 구조에 C+V의 합산적 의미가 포함되었기 때문이다. 이러한 논리의 관점에서 상대성이론의 좌표변환식으로 표현되는 대상은 반드시 C+V의 합산효과를 가져야 한다. 그러나 운동 소립자의 내부에서 순간적(일시적)으로 발생한 C+V의 초광속도는 오늘날까지 실험의 형태로 검증되지 않았다. 그러므로 ‘물리학의 올바른 발전을 위하여 모든 물리현상의 깊숙한 내면에 은밀히 숨겨진 C+V의 비밀을 반드시 찾아내야 한다.’

아인슈타인은 상대성이론의 좌표변환식을 유도하기 위해 두 좌표계 S와 S'의 상대적 변위상황 S→S'를 전제하였다. 여기에서 두 좌표계 S와 S'의 상대적 변위상황 S→S'는 C+V의 초광속도를 우회적으로 반영한다. 즉 C+V의 초광속도를 우회적으로 반영하는 과정에 의해, 상대성이론의 좌표변환식을 유도하였다. 왜냐하면 좌표변환식의 유도과정에서 설정한 시간축 T(Ct)가 광속도 C의 가치를 갖는 것으로 가정하고, 이 시간축 T가 V의 속도로 운동하는 조건의 좌표개념에 의해 좌표변환식을 유도하였기 때문이다.

광속도 C의 가치를 갖는 시간축 T(Ct)가 V의 속도로 운동한다고 전제한 상대성이론의 좌표개념에서는, 두 좌표계 S와 S'의 상대적 변위가 C+V의 초광속도를 우회적으로 수용(포용)하게 된다. 즉 두 좌표계 S와 S'가 상대적으로 변위되는 상황의 S→S'를 통하여, 초광속도(C+V)의 존재를 우회적으로 반영하였다. 이러한 논리는 ‘좌표변환식의 유도과정에서 이미 C+V의 초광속도가 사용되고 있다‘는 것을 의미한다.

좌표변환식의 구조가 초광속도의 존재를 우회적으로 반영할 경우, 이 초광속도의 존재는 외양적으로 노출되지 않을 수 있다. 즉 운동 소립자의 내부에서 순간적으로 발생한 C+V의 초광속도가, 두 좌표계 S와 S'의 상대적 변위상황 S→S'로 위장(왜곡)된 것이다. 여기에서는 좌표변환식의 구조가 두 좌표계 S와 S'의 변위상황 S→S'를 통하여 유도되고, 두 좌표계 S와 S'의 상대적 변위상황 S→S'가 C+V의 초광속도를 잠재적으로 포용한다.

운동 소립자의 내부에서 순간적으로 발생한 C+V의 초광속도는 우주공간의 공간계(Space system)로 발출되고, 우주공간의 공간계로 발출하는 과정의 C+V의 초광속도는 다시 본래의 일반적 광속도 C'로 환원된다. 왜냐하면 우주공간의 공간계가 고유의 질성을 갖고, 고유의 질성을 가진 우주공간의 공간계에서 C+V의 초광속도가 허용되지 않기 때문이다. 이와 같이 우주공간의 공간계가 C+V의 초광속도를 허용하지 않는 이유는, 다음의 다른 투고 논문(제목; 우주공간의 구조와 그동안의 오해)에서 구체적으로 설명하겠다.[20]

아인슈타인은 특수 상대성이론의 좌표변환식을 유도하기 위한 최초의 선행적 전제조건에서, 관성계와 좌표계가 동일한 위상으로 일치되는 ‘관성계와 좌표계의 동반체제’를 주장하였다. 하나의 예로 운동 기차의 관성계는 고유의 좌표계를 독립적으로 갖고, 이 좌표계의 배경은 반드시 운동 기차의 관성계로 구성되어야 한다.

그러나 특수 상대성이론의 좌표개념을 본격적으로 적용하는 좌표변환식의 유도과정에서는, ‘관성계와 좌표계의 동반체제’를 무시하는 형태로 부정(폐기)하였다. 왜냐하면 좌표변환식의 유도과정에서 설정한 상대적 구도의 두 좌표계 S와 S'가 관성계의 기반을 갖지 않는 허구적 위상이기 때문이다.[8]

일반적 논리의 관점에서 기차의 관성계는 기차의 체적(부피)으로 정의된다. 그러므로 기차의 체적을 의미하는 관성계의 범위는 반드시 기차의 체적 내부로 제한되어야 한다. 또한 아인슈타인이 주장한 ‘관성계와 좌표계의 동반체제’를 전제할 경우, 기차의 관성계에 대해 존립기반을 둔 좌표계의 범위도 기차의 체적 내부로 제한되어야 한다. 즉 기차의 관성계와 좌표계는 반드시 동일한 위상을 갖고, 관성계와 좌표계의 두 위상은 독립적으로 분리될 수 없다. 이러한 논리의 관점에서 운동 기차의 좌표계를 기차의 체적 외부로 연장하는 것은 불가능하다.

만약 운동 기차의 좌표계를 기차의 체적 외부로 연장할 경우, 이 연장부분의 좌표계는 관성계의 기반을 갖지 않는 허구적 위상의 입장에 놓이게 된다. 또한 좌표계의 표현대상은 반드시 해당 좌표계의 범위에 포용되어야 하고, 이 좌표계의 영역에 포용되지 않은 물리량을 좌표계로 표현하는 것은 무의미하다. 그러나 아인슈타인은 운동 기차의 좌표계가 기차의 체적을 벗어난 우주의 끝까지 연장된 것으로 오해하고, 기차 외부의 물리량을 운동 기차의 좌표계로 표현하였다.

다른 한편으로 아인슈타인의 상대성이론에서는 광속 일정법칙을 주장하고 있다. 이러한 상대성이론의 광속 일정법칙도 운동 기차의 내부에서만 유효적 의미를 가져야 한다. 하나의 예로 운동 기차가 고유의 관성계와 좌표계를 독립적으로 가질 경우, 이 운동 기차의 관성계는 광파의 전파속도와 진행경로(전파과정)를 정형적으로 보존하게 될 것이다. 또한 운동 기차의 관성계가 정형적으로 보존한 광파의 전파속도와 진행경로는, 운동 기차와 함께 동행적으로 운반되어야 한다.

상대성이론의 좌표개념처럼 광파의 전파속도와 진행경로가 운동 기차와 함께 동행적으로 운반될 경우, 이 운동 기차에 탑승한 관측자는 좌표계의 중심적 위치를 갖는 것이 가능하고, 이 관측자의 입장으로 측정한 광파의 전파속도는 항상 일정한 크기를 불변적으로 유지할 수 있을 것이다.

그러나 광파의 진행경로가 운동 기차의 내부를 벗어날 경우, 이 광파의 진행경로는 운동 기차의 관성계와 좌표계에 포함(포용)되지 않는다. 여기에서 운동 기차의 내부를 벗어난 광파의 진행경로는 우주공간의 공간계가 보존하게 된다. 그러므로 운동 기차의 관측자가 관찰한 기차 외부의 광속도는 반드시 합산적으로 증감되어야 하고, 상대성이론의 광속 일정법칙도 성립되지 않는다. 왜냐하면 운동 기차의 체적(관성계)가 우주공간의 공간계에서 투과적 관통으로 운동하기 때문이다.

미세 소립자의 공간적 체적은 매우 작고, 미세 소립자는 우주공간의 공간계(공간의 조직체제)에서 투과적 관통으로 운동한다. 또한 미세 소립자가 우주공간의 공간계에서 투과적 관통으로 운동할 경우, 이 소립자의 운동속도는 우주공간의 공간계에 대해 절대적 가치로 표현되어야 한다. 여기에서는 우주공간의 공간계를 소립자의 운동배경으로 볼 수 있고, 이 운동배경의 공간계가 소립자의 운동과정을 포용한다.

우주공간의 공간계는 하나의 관성계로 간주될 수 있다. 이러한 우주공간의 관성계에서는 하나의 절대 좌표계를 설정하는 것이 가능하다. 즉 ‘우주공간의 공간계와 좌표계는 동일한 위상으로 일치하는 동반체제를 갖게 된다.’ 또한 소립자의 운동속도는 우주공간의 좌표계(소립자의 운동 배경)에 대한 투과적 관통을 의미한다. 이와 같이 소립자가 우주공간의 좌표계를 투과적 관통으로 운동할 경우, 이 소립자의 운동속도는 우주공간의 좌표계에 대해 절대적 가치로 표현되어야 한다.[7]

우주공간의 공간계는 소립자의 운동속도를 포용한다. 왜냐하면 소립자의 체적이 우주공간의 공간계에서 투과적 관통으로 운동하기 때문이다. 이와 같이 소립자의 운동속도가 포용된 우주공간의 공간계에 대해 하나의 절대 좌표계를 설정할 수 있다. 즉 소립자의 운동속도를 포용하는 우주공간의 공간계에 대해 하나의 절대 좌표계가 설정되더라도, 이 절대 좌표계의 설정을 거부할 논리적 명분은 없다.[14]

소립자와 관측자의 질점은 우주공간의 영역을 배타적으로 점유하지 않는다. 왜냐하면 소립자와 관측자의 질점이 체적을 갖지 않았기 때문이다. 그러므로 소립자와 관측자의 질점은 고유의 관성계를 독자적으로 가질 수 없다. 또한 고유의 관성계를 갖지 않는 운동 소립자와 운동 관측자의 질점에 대해, 독립적 위상의 좌표계를 설정하는 것이 불가능하다. 그러므로 운동 소립자와 운동 관측자의 질점에 대해 설정한 좌표계는, 관성계의 기반을 갖지 않는 허구적 위상이라고 봐야 한다.

만약 관성계의 기반을 갖지 않는 운동 소립자(또는 관측자)의 질점에 대해 독립적 위상의 좌표계를 설정하더라도, 이 운동 소립자의 좌표계는 유령의 형체처럼 우주공간의 공간계를 투과적으로 관통하게 된다. 또한 운동 소립자의 좌표계가 우주공간의 공간계를 투과적으로 관통할 경우, 운동 소립자의 좌표계로 표현할 대상은 존재하지 않는다. 그러나 아인슈타인은 좌표계의 취득(소유)이 불가능한 운동 소립자의 질점에 대해 고유의 좌표계를 독립적으로 설정하고, 이 좌표계의 변위(운동)가 전제된 상대성이론의 좌표변환식을 변칙적으로 유도하였다.

소립자의 체적이 우주공간의 공간계에서 투과적 관통으로 운동할 경우, 이 운동 소립자의 공간적 배경(우주공간의 공간계)은 항상 제자리의 본래 위치에 보전되어야 한다. 즉 운동 소립자를 추종적으로 따라다니는 좌표계는 존재하지 않는다. 그러므로 운동 소립자는 좌표계의 중심적 위치를 가질 수 없다. 이와 같이 좌표계의 중심적 위치를 갖지 않는 운동 소립자의 질점에 대해 고유의 좌표계를 독립적으로 설정하는 것은 무의미하다.

아인슈타인은 상대성이론의 좌표변환식을 유도하기 위하여, 표현주체의 관측자와 표현대상의 소립자에 대해 독립적 위상의 좌표계를 강제적 우격다짐으로 설정하였다. 그러나 표현대상의 소립자에 대해 독립적 위상의 좌표계를 설정하더라도, 이 소립자의 좌표계는 쓸모의 용도를 갖지 않는다. 왜냐하면 표현대상의 소립자가 항상 피사체의 입장을 갖게 되고, 소립자의 좌표계로 표현할 대상이 없기 때문이다.

표현주체의 관측자와 표현대상의 소립자가 독립적 위상의 좌표계 S와 S'를 개별적으로 갖게 되면, 두 좌표계 S와 S'의 범위가 명료한 경계를 가질 수 없다. 하나의 예로 운동 소립자가 관측자의 관성계 내부로 진입할 경우, 운동 소립자의 좌표계 S'는 관측자의 좌표계  S 내부로 수용되어야 한다. 이와 같이 운동 소립자의 좌표계 S'가 관측자의 좌표계 S 내부로 수용되면, 이들의 두 좌표계가 중복적으로 겹쳐지는 논리적 모순에 봉착하게 된다.

아인슈타인의 주장처럼 운동 관측자에 대해 독립적 위상의 좌표계를 강제적 우격다짐으로 설정할 경우, 운동 관측자는 좌표계의 중심적 위치를 임시적(일시적)으로 갖는 것이 가능하다. 즉 운동 관측자는 좌표축의 0점에서 존재한다. 이와 같이 좌표계의 중심적 위치를 갖는 관측자에 대해 관측자 중심의 광속일정법칙이 임시적으로 성립될 수 없다. 그러나 실제의 상황에서 우주공간의 공간계를 투과적 관통으로 운동하는 관측자는 좌표계의 중심적 위치(좌표축의 0점)를 가질 수 없고, 이 운동 관측자에게 광속일정법칙이 성립되지 않는다.

아인슈타인이 주장한 광속일정법칙은 관측자 중심의 논리로 구성되었다. 이러한 관측자 중심의 광속일정법칙에서는 표준규격의 좌표계가 운동 관측자의 질점을 추종적으로 따라다녀야 한다. 그러나 표준규격의 좌표계가 운동 관측자의 질점을 추종적으로 따라다니는 것은 현실적으로 불가능하다. 여기에서 표준규격의 좌표계가 운동 관측자의 질점을 추종적으로 따라다니지 않으면, 관측자 중심의 광속일정법칙이 폐기되어야 한다.

관측자가 우주공간의 공간계에서 투과적 관통으로 운동할 경우, 이 운동 관측자의 입장으로 측정한 광파의 변위거리 L은 반드시 관측자 자신의 운동거리만큼 합산적으로 증감된 L=L1+L2의 규모를 가져야 한다. 왜냐하면 우주공간의 공간계가 광파의 변위거리 L1을 정형적으로 기록 보존하고, 광파의 변위거리 L1을 정형적으로 가록 보존한 우주공간의 공간계에 대해 관측자의 자신이 L2의 거리만큼 추가적으로 운동하였기 때문이다. 여기에서는 우주공간의 공간계가 관측자의 운동 배경이고, 이 운동 배경의 공간계에 대해 광파의 변위거리 L1과 관측자의 운동거리 L2을 개별적으로 표현할 수 있다.

광파의 변위거리 L1과 관측자의 운동거리 L2는 우주공간의 좌표계에 대해 명확한 위치와 방향으로 표시(기록)되고, 선형태의 연계(연속)구조로 나열되어야 한다. 그러므로 운동 관측자의 입장에서 측정한 광파의 변위거리가 관측자 자신의 운동거리만큼 합산적으로 증가된 L=L1+L2의 규모를 갖는다는 주장은, 어느 누구라도 부정할 수 없다.

운동 관측자의 입장에서 측정한 광파의 변위거리 L=L1+L2는 반드시 합산적으로 증가된다. 여기에서 광파의 변위거리 L=L1+L2가 합산적으로 증가되는 것은, 광속도의 변화를 의미한다. 왜냐하면 광속도 L/t의 본질이 시간 t에 광파의 변위거리 L=L1+L2로 정의되고, 합산적으로 증감된 광파의 변위거리 L=L1+L2가 광속도 L/t의 최종적 가치를 결정하기 때문이다.

광파의 변위거리 L=L1+L2가 광속도 C=L/t의 최종적 가치를 결정하는 과정에서, 시간 t의 가치는 변화되지 않는다. 왜냐하면 운동 관측자의 입장으로 측정한 두 변위거리 L1과 L2가 동일한 시간 t에 동시적으로 형성(발생)되었기 때문이다. 즉 운동 관측자의 시간 t는 항상 본래의 가치를 고정적으로 유지하고, 광속도 C=L/t의 결정과정에서 운동 관측자의 시간 t는 변수로 작용하지 않는다.

우주공간의 공간계를 투과적 관통으로 운동하는 관측자의 입장에서는 광속도의 변화가 반드시 검출되어야 한다. 그러므로 운동 관측자에 대해 관측자 중심의 광속일정법칙이 성립될 수 없다. 즉 표준규격의 공간적 거리 L가 운동 관측자의 질점에 대해 종속되지 않고, 표준규격의 공간적 거리 L은 운동 관측자의 질점을 추종적으로 따라다니지 않는다.

아인슈타인은 표현주체의 관측자와 표현대상의 물체(소립자)에 대해 허구적 위상의 좌표계(기준계)와 시간축을 설정하고, 이 허구적 위상의 좌표계와 시간축을 무분별로 남용하는 과정에 의해 상대성이론의 좌표변환식을 변칙적으로 유도하였다. 이러한 상대성이론의 좌표변환식이 변칙적으로 유도될 수 있었던 원인은, 당시의 지식적 관점에서 관성계와 좌표계에 대한 명료한 이해가 부족하였기 때문이다.

우주공간의 본질은 하나의 거대 관성계로 간주되고, 하나의 관성계로 간주되는 우주공간에 대해 하나의 절대 좌표계를 설정하는 것이 가능하다. 또한 하나의 절대 좌표계를 가진 우주공간에서는 관측자와 물체(소립자)의 상호적 관계(상대운동)가 도식적으로 표현될 수 있고, 이 도식적 표현은 실제의 상황에서 유효한 의미를 갖는다. 여기에서 관측자와 물체의 상호적 관계가 도식적으로 표현될 수 있는 이유는, 우주공간의 좌표계가 관측자와 물체의 존립위치(위상)를 정형적으로 보존하기 때문이다.

관측자와 물체의 존립위치를 정형적으로 보존하는 우주공간의 공간계에서는, 오직 하나의 기본적 좌표계(기준계)가 설정되어야 한다. 또한 하나의 기본적 좌표계가 설정된 우주공간의 공간계에서는 관측자와 물체가 대등한 입장으로 공존할 수 있다. 그러므로 표현주체의 관측자와 표현대상의 물체는 동일한 조건의 공간적 배경을 공통적으로 갖게 된다. 즉 우주공간의 공간계는 관측자와 물체의 존립배경이다.

우주공간의 공간계가 하나의 기본적 좌표계를 갖지 않을 경우, 두 좌표계 S와 S'의 상호적 관계(관측자와 물체의 상대운동)를 도식적으로 표현할 수 없다. 이러한 논리는 두 좌표계 S와 S'의 상호적 관계를 도식적으로 다루는 상대성이론의 좌표변환식이, 하나의 기본적 좌표계에서 완성되었다는 것을 의미한다.

아인슈타인이 표현주체의 관측자와 표현대상의 물체에 대해 각각 설정한 상대적 구도의 좌표계는 관성계의 기반을 갖지 않는 허구적 위상이고, 허구적 위상의 좌표계는 활용성의 가치가 없다. 그러나 상대적 구도의 좌표계를 사용하여 유도된 상대성이론의 좌표변환식은 실제의 물리현상(실험결과)을 엄밀하게 표현하고 있다. 그러므로 좌표변환식의 외양적 형태는 정상적으로 구성되었다고 단정할 수 있다. 이와 같이 외양적 형태가 정상적으로 구성된 좌표변환식은, 물리현상의 정량적 가치를 표현하는 과정에서 임시방편의 활용이 가능하다.

상대성이론의 좌표변환식을 유도하는 과정에서 상대적 구도의 두 좌표계 S와 S'가 변칙적으로 활용된 것은 분명하다. 그러나 상대적 구도의 두 좌표계 S와 S'는 물리현상의 정성적 효과에 대해 기능적 연계성을 갖지 않는다. 그러므로 상대적 구도의 두 좌표계 S와 S'가 활용되는 상대성이론의 좌표개념에서는, 물리현상의 정성적 효과를 합리적 논리로 해석할 수 없다. 즉 물리현상의 정성적 효과를 상대성이론의 관점으로 해석(표현)하는 과정에서는 다양한 형태의 논리적 모순이 표출된다.

아인슈타인의 상대성이론에서는 그동안 운동 물체의 물리량이 변화되는 효과를 관측자 중심의 상대적 가치로 표현하였다. 그러나 필자가 향후 제시하게 될 새로운 패러다임의 절대성이론에서는, 물리량의 변화를 우주공간의 좌표계에 대해 절대적 가치로 표현한다. 왜냐하면 우주공간의 공간계가 고유의 질성을 갖고, 고유의 질성을 갖는 우주공간의 공간계에서 오직 하나의 절대 좌표계가 설정(허용)되기 때문이다.

우주공간의 공간계는 고유의 질성을 갖고, 이 우주공간의 질성이 모든 물리현상의 작용과정을 통제적으로 지배한다. 즉 우주공간의 질성이 모든 물리현상의 작용과정을 정형적으로 보존한다. 이와 같이 우주공간의 공간계가 고유의 질성을 갖고, 우주공간의 질성이 모든 물리현상의 작용과정을 정형적으로 보존할 경우, 이 우주공간의 공간계에 대해 오직 하나의 절대 좌표계가 설정되어야 한다. 여기에서 우주공간의 공간계가 하나의 절대 좌표계를 갖는다는 필자의 주장은, 광파의 도플러효과를 통하여 편리하게 이해할 수 있다.

광파의 도플러효과는 우주공간의 공간계에서 발생되고, 광파의 도플러효과는 조건의 상황에 따라서 다양한 형태로 표출된다. 즉 우주공간의 공간계에서는 다양한 형태의 광학적 도플러효과가 발생된다. 또한 다양한 형태의 광학적 도플러효과가 발생되는 순차적 진행과정을 종합적으로 분석할 경우, 광파의 전파속도와 진행경로(전파과정)가 우주공간의 공간계에 대해 정형적으로 보존되고 있다는 결론을 얻을 수 있다.

우주공간의 공간계가 광파의 전파속도와 진행경로를 정형적으로 보존하는 것은, 이 우주공간의 공간계에 대해 하나의 절대 좌표계가 이미 설정되었다는 것을 의미한다. 만약 우주공간의 공간계가 광파의 전파속도와 진행경로를 정형적으로 보존하지 않으면, 다양한 형태의 광학적 도플러효과가 절대로 발생될 수 없다.[10]

우주공간의 공간계는 고유의 좌표계를 독립적으로 갖고, 이 우주공간의 공간계와 좌표계는 동일한 위상으로 일치되는 동반체제를 유지한다. 왜냐하면 우주공간의 공간계가 하나의 관성계로 간주되고, 하나의 관성계로 간주되는 우주공간의 관성계가 오직 하나의 절대 좌표계만을 갖기 때문이다. 그러므로 하나의 관성계로 간주되는 우주공간의 공간계에서는 상대성이론의 주장처럼 상대적 구도의 좌표계를 중복적으로 설정할 수 없다.

그러나 지구의 중력장은 우주공간에 대해 독립적으로 분리 단절된 고유의 공간계를 갖는다. 이러한 지구 중력장의 공간계에서는 오직 하나의 절대 좌표계가 설정되어야 한다. 즉 우주공간의 공간계(좌표계)와 지구 중력장의 공간계는 구조적 연속성을 갖지 않는다. 여기에서 지구 중력장의 공간계는 지구의 본체와 함께 동반적(동행적)으로 공전한다.

지구의 중력장이 우주공간에 대해 독립적으로 분리 단절되었을 경우, 지구의 공전운동에 의한 상대적 공간바람이 지구 중력장의 내부로 전달될 수 없다. 이와 같이 지구 중력장의 공간계가 우주공간의 공간계에 대해 독립적으로 분리 단절되었다는 필자의 주장은, 마이켈슨-모올리의 간섭계 실험이 결정적으로 증명한다.

지구 중력장의 공간계에서 마이켈슨-모올리의 간섭계는 투과적 관통으로 운동하지 않고, 정지 상황을 유지한다. 즉 마이켈슨-모올리의 간섭계는 광속도의 변화를 정밀하게 측정할 수 있도록 완벽한 조건의 기능을 갖추었으나, 이 간섭계의 실험기구가 비정상적 방법으로 운용되었다. 왜냐하면 광파의 전파속도와 진행경로를 보존한 지구 중력장의 공간계에서, 간섭계의 실험기구가 투과적 관통으로 운동하지 않고 정지상황을 유지하고 있었기 때문이다.

지구의 중력장에서 광속 일정법칙이 타당한지의 여부를 간섭계의 실험기구로 확인하려면, 이 간섭계의 실험기구가 지구 중력장의 공간계에서 투과적 관통으로 운동할 수 있는 조건을 제공해야 된다. 또한 비정상적 방법으로 운용된 마이켈슨-모올리의 간섭계 실험을 제외할 경우, 운동 관측자의 입장에서 광속도의 변화를 측정하기 위해 시도된 다른 실험의 사례는 오늘날까지 전혀 없었다.[13]

지구의 중력장에서 표현주체의 관측자(또는 간섭계의 실험기구)가 정지상황을 유지할 경우, 이 정지 관측자의 입장으로 측정한 광파의 전파속도는 항상 일정하고 불변적이어야 한다. 이러한 지구의 중력장에서는 광속일정불변의 법칙이 타당한 것으로 오해될 수 있다. 하나의 예로 마이켈슨-모올리가 수행한 간섭계의 실험에서 간섭무늬의 이동효과가 검출되지 않은 이유는, 지구의 중력장이 고유의 공간계와 좌표계를 독립적으로 갖고, 지구의 중력장에서 간섭계의 실험기구가 운동하지 않았기 때문이다.

그러나 지구의 중력장에서 표현주체의 관측자가 운동할 경우, 이 운동 관측자의 입장으로 측정한 광파의 전파속도는 반드시 합산형태로 증가되어야 한다. 여기에서는 지구 중력장의 공간계가 광파의 전파속도와 진행경로(전파과정)를 정형적으로 보존하고, 광파의 전파속도와 진행경로를 보존한 지구 중력장의 공간계에 대해 표현주체의 관측자가 투과적 관통으로 운동하게 된다. 이와 같이 지구 중력장의 공간계를 투과적 관통으로 운동하는 관측자의 입장에서는, 광속도의 합산적 변화가 반드시 검출되어야 한다.

우주공간의 공간계는 고유의 좌표계를 독립적으로 갖고, 이 우주공간의 공간계와 좌표계는 동일한 위상으로 일치되는 동반체제를 유지한다. 왜냐하면 우주공간의 공간계가 하나의 관성계로 간주되고, 하나의 관성계로 간주되는 우주공간의 관성계에서 오직 하나의 절대 좌표계만을 허용하기 때문이다. 그러므로 하나의 관성계로 간주되는 우주공간의 공간계에서는 상대성이론의 주장처럼 상대적 구도의 좌표계를 중복적으로 설정할 수 없다.

앞에서 살펴본 내용처럼 아인슈타인이 도입한 상대성이론의 좌표개념은 아직까지 밝혀지지 않은 미지의 효과를 상징적으로 반영한다. 이러한 상대성이론의 상징적 논리는 물리현상의 정성적 효과나 순차적 진행과정(작용원리)을 구체적으로 해석할 수 없는 한계가 있다. 여기에서 아인슈타인의 결정적 실수는 물리현상의 본성과 작용원리를 해설하기 위한 최초의 시도(출발)부터 기하학이나 좌표개념의 논리로 접근한 부분이다.

아인슈타인에 의해 도입된 상대성이론의 좌표개념이 타당하다는 그동안의 긍정적 인식은 오해일 뿐이다. 왜냐하면 좌표변환식의 구조가 C+V의 합산효과(초광속도)를 포함하고 있으며, C+V의 합산효과가 자연의 물리현상에서 실제의 작용으로 존재하고 있다는 것을 논리적으로 증명할 수 있기 때문이다. 그러나 C+V의 합산효과는 운동 소립자의 내부에서 통제적으로 작용하고, 외양적으로 노출되지 않을 뿐이다. 그러므로 C+V의 합산효과를 실험적으로 검증하는 것이 곤란하다. 이러한 의미의 관점에서 4 차원 이상의 모든 공간모형(9 차원, 11 차원 등)은 실체적으로 존재하지 않는 허구적 위상으로 이해될 수 있다.

아인슈타인이 상대성이론의 좌표변환식을 유도하는 과정에서는 아직까지 밝혀지지 않은 미지의 효과(C+V의 합산효과)가 두 좌표계 S와 S'의 상대적 변위상황 S->S'로 위장되었다. 그러므로 향후의 물리학에서 풀어야 할 중요한 과제는 두 좌표계 S와 S'의 상대적 변위상황 S->S'로 위장(왜곡)된 실제의 물리적 작용을 찾아내고, 이 상대성이론의 좌표개념을 대체하기 위한 새로운 방안의 모색이 필요하다.

본 논문의 목적은 상대성이론의 좌표변환식에 포함된 논리적 오류를 찾아내고, 상대성이론의 관점으로 유도한 좌표변환식의 물리적 의미를 올바로 이해하는 것이다. 이와 같이 좌표변환식의 물리적 의미를 올바로 이해하려면, 현대물리학의 상대성이론에 대한 긍정적 인식의 고정관념을 과감하게 포기할 수 있는 용기가 필요하다.

본 논문의 본론에서는 좌표변환식의 물리적 의미가 왜곡된 이유를 설명하고, 이 좌표변환식의 유도과정에 숨겨진 미지의 비밀을 수리적 논리의 관점으로 규명하고자 한다. 또한 좌표변환식의 형태를 역산(역순)으로 분해하는 과정에 의해, 이 좌표변환식의 태생적 기원을 찾아보도록 하겠다. 여기에서는 좌표변환식의 외양적 형태가 정상적으로 구성되었으나, 좌표변환식이 비정상의 논리에 의해 변칙적 수단으로 유도되는 상황을 확인할 수 있을 것이다.

 

Ⅱ. 본 론

1. 상대성이론의 결함과 절대 좌표계의 필요성

우주공간의 공간계는 하나의 거대 관성계로 간주될 수 있다. 그러므로 우주공간의 공간계에서는 오직 하나의 절대 좌표계가 설정되어야 한다. 즉 우주공간의 공간계에서는 다수의 좌표계를 중복적으로 설정할 수 없다.

그러나 아인슈타인은 특수 상대성이론의 좌표변환식을 유도하기 위해, 우주공간의 공간계에서 상대적 구도의 두 좌표계 S와 S'를 추가적으로 설정하였다. 여기에서 아인슈타인이 추가적으로 설정한 상대적 구도의 두 좌표계 S와 S'는 그동안 특수 상대성이론의 좌표변환식을 유도하기 위해 처음이자 마지막의 일회용으로 활용되었을 뿐이고, 물리학의 역사적 진화과정에서 다른 목적으로 활용된 사례가 전혀 없다.[14]

아인슈타인은 좌표변환식의 유도과정에서 표현주체의 관측자와 표현대상의 물체에 대해 각각 상대적 구도의 두 좌표계 S와 S'를 설정하였다. 그러나 표현대상의 물체에 대해 독립적 좌표계를 설정해야 되는 물리학의 논리적 명분은 존재하지 않는다. 즉 표현대상의 물체에 대해 설정한 좌표계는 쓸모의 용도를 갖지 않는다.

아인슈타인이 표현대상의 물체에 대해 독립적 좌표계를 설정하는 것은 불필요한 행위라고 볼 수 있다. 왜냐하면 관측자의 좌표계가 표현대상의 물체를 포괄적으로 수용하고, 표현대상의 물체가 항상 관측자의 좌표계 내부에서 존재하기 때문이다.

아인슈타인의 일반 상대성이론에서는 시공구조가 기하학적으로 굽어지고, 이 시공구조의 굽음이 정형적으로 유지 보존되는 4 차원의 시공간모형을 선택하였다. 이와 같이 시공구조의 굽음을 정형적으로 유지 보존하는 4 차원의 시공간모형에서는, 오직 하나의 절대 좌표계가 설정되어야 한다. 그러므로 일반 상대성이론에서는 4 차원의 절대 좌표계를 사용하는 것으로 볼 수 있다. 즉 아인슈타인의 특수 상대성이론에서는 상대적 구도의 좌표계가 사용되고 있으나, 일반 상대성이론에서는 하나의 절대 좌표계가 사용되는 차이점을 갖는다.[20]

특수 상대성이론을 도입하는 최초의 전제조건에서는 관성계와 좌표계의 용어가 왜곡적으로 정의되고, 이 왜곡적으로 정의된 관성계와 좌표계가 무분별로 남용되는 것을 발견할 수 있다. 하나의 예로 특수 상대성이론의 도입과정에서는 관성계와 좌표계가 동일한 위상으로 일치되는 ‘관성계와 좌표계의 동반체제’를 주장하였다. 그러나 좌표변환식의 유도과정에서는 관성계의 기반이 없는 허구적 위상의 좌표계를 임의적으로 남용하였다. 이와 같이 왜곡적으로 정의된 좌표계와 관성계를 남용하는 순간부터 특수 상대성이론의 오류가 시작된다.

아인슈타인의 특수 상대성이론처럼 왜곡적으로 정의된 관성계와 좌표계를 무분별로 남용할 경우, 쌍둥이의 역설과 같은 논리적 모순이 반드시 표출된다. 여기에서 쌍둥이 역설은 특수 상대성이론의 관점으로 제기되었으나, 이 쌍둥이 역설이 특수 상대성이론의 관점으로 해결되지 않는다. 이러한 상황은 특수 상대성이론의 본질이 비정상적 논리로 구성되었다는 것을 암시한다.

특수 상대성이론에서 쌍둥이 역설이 출현하게 된 결정적 원인은, 우주여행의 쌍둥이 형에 대해 독립적 좌표계를 설정하였기 때문이다. 즉 피관측 대상의 쌍둥이 형에 대해 독립적 좌표계를 설정한 것은, 아인슈타인의 중대한 실수였다.

강단의 물리학자들은 쌍둥이 역설의 모순을 해결하기 위해 그동안 몇 가지의 대안을 제시하였으나, 이들의 대안은 ‘특수 상대성이론의 관점’으로 제기된 문제를 ‘일반 상대성이론의 관점’으로 접근하는 변칙적 해명이다. 그러므로 상대성이론의 쌍둥이 역설은, 아직까지도 해결되지 않은 것으로 봐야 한다. 여기에서 특수 상대성이론과 일반 상대성이론은 전혀 다른 조건의 좌표개념을 갖고, 시간을 다루는 관점이 전혀 다르다.

특수 상대성이론의 시간변화는 관성계(좌표계)의 등속운동을 전제한 것이고, 일반 상대성이론의 시간변화는 비관성계의 가속운동(또는 시공구조의 굽음)을 전제한 것이다. 이러한 관성계와 비관성계의 차별성을 명확하게 인식하고, 이 관성계와 비관성계의 차별성을 올바로 반영할 경우, 특수 상대성이론의 시간개념에서 표출되는 논리적 모순을 간단하게 확인(파악)할 수 있다.

운동 물체가 갖는 시간의 지연효과는 특수 상대성이론과 일반 상대성이론의 관점에서 개별적으로 예측된다. 그러나 특수 상대성이론에서 예측한 시간의 지연효과와 일반 상대성이론에서 예측한 시간의 지연효과는 각각 다른 작용원리로 발현된다. 그러므로 특수 상대성이론의 관점으로 예측한 시간의 지연효과와 일반 상대성이론의 관점으로 예측한 시간의 지연효과는 엄격하게 구별되어야 한다.

특수 상대성이론의 관점으로 예측한 시간의 지연효과는 등속도의 상대운동(관성계의 등속변위)에 의해 발현(발생)된다. 그러나 일반 상대성이론의 관점으로 예측한 시간의 지연효과는 가속도의 운동효과(비관성계의 가속변위)와 시공구조의 굴곡기능에 의해 발현된다.

일반 상대성이론의 주장처럼 쌍둥이 형의 시간이 비대칭구조의 가속운동(비관성계)에 의해 지연될 경우, 대칭구조의 등속운동(관성계)에 의한 시간의 지연효과가 무시될 수 있다. 즉 시간의 지연효과가 오직 가속도의 상대운동에 의해 발생되는 것으로 해석하면, 등속도의 상대운동에 의해 발생한 시간의 지연효과가 부정되어야 한다.

특수 상대성이론의 관점으로 유도된 시간의 지연효과와, 일반 상대성이론의 관점으로 유도된 시간의 지연효과는 인과적으로 연계되지 않고 기능적 관련성을 갖지 않는다. 그러므로 일반 상대성이론의 관점으로 해석된 쌍둥이 역설은, 우주여행의 형에게 발생한 시간의 지연효과를 우격다짐으로 합리화하기 위한 변칙적 변명이라고 볼 수 있다.

일반 상대성이론의 주장처럼 시간의 지연효과가 비관성계의 가속운동에 의해 발생할 경우, 쌍둥이 형이 수십 억 광년의 먼 우주를 여행하더라도 시간의 지연효과는 비례적으로 증가되지 않아야 한다. 왜냐하면 우주여행의 전체적 시간이 매우 길었으나, 우주선의 가속운동구간이 제한적으로 짧았기 때문이다. 즉 장거리의 먼 우주여행에서 가속도의 시간은 매우 낮은 비율을 갖는다.

일반 상대성이론의 주장을 전제할 경우, 우주여행의 쌍둥이 형이 등속도로 운동하는 동안은, 시간의 지연효과를 지속적으로 가질 수 없게 된다. 그러나 특수 상대성이론의 관점에서는 우주여행의 쌍둥이 형이 등속도로 운동하더라도 시간의 지연효과를 지속적으로 가져야 된다. 왜냐하면 특수 상대성이론의 관점에서 최종적으로 얻어진 등속도의 상대운동만이 반영되고, 우주여행의 가속과정이 무시될 수 있기 때문이다. 그러므로 쌍둥이의 역설이 갖는 시간의 지연효과는, 오직 등속도의 상대운동이라는 제한적 조건에 의해 해결되어야 한다.

특수 상대성이론의 가장 중요한 전제조건은 등속도의 관성계에서 모든 물리법칙이 동일한 모양으로 적용(표현)되는 것을 요구한다. 그러므로 시간의 지연효과는 등속도로 운동하는 쌍둥이의 형이나 동생에게 완벽한 대칭구조로 적용되어야 한다. 이러한 의미의 쌍둥이 역설은 특수 상대성이론의 관점(등속도의 상대운동)에서 절대로 해결되지 않는다.

쌍둥이 역설이 특수 상대성이론의 관점으로 해결되지 않는 이유는, 특수 상대성이론의 좌표개념이 비정상의 논리로 구성되었기 때문이다. 또한 일반 상대성이론의 주장처럼 비관성계의 가속운동이 개입되는 논리의 해명은 특수 상대성이론의 범주를 벗어난 것이다.

특수 상대성이론의 좌표개념이 타당하다는 것을 논리적으로 증명하려면, 특수 상대성이론의 관점에서 제기된 쌍둥이 역설을 특수 상대성이론의 관점으로 해결할 수 있어야 한다. 만약 특수 상대성이론의 관점에서 제기된 쌍둥이 역설을 특수 상대성이론의 관점으로 해결할 수 없을 경우, 이 특수 상대성이론의 좌표개념은 과감하게 폐기되어야 한다.

특수 상대성이론의 중대한 오류는 상대적 구도의 좌표계를 임의적로 설정하고, 임의적로 설정된 상대적 구도의 좌표계를 변칙적으로 남용하는 순간부터 시작되었다. 만약 아인슈타인의 입장에서 좌표계의 구조와 성립조건을 명확하게 이해할 수 있었으면, 논리적 모순이 내포된 특수 상대성이론을 주장하지 않았을 것이다.

아인슈타인이 상대성이론의 좌표변환식(로렌츠의 변환식)을 유도하기 위한 최초의 선행적 전제조건에서는, 관성계와 좌표계가 동일한 위상으로 일치되는 ‘관성계와 좌표계의 동반체제’를 주장하였다. 하나의 예로 운동 기차의 관성계는 고유의 좌표계를 독립적으로 갖고, 이 좌표계의 배경은 반드시 운동 기차의 관성계로 구성되어야 한다.

그러나 특수 상대성이론의 좌표개념을 본격적으로 활용하는 좌표변환식의 유도과정에서는, ‘관성계와 좌표계의 동반체제’를 무시하는 형태로 부정(폐기)하였다. 왜냐하면 좌표변환식의 유도과정에서 설정한 상대적 구도의 두 좌표계 S와 S'가 관성계의 기반을 갖지 않는 허구적 위상이기 때문이다.[8]

아인슈타인은 좌표변환식의 유도과정에서 표현주체의 관측자와 표현대상(피관측대상)의 물체에 대해 상대적 구도의 두 좌표계 S와 S'를 각각 설정하였다. 그러나 관측자와 물체에 대해 각각 설정한 상대적 구도의 두 좌표계 S와 S'는 관성계의 기반을 갖지 않는 허구적 위상이다. 즉 상대성이론의 좌표변환식은 허구적 위상의 두 좌표계 S와 S'를 사용하여 변칙적 수단으로 유도되었다.

좌표변환식의 유도과정에서 적용한 상대적 구도의 두 좌표계 S와 S'는 실제적으로 존재하지 않는 허구적 위상이다. 이러한 논리는 좌표변환식의 유도과정에서 논리적 오류가 개입되었다는 것을 암시한다. 하나의 예로 좌표변환식의 유도과정에서는 아직까지 밝혀지지 않은 미지의 효과를 두 좌표계 S와 S'의 상대적 변위상황 S→S'로 오해한 것이다.

좌표변환식의 유도과정에서는 두 좌표계 S와 S'가 상대적으로 변위되는 S→S'의 상황을 상정하고, 두 좌표계 S와 S'가 상대적으로 변위되는 S→S'의 상황을 종이의 지면에서 취급하였다. 이와 같이 두 좌표계 S와 S'의 변위상황 S→S'를 종이의 지면에서 취급하는 것은, 두 좌표계의 상호적 관계가 포괄적으로 수용될 수 있도록 종이의 지면에 대해 하나의 기본적 좌표계(기준계)가 이미 설정되었다는 것을 의미한다.

좌표변환식의 유도과정에서 종이의 지면은 기본적 좌표계의 역할을 수행한다. 여기에서 종이의 기본적 좌표계는 상대적 구도의 두 좌표계 S와 S'보다 더욱 근원적 기반을 갖는다. 만약 종이의 지면과 같은 기본적 좌표계가 선행적으로 존재하지 않을 경우, 두 좌표계 S와 S'가 변위되는 S→S'의 상황을 도식적으로 표현할 수 없다.

좌표변환식의 유도과정에서 변위상황의 두 좌표계 S와 S'보다 더욱 근원적 기반을 갖는 것은 종이의 지면이고, 이 종이의 지면이 절대 좌표계의 역할을 수행한다. 그러므로 상대성이론의 좌표변환식은 하나의 절대 좌표계(종이의 지면)를 사용하여 유도된 것으로 봐야 한다. 즉 좌표변환식을 유도하기 위한 최초의 시작부터 하나의 절대 좌표계가 사용되었다.

아인슈타인이 상대성이론의 좌표변환식을 유도하는 과정에서는, 시간의 본질이 좌표축의 기능을 갖는 것으로 인식하고, 4 차원의 시간축 T를 독립적으로 설정하였다. 이러한 4 차원의 시공간모형에서는 시간의 좌표축 T와 3 차원의 공간 좌표축 X, Y, Z가 대등한 입장으로 존재하고, 구조적 연속성을 가져야 한다. 또한 4 차원의 시공간모형(X, Y, Z, T)이 정상적으로 성립하려면, 3 차원의 모든 좌표축 X, Y, Z에 대해 수직방향으로 확장되는 하나의 시간축 T를 설정할 수 있어야 한다.

그러나 시간은 도식적으로 표현되지 않는다. 엄밀한 의미의 관점에서 시간은 기하학적 구조를 갖지 않는다. 또한 하나의 시간축 T가 입체모형의 모든 좌표축 X, Y, Z에 대해 동시적으로 교차될 수 없다. 그러므로 시간의 좌표축 T와 3 차원의 공간 좌표축 X, Y, Z가 대등한 입장으로 결합되는 4 차원의 시공간모형을 구성할 수 없다.

정말로 솔직하게 표현해서, 아인슈타인이 제시한 4 차원의 시공간모형(X, Y, Z, T)을 명료한 이미지로 인식하는 물리학자는 세상에 아무도 없을 것으로 사료된다. 그러함에도 불구하고 4 차원의 시공간모형에 대한 우격다짐의 이해를 강요(학습)하는 것은 대단히 잘못된 교육이다.

시간의 본질은 위치와 방향성을 갖지 않는 순수한 스칼라양이다. 그러므로 아인슈타인이 제시한 4 차원의 시간축 T는 실체적으로 존재하지 않는 허구적 위상이라고 볼 수 있다. 또한 스칼라양의 시간은 좌표구도의 기준점을 갖지 않는다. 이러한 스칼라양의 시간에 대해 중심적 위치의 0점(좌표축의 0점)이 지정될 수 없다.

스칼라양의 시간이 좌표구도의 기준점을 갖지 않을 경우, 이 스칼라양의 시간을 좌표축으로 사용하는 것은 원천적으로 불가능하다. 그러므로 좌표구도의 기준점을 갖지 않는 시간의 좌표축 T는, 좌표계 S의 구성요소에 포함될 수 없다. 즉 시간의 좌표축 T와 3 차원의 공간 좌표축 X, Y, Z가 대등한 입장으로 결합된 4 차원의 시공간모형(X, Y, Z, T)은 허구적 위상이다.

스칼라양의 시간은 사건의 진행과정을 통하여 표출되고, 이 사건의 변화가 스칼라양의 시간을 의미한다. 그러므로 스칼라양의 시간은 사건의 진행과정에 부분적 요소로 포함되어야 한다. 또한 스칼라양의 시간은 정형적으로 보존되지 않고, 도식적으로 표현할 수 없다. 이러한 스칼라양의 시간을 표현하기 위한 비교대상도 존재하지 않는다. 하나의 예로 일반적 시계는 시간을 생산하는 도구일 뿐이고, 이 시계 자체가 좌표축의 기능을 갖지 않는다.

스칼라양의 시간은 사건의 진행과정을 의미한다. 여기에서 사건의 진행과정을 의미하는 스칼라양의 시간은 반드시 현재의 상황으로 변화되어야 한다. 이와 같이 현재의 상황으로 변화되는 스칼라양의 시간은 도식적으로 표현되지 않고, 불분명한 관념적 이미지를 갖는다. 또한 관념적 이미지의 시간을 명료하게 인식하는 것은 매우 곤란하다. 그러므로 시간의 의미가 변칙적으로 사용되더라도, 시간의 변칙적 사용을 명확하게 파악할 수 없다.

시간은 불분명한 관념적 이미지를 갖는다. 또한 관념적 이미지의 시간을 좌표축으로 사용하는 것은 불가능하다. 이러한 논리의 관점에서 아인슈타인이 설정한 시간의 좌표축 T는 실체적으로 존재하지 않는 허구적 위상이고 볼 수 있다.

시간은 형태의 구조를 갖지 않고, 현재의 진행상황으로 변화되어야 한다. 그러므로 시간의 변화과정이 명료한 도식으로 표현되지 않고, 시간의 변화가 포함된 물리현상을 구체적으로 이해할 수 없다. 또한 시간의 본질에 대한 명확한 이해가 부족할 경우, 상대성이론의 주장처럼 애매모호한 4 차원의 시공간모형이 출현하고, 이 4 차원 시공간모형의 타당성 여부를 합리적으로 분별하기 위한 기회도 가질 수 없다.

상대성이론에 대한 긍정적 신념이 강할수록 왜곡된 시간의 의미가 남용되더라도, 이 시간의 남용을 파악하는 것이 곤란하다. 이러한 상대성이론의 경직된 고정관념에서는 다른 의견의 제안을 허용하지 않고 오직 강제적 우격다짐의 수용만을 강요할 뿐이다.

상대성이론에서는 시간 t의 가치가 포함된 광속도 C=L/t를 이용하여 다시 시간 t의 변화를 표현하고 있다. 이와 같이 시간 t의 가치가 포함된 광속도 C=L/t를 이용하여 다시 시간 t의 변화를 표현할 경우, 시간 t의 가치가 중복적으로 겹쳐지는 논리적 모순에 봉착하게 된다. 그러므로 상대성이론에서는 시간이 갖는 관념적 이미지의 굴레를 벗어날 수 없다. 또한 상대성이론의 주장처럼 스칼라양의 시간을 좌표축으로 활용하는 과정에서는 다양한 조건의 논리적 모순이 표출되는데, 이 부분은 다른 투고 논문(제목; 시간의 본질과 그동안의 오해)에서 구체적으로 설명하겠다.[9]

물리학에서 광속도 C=L/t의 가치가 편의적으로 사용되고 있으나, 이 광속도 C=L/t의 속성을 명료한 이미지로 이해하는 것은 매우 어렵다. 왜냐하면 광속도 C=L/t의 속성에 현재의 진행상황으로 변화하는 시간 t가 포함되었기 때문이다. 또한 광속도에 포함된 시간 t는 도식적 형태로 표현할 수 없다. 이와 같이 도식적 형태로 표현할 수 없는 시간 t와 광속도 C=L/t의 속성은 명료한 이미지로 이해되지 않는다.

광속도의 전파과정은 현재의 진행상황으로 변화되는 시간 t를 포함하고 있다. 여기에서 현재의 진행상황으로 변화되는 시간 t는 기하학적 구조를 갖지 않고, 도식적으로 표현되지 않는다. 또한 광속도의 전파과정과 시간의 변화가 도식적으로 표현되지 않을 경우, 이 광속도의 전파과정과 시간의 변화는 불분명한 관념적 이미지로 이해되어야 하고, 관념적 이미지의 이해는 매우 복잡하다.

아인슈타인이 주장한 상대성이론의 광속 일정법칙은 불분명한 관념적 이미지를 갖고, 출처의 근거도 명확하지 않다. 이러한 관념적 이미지의 광속 일정법칙이 변칙적으로 남용되더라도, 광속 일정법칙의 남용을 올바로 인식하는 것은 매우 어렵다. 왜냐하면 광속도의 전파과정이 현재의 진행상황으로 변화되는 시간 t를 포함하고 있기 때문이다.

광속도의 속성이 갖는 관념적 이미지의 복잡성을 해소하고, 광속도의 전파과정을 명료하게 이해하기 위해서는, 광속도의 속성을 거리단위의 관점으로 취급하는 것이 편리하다. 즉 광속도의 속성을 거리단위의 관점으로 취급할 경우, 상대성이론의 광속 일정법칙이 가졌던 논리적 모순의 상황과 왜곡의 실태를 간편하게 확인할 수 있다. 

브래들리의 광행차효과가 의미하는 것처럼, 우주공간의 공간계는 광파의 전파속도와 진행경로(진행과정)를 정형적으로 보존한다. 또한 관측자(실험기구)는 반드시 우주공간의 공간계에서 투과적 관통으로 운동하게 된다. 왜냐하면 관측자의 운동 배경에 우주공간의 공간계가 존재하기 때문이다. 그러므로 운동 관측자의 입장에서 측정한 광파의 변위거리 L은 반드시 광파의 전파거리 L1과 관측자의 운동거리 L2가 하나의 벡터량으로 합성된 L=L1+L2의 규모를 가져야 한다.

우주공간의 공간계는 광파의 변위거리 L1을 정형적으로 보존한다. 이와 같이 광파의 변위거리 L1을 정형적으로 보존한 우주공간의 공간계에서, 표현주체의 관측자는 L2의 거리만큼 추가적으로 운동한다. 그러므로 우주공간의 공간계에서 운동 관측자의 입장으로 측정한 광파의 변위거리는 반드시 L=L1+L2의 규모를 갖게 된다.

운동 관측자의 입장으로 측정한 L=L1+L2의 변위거리는 우주공간의 좌표계(공간계)에 대해 도식적으로 표현되고, 도식적으로 표현된 광파의 변위거리 L=L1+L2는 명료한 이미지로 인식할 수 있다. 이와 같이 운동 관측자의 입장에서 측정한 광파의 변위거리 L이 관측자 자신의 운동거리만큼 합산적으로 증가된 L=L1+L2의 규모를 갖는다는 주장은, 어느 누구라도 부정할 수 없을 것이다.

운동 관측자의 입장에서 측정한 광파의 변위거리 L=L1+L2는 우주공간의 공간계가 보존하고, 우주공간의 공간계가 보존한 광파의 변위거리 L=L1+L2에 의해 광속도 C=L/t의 최종적 가치가 결정된다. 왜냐하면 광속도 C=L/t의 본질 자체가 시간 t에 따른 변위거리 L을 의미하기 때문이다. 이와 같이 운동 관측자의 입장에서 측정한 광파의 변위거리가 L=L1+L2의 규모를 갖는 것은, 결과적으로 광속도 C=L/t의 합산적 증가를 의미한다. 즉 운동 관측자의 입장으로 측정한 광파의 전파속도는 반드시 C'=C+V의 크기를 가져야 된다.

광파의 변위거리 L=L1+L2가 광속도 C=L/t의 최종적 가치를 결정하는 과정에서, 시간 t의 가치는 변화되지 않는다. 왜냐하면 운동 관측자의 입장으로 측정한 두 변위거리 L1과 L2가 동일한 시간 t에 동시적으로 발생되었기 때문이다. 그러므로 운동 관측자의 시간 t는 항상 본래의 가치를 불변적(고정적)으로 유지하고, 광속도 C=L/t의 결정과정에서 운동 관측자의 시간 t는 변수로 작용하지 않는다.

그러나 우주공간의 공간계에서 표현주체의 관측자가 정지상황을 유지하고, 표현대상의 광원체가 운동할 경우, 이 정지 관측자의 입장으로 측정한 광파의 전파속도 C는 항상 일정하고 불변적이다. 즉 광원체의 운동과정에서는 광파의 파장(진동수)만이 증감할 뿐이고, 광파의 진행경로와 전파속도 C를 우주공간의 공간계가 정형적으로 보존한다. 또한 우주공간의 공간계가 정형적으로 보존한 광파의 전파속도 C는 정지 관측자에게 원형적 크기로 전달된다. 그러므로 정지 관측자의 입장에서는 광원체의 운동이 이루어지더라도, 광파의 전파속도가 합산적으로 증가되는 C'=C+V의 효과를 관찰할 수 없게 된다.

아인슈타인이 주장한 광속 일정법칙의 치명적 약점은, 광속도 C=L/t의 최종적 가치를 시간 t에 따른 거리의 변위량 L=L1+L2로 결정하지 않는 부분이다. 즉 상대성이론의 광속 일정법칙은 시간 t에 따른 변위거리 L로 결정되는 ‘속도의 공리’를 무시하였다. 필자의 주장처럼 운동 관측자의 입장으로 측정한 광속도 C=L/t가 합산적으로 증가(C'=C+V)될 경우, 상대성이론의 광속 일정법칙은 폐기되어야 한다.

지구의 중력장은 고유의 공간계와 좌표계를 독립적으로 갖는다. 이와 같이 지구의 중력장이 고유의 공간계(좌표계)를 독립적으로 갖는 이유는, 지구의 모든 물체(소립자)가 중력인자를 생산 방출하고, 이 중력인자의 부피가 물질적 요소의 바탕질로 구성되었기 때문이다. 여기에서 바탕질로 구성된 중력인자의 부피는 우주공간의 일부 영역을 독립적으로 점유(차지)한다.

다음의 다른 투고 논문(제목; 우주공간의 구조와 그동안의 오해)에서 구체적으로 소개하겠지만, 우주공간의 공간계는 물질적 요소의 바탕질로 구성되었다. 또한 중력인자의 부피는 우주공간의 공간계를 배타적으로 점유한다. 즉 중력인자의 부피는 공간의 배타적 독립성을 갖는다. 여기에서 중력인자의 부피는 우주공간의 바탕질을 매질로 이용하여 광속도의 탄성력으로 전파된다.[20]

중력인자의 부피(바탕질)가 우주공간의 공간계에서 광속도의 탄성력으로 전파될 경우, 이 중력인자가 전파된 궤적의 진행경로는 중력인자의 부피만큼 광속도의 탄성력으로 밀려나간다. 즉 중력인자의 진행경로는 중력인자의 부피만큼 밀어내기로 변위되고, 이 진행경로의 변위효과가 광속도의 탄성력으로 전파(전달)된다. 이와 같이 우주공간의 공간계를 중력인자의 부피만큼 광속도의 탄성력으로 밀어내는 변위작용에 의해 중력장의 공간계가 형성된다.

지구의 모든 물체로부터 방출된 중력인자의 개체적 분포밀도가 충분히 높을 경우, 이 중력인자가 전파된 영역은 중력인자의 부피만큼 광속도의 탄성력으로 밀려나간다. 즉 지구의 모든 물체가 방출한 중력인자의 부피(바탕질)는 지구 주위의 우주공간을 순차적으로 메워 나간다. 그러므로 중력인자의 개체적 분포밀도가 충분히 높은 영역에서는, 중력인자의 부피만큼 밀려나가는 독립적 조직체제의 공간계가 형성된다. 여기에서 형성된 독립적 조직체제의 공간계가 바로 지구의 중력장을 의미한다.

실제의 상황에서 지구의 모든 물체가 방출한 중력인자의 총체적 부피는, 지구 중력장의 공간계를 겨우 9.8 m/sec의 등속도로 밀어내는 규모가 된다. 즉 지구 중력장의 공간계는 하늘을 향하여 9.8 m/sec의 등속도로 밀려나가는 변위효과를 갖고, 9.8 m/sec의 등속도로 밀려나가는 변위작용이 광속도의 탄성력으로 전파된다. 이와 같이 중력인자의 부피만큼 광속도의 탄성력으로 밀려나가는 지구 중력장의 공간계는, 공전운동에 의한 상대적 공간바람의 영향을 받지 않는다. 그러므로 지구 중력장의 공간계는 우주공간의 공간계에 대해 독립적으로 분리 단절된 고유의 좌표계를 가질 수 있는 것이다.

지구로부터 먼 거리의 영역에서는 중력인자의 개체적 분포밀도가 매우 낮다. 이와 같이 중력인자의 개체적 분포밀도가 매우 낮은 영역에서는, 독립적 조직체제의 공간계(중력장)가 형성되지 않는다. 그러나 개체단위의 중력인자는 우주의 모든 물체를 개별적으로 투과하고, 이 중력인자가 개별적으로 투과된 물체는 자유낙하의 운동효과를 갖는다. 이러한 논리의 관점에서 지구 중력장의 공간적 독립성과 물체의 자유낙하(중력의 작용)는 개별적 입장으로 취급되어야 한다. 즉 모든 물체가 갖는 중력의 자유낙하는 중력장의 공간적 독립상황에 대해 인과적 연관성을 갖지 않는다.[23]

우주공간의 공간계나 지구 중력장의 공간계에서 운동 전자는 수직방향의 전자기파와 자기력을 생산 방출한다. 그러나 우주공간의 공간계에서 정지 전자는 전자기파를 방출하지 않는다. 이러한 전자의 운동 상태와 정지 상태를 구별하는 기준은 전자기파의 방출 여부로 결정된다. 이와 같이 전자가 전자기파를 방출하는 이유는, 이 전자가 우주공간의 공간계에서 투과적 관통으로 운동하기 때문이다.

전자가 정지 관측자에 대해 등속도로 운동할 경우, 이 운동 전자는 반드시 전자기파를 방출하고, 정지 관측자의 입장에서 운동 전자의 전자기파를 검출할 수 있다. 그러나 관측자가 정지 전자에 대해 등속도로 운동할 경우, 이 정지 전자로부터 전자기파가 방출되지 않고, 운동 관측자의 입장에서 전자기파의 존재를 검출할 수 없다. 이러한 전자와 관측자의 상호적 관계를 순수한 상대성이론의 관점으로 취급하면, 쌍둥이 역설과 유사한 논리적 모순이 표출된다.

운동 전자가 수직방향의 전자기파를 방출하는 원인은, 운동 전자에 대해 반응되는 대상이 존재하기 때문이다. 여기에서는 우주공간의 공간계가 운동 전자의 반응대상을 갖게 된다. 그러므로 전자기파를 방출하는 전자는 우주공간의 공간계에서 투과적 관통으로 운동하는 것이고, 전자기파를 방출하지 않는 전자는 우주공간의 공간계에서 정지상황이 유지되는 것으로 추정할 수 있다.

우주공간의 공간계에서 전자와 관측자가 동행적으로 운동(동일한 방향과 동일한 속도)하더라도, 전자의 수직방향으로 전자기파가 방출되고, 이 전자의 전자기파를 동행적으로 운동하는 관측자의 입장에서 검출할 수 있다. 이러한 논리는 전자의 운동속도가 우주공간의 공간계에 대해 절대적 가치로 표현될 수 있다는 것을 의미한다. 그러므로 ‘우주공간의 공간계에서는 오직 하나의 절대 좌표계가 설정되어야 한다.’ 만약 상대성이론의 주장을 선택할 경우, 전자기파의 방출 여부가 전자의 운동에 의해 결정되는 원인을 구체적으로 해명할 수 없다.

 

2. 좌표변환식의 물리적 의미에 대한 그동안의 오해

아인슈타인은 우주공간에서 상대적 구도의 두 좌표계 S와 S'를 설정하고, 두 좌표계 S와 S'의 상호적 관계(상대운동)를 다루는 과정에 의해 상대성이론의 좌표변환식을 유도하였다. 그러나 좌표변환식의 유도과정에서 적용한 상대적 구도의 두 좌표계 S와 S'는 관성계의 기반을 갖지 않는 허구적 위상이다.

좌표변환식의 유도과정에서 사용한 상대적 구도의 두 좌표계 S와 S'가 허구적 위상이라는 것은, 이 좌표변환식의 형태가 비정상의 전제조건에 의해 변칙적 논리로 유도되었다는 것을 암시한다. 즉 좌표변환식의 유도과정에서는 현재까지 밝혀지지 않은 미지의 효과를 두 좌표계 S와 S'의 상대적 변위상황 S→S'로 오해한 것이다.

상대성이론의 좌표변환식이 허구적 위상의 좌표계를 사용하여 변칙적으로 유도되었으나, 이 좌표변환식의 외양적 형태는 실제의 물리현상(실험결과)을 유효적으로 표현하고 있다. 그러므로 상대성이론의 좌표변환식은 유효성의 긍정적 의미와 유도과정의 부정적 의미를 동시적으로 갖는다.

좌표변환식의 긍정적 의미와 부정적 의미가 갖는 혼란의 상황을 타개하기 위해서는, 좌표변환식의 본질에 대한 명확한 이해가 필요하다. 또한 좌표변환식의 유도과정이 갖는 부정적 의미를 제거하고, 좌표변환식은 유효성을 유지하려면, 상대성이론의 좌표개념을 대체할 수 있는 새로운 패러다임의 방안이 제시되어야 한다.

좌표변환식의 숨겨진 비밀을 규명하기 위해서는, 이 좌표변환식의 형태를 역산(역순)으로 분해하는 것도 하나의 방편이 될 수 있다. 여기에서 의 형태로 구성된 좌표변환식을 역산으로 분해할 경우, 이 역산의 분해는

            

         

        ............................     (1)

의 전환과정을 거쳐서 ‘광속도 등식’으로 귀착된다.

식 (1)의 전개과정처럼 좌표변환식의 역산 분해과정에서 도출된 ‘광속도 등식’은 C2+V2의 합산구조를 포함하고, C2+V2의 합산구조는 C+V의 합산효과를 우회적으로 반영한 것이다. 그러므로 좌표변환식의 본질 자체가 C+V의 합산효과에 의해 유도된 것으로 이해할 수 있다. 이러한 논리는 C+V의 합산효과가 좌표변환식의 태생적 출발점이라는 것을 의미한다.

좌표변환식의 본질은 C+V의 합산효과를 다른 형태로 반영한 것에 불과하다. 즉 ‘광속도 등식’에서 좌변의 C2+V2을 간단한 형태로 정리할 경우, 항의 이동에 따라서 좌표변환식의 이나 이 완성된다. 그러므로 좌표변환식의 형태와 C+V의 합산효과는 동일한 대상이라고 봐야 한다. 왜냐하면 좌표변환식의 분해과정에서 ‘광속도 등식’이 도출되었고, ‘광속도 등식’은 C+V의 합산효과를 반영하기 때문이다.

상대성이론의 좌표변환식은 ‘광속도 등식’을 간단한 구조로 정리하는 과정에 의해 유도되었다. 하나의 예로 ‘광속도 등식’을 간단하게 정리할 경우, 이 ‘광속도 등식’의 정리과정은 이미 소개한 식 (1)의 반대적 수순(절차)을 거쳐서 의 형태가 완성된다. 그러므로 좌표변환식의 내면적 속성은 반드시 C+V의 합산효과를 포함하게 된다. 여기에서 C+V의 합산효과는 초광속도를 의미하고, C+V의 초광속도를 인정하지 않는 좌표변환식의 유도는 절대로 불가능하다.

좌표변환식의 태생적 기원은 C+V의 초광속도에서 시작하였고, C+V의 초광속도에 의해 상대성이론의 좌표변환식이 유도되었다. 이와 같이 좌표변환식의 형태가 C+V의 초광속도에 의해 유도되었을 경우, 이 좌표변환식을 유도하기 위해 전제(상정)한 두 좌표계 S와 S의 상대적 변위상황 S→S는 불필요한 무용지물이 된다.

좌표변환식의 태생적 기원이 C+V의 초광속도에서 시작하였다는 필자의 주장은, 좌표변환식의 유도과정에서 두 좌표계 S와 S의 상대적 변위상황 S→S를 전제하지 않았더라도, C+V의 초광속도에 의해 좌표변환식의 형태가 직접적으로 유도될 수 있다는 것을 의미한다. 즉 좌표변환식의 유도과정에서 도입된 상대성이론의 좌표개념을 무시(폐기)하더라도, 좌표변환식의 유도가 가능하다.

우주공간의 공간계에서 소립자가 운동할 경우, 질량이나 시간과 같은 운동 소립자의 기능적 속성이 변화된다. 이와 같이 운동 소립자의 기능적 속성(질량, 전기력, 시간 등)이 변화되는 효과는, 그동안 상대성이론의 좌표변환식을 적용하여 엄밀하게 표현할 수 있었다. 즉 운동 소립자의 기능적 속성은 좌표변환식의 통제적 지배를 받는다. 하나의 예로 운동 소립자의 질량이나 시간은 좌표변환식의 비율로 증감된다. 이러한 좌표변환식의 유효성은 실험적 검증을 통하여 분명하게 확인되었다.

운동 소립자의 기능적 속성이 좌표변환식의 적용으로 표현되는 것은, 이 운동 소립자의 기능적 속성에 대해 광속도의 가치가 포함되었다는 것을 암시한다. 왜냐하면 운동 소립자의 기능적 속성이 좌표변환식의 적용으로 표현되고, 이 좌표변환식의 본질 자체가 C+V의 합산구조에 의해 유도되었기 때문이다.

소립자의 기능적 속성은 광속도의 가치를 갖고, 소립자의 기능적 속성이 갖는 광속도는 C+V의 합산구조로 증가될 수 있어야 한다. 즉 운동 소립자의 내부에서는 항상 광속도의 작용이 존재한다. 또한 소립자가 V의 속도로 운동할 경우, 이 운동 소립자의 내부에서 C+V의 합산효과가 발생된다. 이와 같이 광속도의 가치를 갖는 운동 소립자에 대해 상대성이론의 좌표변환식이 유효적으로 적용될 수 있다. 그러나 광속도의 가치를 갖지 않는 대상에 대해 상대성이론의 좌표변환식이 사용될 수 없다.

상대성이론의 좌표변환식은 C+V의 합산구조에 의해 유도된 것은 분명하다. 즉 좌표변환식의 태생적 기반은 C+V의 합산구조에서 시작되었다. 이러한 의미의 좌표변환식이 자연의 물리현상(실험결과)과 엄밀하게 일치되는 조건을 감안할 경우, 좌표변환식의 형태를 유도했던 C+V의 합산효과가 반드시 현상적으로 실존되어야 한다. 여기에서 C+V의 합산효과는 초광속도를 의미한다.

그러나 우주공간에서는 초광속도를 의미하는 C+V의 합산효과가 실제의 실험으로 검출되지 않고 있다. 이와 같이 좌표변환식의 유도과정에서 C+V의 합산구조를 사용(적용)하고 있으나, 우주공간에서 C+V의 합산효과가 발견되지 않는 것은, 좌표변환식의 유도과정에 대한 그동안의 긍정적 인식이 왜곡(오해)되었다는 것을 암시한다.

상대성이론의 좌표변환식을 역산으로 분해한 결과가 의미하듯이, 좌표변환식의 형태는 C+V의 초광속도에 의해 유도되었다. 또한 좌표변환식의 태생적 기원을 갖는 C+V의 합산구조가 정상적으로 성립하려면, 합산대상의 C와 V가 선형구조의 좌표축에서 동일한 가치의 단위를 갖고, 동일한 가치의 단위를 갖는 독립적 요소의 C와 V가 하나의 체제로 통합(합산)되어야 한다. 이러한 논리는 독립적 요소의 C와 V가 선형구조의 좌표축에서 대등한 입장으로 공존하고, 좌표변환식의 형태가 하나의 절대 좌표계에서 완성(유도)되었다는 것을 의미한다.

상대성이론의 좌표변환식이 우주공간에서 유효적으로 활용되는 실제의 상황을 감안할 경우, 이 좌표변환식의 공간적 배경을 갖는 우주공간의 공간계에 대해 오직 하나의 절대 좌표계가 설정되어야 한다. 왜냐하면 하나의 절대 좌표계만이 독립적 요소의 C와 V를 포괄적으로 수용하고, 하나의 절대 좌표계에 의해 C+V의 합산과정이 일괄적으로 표현될 수 있기 때문이다. 이와 같이 좌표변환식이 하나의 절대 좌표계에서 유도되었을 경우, 두 좌표계 S와 S의 상대적 변위상황 S→S를 전제한 상대성이론의 좌표개념이 폐기되어야 한다.

필자의 주장처럼 좌표변환식의 형태가 C+V의 합산구조에 의해 유도되었을 경우, C+V의 합산효과는 반드시 현상적으로 실존되어야 한다. 이러한 C+V의 합산효과가 현상적으로 실존할 수 있는 유일한 조건은, 다음과 같은 두 가지의 상황에서 가능하다.

좌표변환식의 본질을 의미하는 C+V의 합산효과(초광속도)가 실제적으로 작용할 수 있는 첫 번째의 조건으로는, 표현대상의 소립자가 광속도 C의 활성기능을 갖고, 광속도의 활성기능을 가진 소립자가 V의 속도로 운동하는 경우이다. 필자가 앞으로 투고할 예정인 다른 논문(제목; 소립자의 구조와 존립조건)에서 구체적으로 설명되겠지만, 모든 소립자의 형체는 광속도의 활성기능에 의해 영구적으로 유지 보존된다.[25]

모든 종류의 소립자는 광속도의 활성적 진동에너지에 의해 입자모형의 체제를 영구적(무한적)으로 유지한다. 또한 소립자의 형체를 구성한 광속도의 진동에너지에 의해 기본 상호작용의 에너지장(전기장, 핵력장, 중력장)이 영구적으로 발현된다. 이러한 기본 상호작용의 에너지장에 대해 소립자의 진동에너지가 반응하고, 이 소립자의 반응과정은 기본 상호작용의 운동효과(힘)로 전환된다. 그러므로 광속도의 진동에너지로 구성된 모든 소립자는 에너지장의 생산기능과 에너지장에 대한 반응기능을 동시적으로 가질 수 있다.

소립자가 갖는 기본 상호작용(전기력, 핵력, 중력)의 운동효과(힘)는 진동에너지의 편향적 집중에 의해 자율적(능동적)으로 이루어진다. 여기에서 기본 상호작용의 운동효과가 이루어지게 하는 에너지장의 역할은, 진동에너지로 구성된 소립자가 자율적으로 운동할 수 있는 환경적 조건(공간적 특성의 변형)을 제공한다. 이러한 논리는 기본 상호작용의 운동효과가 양자역학의 주장처럼 양자에너지의 상호적 교환에 의해 타율적(피동적)으로 이루어지지 않는다는 것을 의미한다.[31]

현대물리학에서는 모든 소립자(또는 쿼크)가 개체단위의 입자모형을 갖고, 입자모형의 소립자가 단단한 모래알처럼 고형체의 구조를 갖는 것으로 인식하였다. 그러나 필자가 주장하는 새로운 소립자모형에서는, 소립자의 형체가 활성적 진동에너지의 작용으로 구성되고, 이 소립자의 활성적 진동에너지는 영구적으로 보존된다. 즉 모든 종류의 소립자는 진동에너지의 역학적 기능에 의해 입자모형의 체제를 유지 보존하고, 모래알처럼 단단한 고형체의 구조를 갖지 않는다.

소립자의 형체(입자모형의 체제)를 구성한 활성적 진동에너지는 항상 광속도의 탄성력으로 작용되고, 광속도의 탄성력으로 작용하는 진동에너지는 소립자의 운동방향에 따라서 C+V의 초광속도로 증가될 수 있다. 이러한 초광속도의 진동에너지는 운동 소립자의 내부에서 순간적(일시적)으로 발생된다. 그러나 순간적으로 발생한 초광속도의 진동에너지는 우주공간의 공간계로 발출되는 과정에 의해 다시 일반적 광속도로 환원되는 의 순차적 변조과정을 갖는다. 이와 같이 현상적 효과로 실존되는 의 순차적 변조과정은 의 수리적 형태로 표현할 수 있다.

운동 소립자의 내부에서 순간적으로 발생된 초광속도의 진동에너지는 우주공간의 공간계로 발출될 수 있으나, 우주공간의 공간계는 초광속도의 작용을 허용하지 않는다. 즉 운동 소립자의 내부에서 발생한 진동에너지의 초광속도(C+V)는 소립자의 외부로 발출되는 순간과 함께 일반적 광속도로 환원된다. 그러므로 운동 소립자의 진동에너지가 갖는 초광속도의 존재는 소립자의 외부에서 실험적으로 검출(검증)되지 않는다. 운동 소립자의 내부에서 C+V의 초광속도가 순간적으로 발현되는 이유는 앞으로 투고할 예정인 다른 논문(제목; 소립자의 관성운동과 운동에너지의 보존방법)에서 구체적으로 소개하겠다.[31]

좌표변환식의 본질을 의미하는 C+V의 합산효과(초광속도)가 실제적으로 발현될 수 있는 두 번째의 조건으로는, 표현주체의 관측자가 우주공간의 공간계에서 투과적 관통으로 운동하는 경우이다. 이러한 운동 관측자의 입장에서는 C+V의 합산효과가 반드시 검출되어야 한다. 왜냐하면 우주공간의 공간계가 광파의 전파속도와 진행경로(전파과정)를 정형적으로 보존하고, 광파의 전파속도와 진행경로를 보존한 우주공간의 공간계에서 표현주체의 관측자가 투과적 관통으로 운동하기 때문이다.

표현주체의 관측자가 우주공간의 공간계에서 투과적 관통으로 운동할 경우, 이 운동 관측자의 입장으로 측정(관찰)한 광파의 위치(실존장소)은 반드시 광파의 전파거리 L1과 관측자의 운동거리 L2가 선형적으로 합산된 L=L1+L2의 변위거리를 갖게 된다. 또한 운동 관측자의 입장으로 측정한 L=L1+L2의 변위거리는 우주공간의 공간계(좌표계)에 대해 정형적으로 기록되고 보존된다. 이와 같이 우주공간의 공간계가 정형적으로 보존(기록)한 광파의 변위거리 L=L1+L2에 의해 광속도 C=L/t의 최종적 가치가 결정된다. 왜냐하면 광속도 C=L/t의 본질 자체가 시간 t에 따른 변위거리 L로 정의되기 때문이다.

광파의 변위거리 L=L1+L2가 광속도 C=L/t의 최종적 가치를 결정하는 과정에서, 시간 t의 가치는 불변적이어야 한다. 왜냐하면 운동 관측자의 입장으로 측정한 두 변위거리 L1과 L2가 동일한 시간 t에 동시적으로 발생되었기 때문이다. 그러므로 운동 관측자의 시간 t는 항상 본래의 가치를 고정적으로 유지하고, 광속도 C=L/t의 결정과정에서 운동 관측자의 시간 t는 변수로 작용하지 않는다.

우주공간의 공간계를 투과적 관통으로 운동하는 관측자의 입장에서는, 광파의 변위거리가 L=L1+L2의 합산구조로 측정된다. 또한 운동 관측자의 입장에서 측정한 광파의 변위거리가 L=L1+L2의 합산구조로 측정될 경우, 광속도 C=L/t의 실제적 가치도 동반적으로 증가되어야 한다. 그러나 표현주체의 관측자가 우주공간의 공간계에서 정지상황을 유지할 경우, 이 정지 관측자의 입장에서는 오직 정형적 규격의 일반적 광속도 C만을 측정하게 되고, C+V의 합산효과를 관찰할 수 없다.[14]

상대성이론의 좌표변환식이 성립될 수 있는 유일한 조건은, 우주공간의 공간계(좌표계)에서 광속도의 진동에너지로 구성된 소립자가 운동하거나, 표현주체의 관측자가 우주공간의 공간계를 투과적 관통으로 운동하는 두 종류의 경우이다. 그러므로 물리현상의 본질이 운동효과에 의해 변화되는 과정을 엄밀하게 표현하려면, 우주공간의 공간계에 대한 표현대상(소립자)의 운동속도와 표현주체(관측자)의 운동속도가 동시적으로 반영되어야 한다.

필자의 입장에서는 표현대상(소립자)의 운동속도와 표현주체(관측자)의 운동속도가 동시적으로 반영되는 절대성이론을 개발하였다. 이러한 절대성이론에서는 표현대상(소립자)의 운동속도와 표현주체(관측자)의 운동속도를 우주공간의 좌표계에 대해 절대적 가치로 표현한다. 필자의 절대성이론은 다음의 다른 투고 논문(제목; 절대성이론의 기본개념과 절대 바탕인수의 유도)을 통하여 구체적으로 설명하겠다.[7]

필자의 절대성이론에서 지구의 중력장은 우주공간에 대해 독립적으로 분리 단절된 공간계와 좌표계를 갖는다. 그러므로 지구의 중력장에서 표현주체의 관측자(또는 간섭계의 실험기구)가 정지상황을 유지할 경우, 이 정지 관측자의 입장으로 측정한 광파의 전파속도는 항상 일정하고 불변적이어야 한다. 이러한 지구의 중력장에서는 광속 일정법칙이 타당한 것으로 오해될 수 있다.

광파의 전파속도가 변화되는지의 여부를 확인하려면, 표현주체의 관측자나 실험기구가 우주공간의 공간계에서 투과적 관통으로 운동해야 된다. 이와 같이 우주공간의 공간계에서 광속도의 변화를 검출하기 위한 최초의 시도가 마이켈슨-모올리의 간섭계 실험이다. 그러나 마이켈슨-모올리의 간섭계는 지구 중력장의 공간계에서 투과적 관통으로 운동하지 않고, 정지상황을 유지하고 있었다. 즉 마이켈슨-모올리의 간섭계 실험에서는 간섭계 실험기구가 비정상의 방법으로 운용되었다.

지구 중력장의 공간계에서 표현주체의 관측자나 실험기구가 운동할 경우, 이 운동 관측자의 입장으로 측정한 광파의 전파속도는 반드시 합산적으로 증가되어야 한다. 또한 운동 관측자의 입장에서 광속도의 변화가 관찰되면, 상대성이론의 광속 일정법칙이 폐기되어야 한다. 그러나 비정상적 방법으로 운용된 마이켈슨-모올리의 간섭계 실험을 제외할 경우, 운동 관측자의 입장에서 광속도의 변화를 확인(측정)하기 위해 시도된 다른 실험의 사례는 오늘날까지 전혀 없었다.[13]

상대성이론의 좌표변환식을 유도하기 위한 최초의 수리적 기반(근거)은 C+V의 합산효과에서 시작되었고, C+V의 합산효과는 초광속도를 의미한다. 이러한 C+V의 초광속도는 운동 소립자의 내부에서 순간적(일시적)으로 발생된다. 또한 운동 소립자의 내부에서 발생한 C+V의 초광속도는 우주공간의 공간계로 발출(전파)되고, 우주공간의 공간계로 발출되는 C+V의 초광속도는 다시 일반적 광속도 C'로 환원되는 변조과정을 갖는다.

운동 소립자의 내부에서 발생한 C+V의 초광속도가 일반적 광속도 C'로 환원되는 이유는, 우주공간의 질성이 광속도의 탄성력을 갖기 때문이다. 이와 같이 광속도의 탄성력을 갖는 우주공간의 공간계에서는 C+V의 초광속도가 허용되지 않는다. 또한 C+V의 초광속도를 허용하지 않는 우주공간의 공간계에서는, C+V의 초광속도가 반드시 일반적 광속도 C'로 환원되어야 한다. 우주공간의 질성이 광속도의 탄성력을 갖는다는 필자의 주장은, 다음의 다른 투고 논문(제목; 우주공간의 구조와 그동안의 오해)에서 구체적으로 설명하겠다.[20]

운동 소립자의 내부에서 발생한 C+V의 합산효과(초광속도)가 다시 일반적 광속도 C'로 환원(복귀)되는 순차적 진행은, 의 변조과정을 갖는다. 여기에서 C+V의 합산효과가 일반적 광속도 C'로 환원되는 의 변조과정은 C+V=C'의 광속도 등식으로 표현할 수 있다. 그러므로 C+V=C'의 광속도 등식의 상황적 변조과정을 반영하게 된다. 즉 실제의 현상적 효과로 작용하는 의 절차적 진행과정이 C+V=C'의 수리적 형태로 표현되었다.

의 변조과정을 반영한 C+V=C'의 ‘광속도 등식’이 정상적으로 성립하려면, 피타고라스의 정리처럼 C+V=C'의 양변이 제곱되어야 한다. 하나의 예로 C+V=C'의 ‘광속도 등식’에서 양변의 C+V와 C'을 제곱할 경우, 좌변의 C2+V2와 우변의 환원적 광속도 C'2가 동일한 가치의 완벽한 균형을 유지하게 된다. 그러므로 C+V의 초광속도가 일반적 광속도 C'로 환원(복귀)되는 의 변조과정은, 의 정상적 ‘광속도 등식’으로 표현하는 것이 가능하다.

의 정상적 ‘광속도 등식’처럼 C2+V2의 합산효과가 우변의 광속도 C'2로 환원될 경우, 이 환원적 광속도 C'2의 내면적 속성(특성)에서는 진동에너지의 광속도 C2와 소립자의 운동속도 V2을 함축적으로 포용된다. 그러므로 환원적 광속도 C'2의 속성에 포용된 광속도 C2와 운동속도 V2는 반드시 함축적으로 감소되는 비율을 가져야 한다.

운동 소립자의 내부에서 발생한 C2+V2의 합산효과는, 우변의 일반적 광속도 C'2로 환원되는 변조과정을 갖는다. 그러므로 환원적 광속도 C'2의 내면적 속성에 동시적으로 공존하는 광파의 전파속도 C2와 소립자의 운동속도 V2는 일정한 함축비율로 감소된다. 또한 광속도 C2의 기능과 운동속도 V2의 기능에 의해 각각 발현되는 물리량의 가치도 낮은 효율성을 가져야 한다.

운동 소립자의 내부에서 발생한 C+V의 초광속도가 일반적 광속도 C'로 환원될 경우, C+V의 초광속도와 환원적 광속도 C'가 갖는 변조과정의 관계는 의 광속도 등식으로 표현할 수 있다. 또한 환원적 광속도 C'2의 내면적 속성에 대해 광파의 전파속도 C2와 소립자의 운동속도 V2가 함축적으로 점유되는 비율은, 상대성이론의 좌표변환식과 동일한 형태의 구조를 갖는다.

우주공간의 공간계가 보존한 환원적 광속도 C'2의 내면적 속성에는, 함축적으로 축소된 광파의 전파속도 C2와 소립자의 운동속도 V2가 동시적으로 공존한다. 즉 운동 소립자를 탈출한 환원적 광속도 C'2의 내면적 속성에서 광속도 C2의 점유비율은 급격하게 감소하고, 운동속도 V2의 점유비율은 급격하게 증가한다. 그러므로 소립자의 운동속도가 빠를수록 환원적 광속도 C'2의 속성에서 광속도 C2의 기능과 역할이 축소되고, 운동속도 V2의 기능과 역할은 확대되어야 한다.

운동 소립자를 탈출한 환원적 광속도 C'2의 내면적 속성에서, 소립자의 운동속도 V2가 점유하는 비율은 의 크기를 갖고, 진동에너지의 광속도 C2가 점유하는 비율은 의 크기를 갖는다. 또한 환원적 광속도 C'2의 내면적 속성에 포함된 광속도 C2의 점유비율과 운동속도 V2의 점유비율을 동시적으로 반영할 경우, 이들의 형태는 의 구조를 갖게 된다.

상대성이론의 관점으로 유도한 좌표변환식의 는, 환원적 광속도 C'2의 내면적 속성에서 소립자의 운동속도 V2가 점유한 비율을 의미한다. 즉 환원적 광속도 C'2에 대해 소립자의 운동속도 V2가 점유한 비율을 간단한 형태로 정리하면, 의 구조가 유도된다. 그러나 의 구조는 진동에너지의 광속도 C2에 대해 기능적 연관성을 갖지 않는다.

운동 소립자를 탈출한 C+V의 합산효과(초광속도)가 다시 일반적 광속도 C'로 환원(복귀)되는 변조과정은, 의 광속도 등식을 갖는다. 여기에서 의 광속도 등식을 간단한 형태로 정리할 경우, 환원적 광속도 C'2에 대해 진동에너지의 광속도 C2가 함축적으로 점유된 비율과 소립자의 운동속도 V2가 함축적으로 점유된 비율을 개별적으로 얻을 수 있다.

환원적 광속도 C'2의 내면적 속성에 포함된 광속도 C2의 함축적 점유비율과 운동속도 V2의 함축적 점유비율은 항상 반비례의 관계를 유지한다. 또한 환원적 광속도 C'2의 내면적 속성에 동시적으로 공존하는 광속도 C2의 기능과 운동속도 V2의 기능은 전혀 다른 효과로 표출된다. 그러므로 광속도 C2의 기능에 의해 발현되는 물리적 효과와 운동속도 V2의 기능에 의해 발현되는 물리적 효과는 엄격하게 구별되어야 한다.

소립자의 운동력은 운동속도 V2에 대해 존립근거의 인과적 연계성을 갖는다. 즉 소립자의 운동속도 V2가 운동력(운동효과의 힘)을 생산한다. 그러므로 소립자의 운동과정에서 소립자의 운동력은 의 비율로 증가되어야 한다. 여기에서 의 형태는 환원적 광속도 C'2에 대해 소립자의 운동속도 V2가 함축적으로 점유된 비율을 의미한다. 만약 소립자가 광속도로 운동할 경우, 이 소립자의 광속도에 의해 생산된 운동효과의 힘(운동력)은 무한대의 크기를 가져야 한다.

소립자가 가진 관성력(질량), 전기력, 핵력, 시간 등과 같은 물리량은 진동에너지의 광속도 C2에 대해 존립근거의 인과적 연계성을 갖는다. 즉 소립자를 구성한 광속도 C2의 진동에너지가 관성력, 전기력, 핵력, 시간 등을 생산한다. 그러므로 소립자의 운동과정에서 관성력(또는 전기력, 핵력, 시간 등)의 생산효과와 반응효과는 의 비율로 감소되어야 한다.

만약 소립자가 광속도로 운동할 경우, 이 광속도의 소립자가 가진 관성력의 생산효과와 반응효과는 0의 상태로 소멸되어야 한다. 왜냐하면 소립자의 광속도에 의해 형성된 의 비율이 0의 크기를 갖기 때문이다. 이와 같이 관성력의 반응효율이 0의 크기를 갖는 것은, 이 소립자의 관성력과 질량이 무한대의 규모를 갖는 것으로 오해될 수 있다. 왜냐하면 관성력의 반응효율이 0의 크기로 감소된 소립자를 가속하기 위하여, 무한대의 운동에너지가 필요하기 때문이다. 즉 광속도의 소립자에게 무한대의 질량(물질적 요소의 규모)이 창조적으로 직접 생산되지 않는다.

아인슈타인이 유도한 좌표변환식(로렌츠의 변환식)은, 본래의 목적과 다른 물리적 의미를 갖는다. 그러므로 좌표변환식의 기능과 역할은 다른 의미로 해석되어야 한다. 이와 같이 좌표변환식의 기능과 역할을 다른 의미로 해석하는 필자의 주장은, 다음의 다른 투고 논문(제목; 절대성이론과 절대 바탕인수의 유도)에서 더욱 구체적으로 설명하겠다.[10] 

좌표변환식의 구조는 의 광속도 등식을 간단한 형태로 정리한 산물이다. 또한 의 광속도 등식은 C+V의 합산효과를 반영하고, C+V의 합산효과는 초광속도의 존재를 의미한다. 그러나 C+V의 초광속도는 상대성이론의 광속 일정법칙에서 허용(수용)하지 않는다. 그러므로 C+V의 초광속도와 상대성이론의 광속 일정법칙은 동시적으로 공존할 수 없다.

아인슈타인의 상대성이론에서는 광속 일정법칙과 C+V의 초광속도가 대립적으로 상충되는 것을 방지하기 위하여, 절묘한 수단으로 상대적 구도의 좌표개념을 도입하였다. 이러한 상대적 구도의 좌표개념에서는 좌표축이 광속도 C의 가치를 갖게 하고, 이 광속도 C의 좌표축이 다시 V의 속도로 운동되는 조건을 전제하였다.

아인슈타인이 좌표변환식을 유도하는 과정에서는, C+V의 초광속도가 두 좌표계 S와 S'의 상대적 변위상황 S→S'로 대체되었다. 또한 두 좌표계가 변위되는 S→S'의 조건을 활용하는 과정에서는, 초광속도의 존재가 외양적으로 노출되지 않도록 연막의 역할을 하게 된다. 즉 상대성이론의 좌표개념이 C+V의 초광속도를 피상적으로 포용하고 있으나, 이 좌표개념에서 피상적으로 포용한 초광속도의 존재는 외양적으로 노출되지 않는다.

아인슈타인이 유도한 상대성이론의 좌표변환식에서는 C+V의 초광속도를 우회적으로 반영하였다. 즉 좌표변환식의 유도과정에서 C+V의 합산구조가 사용되었다. 만약 C+V의 초광속도가 현상적으로 실존되는 것을 인정하지 않으면, 좌표변환식의 유도가 절대로 불가능하다. 이러한 논리의 관점에서 상대성이론의 광속 일정법칙은 폐기되어야 한다.

좌표변환식의 구조에 포용된 C+V의 합산효과는, 하나의 절대 좌표계로 표현되는 의미를 갖는다. 즉 합산대상의 C와 V는 하나의 좌표축에서 대등한 입장으로 공존한다. 그러므로 C+V의 합산구조가 내포된 상대성이론의 좌표변환식은, 하나의 절대 좌표계를 사용하여 완성(유도)된 것으로 이해할 수 있다. 이와 같이 하나의 절대 좌표계를 사용하여 완성된 좌표변환식은 절대성이론의 범주에 포함되어야 한다.[16]

 

Ⅲ. 결 론

아인슈타인은 상대성이론을 도입하는 과정에서, 표현주체의 관측자와 표현대상의 소립자에 대해 상대적 구도의 두 좌표계 S와 S'를 강제적 우격다짐으로 설정하였다. 그러나 상대성이론의 도입과정에서 설정한 상대적 구도의 두 좌표계 S와 S'는, 관성계의 기반을 갖지 않는 허구적 위상이다. 왜냐하면 관측자와 소립자의 체적이 우주공간의 공간계(공간의 조직체제)에서 투과적 관통으로 운동하기 때문이다.

관측자와 소립자의 체적이 우주공간의 공간계에서 투과적 관통으로 운동할 경우, 이 관측자와 소립자의 운동속도는 우주공간의 공간계에 대해 절대적 가치로 표현되어야 한다. 왜냐하면 우주공간의 공간계가 소립자(관측자)의 운동속도를 포괄적으로 수용하고, 소립자의 운동배경을 우주공간의 공간계가 갖기 때문이다.

우주공간의 공간계는 하나의 거대 관성계로 간주된다. 이와 같이 하나의 관성계로 간주되는 우주공간의 공간계에서는, 오직 하나의 절대 좌표계만을 설정해야 된다. 즉 우주공간의 공간계에서는 상대성이론의 좌표개념처럼 다수의 좌표계를 중복적으로 설정할 수 없다.

아인슈타인이 상대성이론의 좌표변환식을 유도하는 과정에서는 시간의 본질이 좌표축의 기능을 갖는 것으로 인식하고, 4 차원의 시간축 T를 강제적 우격다짐으로 설정하였다. 그러나 좌표변환식의 유도과정에서 설정한 4 차원의 시간축 T는 형태적으로 실존하지 않는 허구적 위상이다.

4 차원의 시간축 T가 허구적 위상이라고 보는 이유는, 시간의 본질이 위치와 방향성을 갖지 않는 순수한 스칼라양으로 정의되기 때문이다. 여기에서 스칼라양의 시간이 좌표축의 기능을 수행할 수 없다. 또한 스칼라량의 시간에 대해 좌표구도의 기준점(좌표축의 0 점, 중심점)을 지정하는 것이 곤란하다. 이와 같이 좌표구도의 기준점을 갖지 않는 스칼라량의 시간은 좌표축으로 활용될 수 없다.

스칼라량의 시간은 선형구조의 1 차원이나 평면구조의 2 차원에서 속도 V=L/t의 형태로 발현된다. 또한 시간의 효과는 우주공간을 구성한 모든 좌표축 X, Y, Z의 내부에서 존재한다. 즉 우주공간의 모든 좌표축 X, Y, Z가 시간의 효과를 개별적으로 갖는다.

관측자(측정기구)의 입장에서 우주공간의 좌표축 X, Y, Z가 가진 30만 km의 거리를 체험적으로 확인하려면, 1 초의 시간이 필요하다. 이러한 논리는 시간의 효과가 우주공간의 모든 좌표축 X, Y, Z에 대해 통제적으로 구속되었다는 것을 의미한다. 또한 시간의 효과가 우주공간의 모든 좌표축 X, Y, Z에 대해 구속되었을 경우, 우주공간의 좌표축 X, Y, Z로부터 이탈된 별도의 시간축 T를 독립적으로 설정할 수 없다.

우주공간에서 3 차원의 좌표축 X, Y, Z가 설정되는 이유는, 이 우주공간의 공간계(공간의 조직체제)가 실존적 형태의 비교대상을 갖고, 실존적 형태의 비교대상과 3 차원의 좌표축 X, Y, Z가 대응관계를 유지하기 때문이다. 그러나 스칼라양으로 정의된 시간은 실존적 형태의 비교대상을 갖지 않는다. 이와 같이 실존적 형태의 비교대상을 갖지 않는 시간에 대해 좌표축의 기능이 부여될 수 없다. 즉 시간의 효과는 공간 좌표축 X, Y, Z의 기능적 속성에 포함되어야 한다.

우주공간의 공간계는 3 차원의 실체적 비교대상을 가지고 있다. 이와 같이 3 차원의 실체적 비교대상을 가지고 있는 우주공간의 공간계에서는 오직 3 차원의 좌표계만이 허용되어야 한다. 하나의 예로 우주공간의 공간계는 고유의 질성을 갖고, 이 우주공간의 질성이 3 차원의 형태로 분포되었다. 또한 우주공간의 질성이 3 차원의 형태로 분포된 영역에서는 오직 3 차원의 절대 좌표계만을 설정할 수 있다.

우주공간은 4 차원의 실체적 비교대상을 갖지 않는다. 이와 같이 4 차원의 실체적 비교대상을 갖지 않는 우주공간에서는 4 차원 좌표계가 설정될 수 없다. 하나의 예로 좌표변환식의 유도과정에서 설정한 4 차원의 시간축 T는 실체적으로 존재하지 않는 허구적 위상이다.

우주공간의 공간계에서는 오직 하나의 절대 좌표계만을 설정할 수 있고, 이 절대 좌표계는 3 차원의 구조를 갖는다. 이러한 논리는 현대물리학의 관점(상대성이론)에서 설정한 4 차원 이상의 다차원 시공간모형(9 차원, 11 차원 등)도 실체적으로 존재하지 않는 허구적 위상이라는 것을 의미한다.

우주공간의 공간계에서는 4 차원 이상의 다차원 좌표계(9 차원이나 11 차원의 시공간모형)를 설정할 수 없다. 왜냐하면 우주공간의 공간계가 다차원 좌표계의 비교대상을 갖지 않았기 때문이다. 그러므로 상대성이론의 관점에서 설정한 4 차원 이상의 다차원 시공간모형은 폐기되어야 한다.

상대성이론의 좌표변환식은 허구적 위상의 두 좌표계 S와 S'를 사용하여 변칙적 수단으로 유도되었다. 그러나 변칙적 수단으로 유도된 좌표변환식은 실제의 물리현상(실험결과)을 유효적으로 표현한다. 즉 좌표변환식의 구조가 유효한 기능을 갖는다. 이러한 조건의 상황은 변칙적 수단으로 유도한 좌표변환식이 정상적 형태로 구성되었다는 것을 의미한다.

상대성이론의 좌표변환식이 유효한 기능을 갖는 이유는, 모든 물리현상이 광속도의 탄성력에 의해 발현되고, 물리현상을 표현하는 좌표변환식의 구조에 광속도의 탄성력이 우회적으로 포함(반영)되었기 때문이다. 또한 좌표변환식의 구조에서는 광속도의 탄성력으로 작용되는 우주공간의 질성을 우회적으로 반영하고 있다. 즉 모든 물리현상의 효과는 우주공간의 질성(광속도의 탄성력)에 의해 발현된다.

상대성이론의 좌표변환식이 변칙적 수단으로 유도되었으나, 이 좌표변환식은 정상적 형태로 구성되었다. 이와 같이 정상적 형태로 구성된 상대성이론의 좌표변환식은, 물리현상의 정량적 가치를 표현하는 과정에서 임시방편으로 활용하는 것이 가능하다. 그러나 변칙적 수단에 의해 유도된 상대성이론의 좌표변환식은 물리현상의 정성적 의미와 작용원리를 명료한 논리로 해석할 수 없다.

아인슈타인이 유도한 상대성이론의 좌표변환식(로렌츠의 변환식)의 구조를 갖는다. 여기에서 좌표변환식의 구조를 역산(역순)으로 분해할 경우, 그 분해의 결과는 피타고라스의 정리처럼 의 광속도 등식으로 귀착된다. 그러므로 상대성이론의 좌표변환식은 의 광속도 등식에 의해 유도된 것으로 이해할 수 있다. 즉, 좌표변환식의 태생적 기원은 C+V의 합산구조에서 시작되었다.

상대성이론의 좌표변환식은 의 광속도 등식에 의해 유도된 의미를 갖는다. 왜냐하면 의 광속도 등식에서 좌변의 을 간단한 형태로 정리할 경우, 의 좌표변환식이 도출되기 때문이다. 이러한 논리는 상대성이론의 좌표변환식과 의 합산효과가 동일한 대상이고, 외양적 형태의 구조만이 다르다는 것을 의미한다.

좌표변환식의 형태가 C+V의 합산효과를 포함하고, 이 좌표변환식에 의해 자연의 물리현상(실험결과)이 엄밀하게 표현되는 상황을 감안할 경우, C+V의 합산효과는 반드시 자연의 우주공간에서 실존적으로 발현되어야 한다. 이러한 C+V의 합산효과가 현상적으로 실존하지 않으면, 좌표변환식의 유도가 절대로 불가능하다. 그러나 C+V의 합산효과를 의미하는 초광속도가 아직까지 발견(검출)되지 않았다.

자연의 우주공간에서 C+V의 초광속도가 발견되지 않는 이유는, C+V의 초광속도가 운동 소립자의 내부에서 순간적(일시적)으로 발생하고, C+V의 초광속도가 소립자의 외부로 탈출(전파)하는 과정에서 본래의 일반적 광속도 C'로 환원되었기 때문이다. 이와 같이 운동 소립자의 내부에서 순간적(일시적)으로 발생되는 C+V의 초광속도는 오늘날까지 숨겨진 미지의 비밀로 남아 있다.

상대성이론의 좌표변환식을 유도하는 과정에서는 C+V의 초광속도가 반드시 필요하다. 그러나 상대성이론의 광속 일정법칙에서는 C+V의 초광속도를 인정(허용)하지 않는다. 아인슈타인은 C+V의 초광속도와 광속 일정법칙이 갖는 대립적 상충의 혼란에서 벗어날 수 있도록, 상대성이론의 좌표개념을 절묘한 수단으로 도입하였다.

좌표변환식의 유도과정에서는 C+V의 합산효과가 두 좌표계 S와 S'의 변위상황 S→S'로 대체되는 마술사적 기교를 사용하였다. 왜냐하면 두 좌표계의 변위상황 S→S'가 C+V의 합산효과(초광속도)를 우회적으로 포용하고 있기 때문이다. 이러한 두 좌표계의 변위상황 S→S'를 적당한 방법으로 활용할 경우, 두 좌표계의 변위상황 S→S'에서는 초광속도의 존재가 외양적으로 노출되지 않도록 연막의 역할을 하게 된다.

좌표변환식의 유도과정에서는 C+V의 합산효과(초광속도)가 두 좌표계 S와 S'의 변위상황 S→S'로 대체되었다. 그러므로 상대성이론의 좌표개념은 C+V의 초광속도를 수용하게 되고, 상대성이론의 좌표개념이 수용한 초광속도 C+V의 존재는 외양적으로 노출되지 않는다. 즉 운동 소립자의 내부에서 순간적으로 발생한 C+V의 합산효과가 두 좌표계 S와 S'의 상대적 변위상황 S→S'로 위장(왜곡)된 것이다.

우주공간의 공간계는 고유의 질성(광속도의 탄성력)을 갖고, 고유의 질성을 갖는 우주공간의 공간계에서는 3 차원의 입체적 좌표계가 설정되어야 한다. 왜냐하면 좌표계의 기반을 구성하는 요소가 우주공간의 질성이고, 이 우주공간의 질성이 3 차원의 구조로 분포되었기 때문이다. 또한 우주공간의 질성에 의해 형성된 3 차원의 좌표계는 절대성의 의미를 갖는다. 그러므로 우주공간에서 발생한 모든 물리적 작용의 운동속도는, 3 차원의 공간 좌표계에 대해 절대적 가치로 표현되어야 한다.

우주공간의 절대 좌표계에서 표현대상의 소립자가 운동하는 상황과 표현주체의 관측자가 운동하는 상황은 전혀 다른 형태의 효과로 표출된다. 그러므로 운동 소립자에 대해 적용되는 좌표변환식과 운동 관측자에 대해 적용되는 좌표변환식은 각각 다른 형태로 구성되어야 한다.

표현대상의 소립자가 운동하는 상황과 표현주체의 관측자가 운동하는 상황을 동시적으로 표현하기 위해서는, 새로운 패러다임의 절대성이론이 필요하다. 이러한 필자의 입장에서 주장하는 절대성이론은 아인슈타인의 상대성이론을 부분적 요소로 포함한다. 하나의 예로 아인슈타인이 유도한 좌표변환식의 구조는, 필자가 유도한 절대바탕인수의 구조에 부분적 요소로 수용된다.

오늘날의 물리학에서 요구되는 중요한 과제로는, 좌표변환식의 물리적 의미와 상대성이론의 좌표개념이 타당한가의 여부를 올바른 논리로 점검(분별)하는 것이다. 아인슈타인에 의해 도입된 좌표변환식의 물리적 의미와 상대성이론의 좌표개념은 다양한 논리적 모순을 갖는다. 그러므로 좌표변환식의 물리적 의미와 상대성이론의 좌표개념을 포기하고 새로운 페러다임의 대안을 모색하지 않으면, 물리학의 진정한 발전이 기대될 수 없을 것으로 사료된다.

필자의 입장에서는 상대성이론의 대체적 방안으로 새로운 패러다임의 절대성이론이 제시된다. 이러한 절대성이론의 필요성과 유도과정은 다음의 다른 투고 논문(제목; 절대성이론의 조건과 절대 바탕인수의 유도)에서 구체적으로 설명하도록 하겠다.

 

Ⅳ. 참고문헌

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Ⅵ. 사이버 사이트의 참고문헌

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2015. 5. 22.

 

 

 

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