양자의학의태동

 

[양자역학] 양자의학(파동의학) 의 태동

 

 

과학사를 보면 세가지 대변혁이 있었다.

첫 번째 변혁은 중세기 코페르니쿠스가 지동설을 발표하면서 근대과학이 탄생하면서 생긴 변혁이고,

두 번째 변혁은 17세기 뉴턴의 고전 물리학에 의한 현대과학이 탄생하면서 생긴 변혁이며,

세 번째 변혁은 20세기 상대성 이론과 양자 이론의 탄생에 의한 변혁이다.

 

양자이론은 인간이 자연을 이해하는 방법과

 물리학, 생물학, 의학, 사회학 혹은 경제학 등을 두루 설명할 수 있는 보편적인 진리가 되었다.

 

 

 

 

21세기의 과학은 양자과학이라고 해도 과언이 아니다. 최근 30여년간에 걸친 세계 물리학자 집단에 의해 완성된 양자역학과 상대성원리의 발견이 뉴턴역학 이후 제2의 과학혁명을 일으키면서 뉴턴역학을 고전물리학으로 밀어내고 이제 사회를 온통 뒤집어 놓고 있다.

 

 

양자 물리학의 탄생

 

1900년 12월 독일의 물리학자 막스 플랑크(Max Planck)가 빛은 에너지 알갱이 즉, 빛의 양자(量子)가 띄엄띄엄 전달된다는 사실을 발표하면서 새로운 물리학의 시대를 열었다.그 당시 빛은 파동(wave)이라는 설이 인정되고 있었던 때이라 빛이 입자(particle)로 전달된다고 발표한 것은 엄청난 충격이었다. 어쨌든 이것이 계기가 되어 빛은 입자(particle)와 파동(wave)이라는 이중성을 갖는다는 사실을 인정하지 않을 수 없게 되었으며 이것이 바로 양자물리학의 시작이었다.

20세기가 시작되면서 물리학자들은 원자의 구조를 밝히는 과정에서 원자는 태양계와 같이 중심에 원자핵(原子核)이 있고 그 주위를 전자(電子)가 회전한다는 사실을 알게 되었다. 그런데 전자(電子)의 정체를 밝히는 과정에서 전자(電子)의 이상한 성질을 발견하게 되었다. 전자(電子)의 이상한 성질이란 다음과 같은 것이었다.

전자(電子)가 어떤 때는 입자(particle)로 관찰되기도 하고 어떤 때는 파동(wave)으로 관찰되기도 한다는 점이었다.입자와 파동이 비슷한 성질의 것이라면 문제가 되지 않겠으나 입자와 파동은 너무나 다른 성질의 것이기 때문에 한 순간에 입자가 되기도 하고 또 다른 순간에는 파동이 되기도 한다는 사실이었다.

뉴턴 물리학에서의 물체의 운동과는 달리 전자(電子)는 위치와 속도를 동시에 측정할 수 없었다. 그래서 전자(電子)의 위치를 측정하면 속도는 알 수 없게 되었고 전자(電子)의 속도를 측정하면 그 위치를 알 수 없었다.

전자(電子)는 한 순간은 여기에서 측정되고 바로 다음 순간은 우주의 끝에서 발견되었다.

이와 같이 전자(電子)의 이상한 성질을 규명하기 위하여 세계적인 물리학자들이 연구를 시작하였으며 이들이 밝혀낸 학문이 바로 양자 물리학이다. 초창기의 양자물리학을 연구한 사람들로는 보어(Niels Bohr), 하이젠베르크(Werner Heisenberg), 슈뢰딩거(Erwin Shroedinger) 등이 있으며 이들은 주로 보어(Bohr)의 코펜하겐 대학을 중심으로 연구활동을 하였기 때문에 이들을 코펜하겐 학파라고 부른다. 코펜하겐 학파는 전자(電子)에 대하여 다음과 같이 해석하였으며 이것을 코펜하겐의 표준해석이라고 부른다.

 

데이비드 봄(David Bohm)의 양자이론

데이비드 봄(David Bohm)은 미국 출신으로 영국 런던 대학의 이론 물리학 교수를 역임했던 물리학자로써 코펜하겐 학파의 불확정성 원리를 정면으로 반대하였다. 그 이유는 우주가 그토록 불확정한 것처럼 보이는 것은 인간의 인식의 한계 때문이거나 아니면 측정 기구의 한계 때문이지 우주 자체가 불확정한 것은 아니라고 믿었기 때문이었다. 그래서 봄(Bohm)은 인간이 미처 모르는 어떤 숨은 변수가 있을 것이라고 생각하였고 그래서 ``숨은 변수 가설(hidden variable theory)''을 제안하였다. 다시 말하면 하이젠베르크의 불확정성 원리에서 ``전자가 어디에 있는지 어떻게 움직이는지 모르기 때문에 전자의 위치와 운동량(속도)을 동시에 알 수 없다''라고 말하는 대신에 봄(Bohm)은 정확한 위치와 정확한 운동량을 동시에 가지는 전자가 반드시 있을 것이라고 가정하고 그 해(解)를 구하기 위하여 숨은 변수 가설을 가정하였으며, 이를 위하여 아인슈타인이 질량과 에너지의 이중성(질량 ↔ 에너지)을 상대성 이론에 의해 해결했듯이 봄(Bohm)은 입자와 파동의 이중성(입자 ↔ 파동)을 숨은 변수 가설로 해결하려고 하였다.

봄(Bohm)은 ``숨은 변수 가설(hidden variable theory)''을 제안한 이후 이 ``숨은 변수''가 무엇인가를 집중적으로 연구하였으며 봄(Bohm)은 일차적으로 파동함수를 존재의 확률로 생각하지 않고 실제의 장(場)으로 생각하였고 이 장(場)의 해(解)를 구하는 연구를 계속하였다. 그래서 그는 아인슈타인(Einstein), 플랑크(M. Planck) 및 드브로이(de Broglie)가 밝힌 공식들을 종합하여 양자이론의 새로운 수학 공식을 만들어 냈다. 다시 말하면 봄(Bohm)은 아인슈타인(Einstein)의 공식, (물질 ↔ 에너지), 플랑크(M. Planck)의 공식, (에너지 ↔ 양자 × 파동) 그리고 드브로이(de Broglie)의 공식,(물질 ↔ 파동) 등을 종합함으로써 물질은 원자로, 원자는 소립자로 그리고 소립자는 파동으로 환원될 수 있다고 생각하게 되었다. 다시 말하면 소립자란 바로 파동의 다발(wave packet)이라고 생각한 것이며 단지 소립자의 종류에 따라서 그 진동수만 다른 것이 소립자라고 생각하였다.

그리고 봄(Bohm)은 마지막으로 파동이 어디서 기원하였는가를 연구하였다. 그 결과 맥스월(James Maxwell)의 전자기장 방정식에서 스칼라 포텐셜(scalar potential)이 있다는 사실을 발견하였다.

영국의 물리학자 맥스웰은 패러데이(Faraday)의 전자기장 이론을 토대로 하여 20개의 전자기학의 기초 방정식을 수립하였다. 그런데 영국의 전기공학자이며 물리학자인 올리버 헤비사이드(Oliver Heaviside)가 맥스웰의 방정식을 4개로 재구성해버렸다. 그 이유는 맥스웰의 방정식에 들어 있는 전기장 E의 방정식 속에 들어있는 스칼라 포텐셜(scalar potential)과 자기장 B의 방정식에 들어있는 벡터 포텐셜(vector potential)이 양자이론이 없었던 그 당시로서는 그 정체가 확실치 않았고 또한 그 필요성을 느끼지 않았기 때문이었다. 이와 같이 멕스웰 방정식에서 힘의 장(場)은 소멸시키지 않으면서 임의로 대칭적으로 포텐셜(potential)을 변환시키는 것을 게이지 변환이라고 부른다. 원래의 멕스웰의 공식대로 해석하면 전자기장(場)은 포텐셜장(場)에서 기원하는 것으로 되어 있는데 이 포텐셜을 삭제하였기 때문에 고전 전자기학에서는 마치 전자기에너지가 전자기장(場)에서 발생하는 것으로 착각하게 된 것이다. 다시 말하면 게이지 변환은 억지로 짜 맞춘 변환이었는데 사람들은 그것이 참 진리인 것처럼 착각한 것이었다.

그런데 20세기에 들어와서 양자 물리학이 시작되면서 전자(電子)의 운동에너지의 출처를 규명하는 과정에서 포텐셜의 필요성이 발견된 것이며 삭제된 포텐셜의 필요성을 인정하고 이를 멕스웰이 본래 밝힌 대로 환원시킨 사람이 바로 봄(Bohm)이었다. 그래서 봄(Bohm)은 스칼라 포텐셜(scalar potential)을 이름을 바꾸어 초양자장(superquatnum field) 혹은 초양자 파동(superquantum wave)이라고 불렀다. 따라서 봄(Bohm)은 물질은 원자로, 원자는 소립자로, 소립자는 파동으로 그리고 파동은 다시 초양자장으로 환원될 수 있다고 하였다. 이것의 봄(Bohm)의 양자이론이다.

 

양자의학 또는 파동의학의 태동

21세기 의학은 원자를 이루는 양자 레벨에서의 병리연구가 진행되고 있고 치료도 또한 원자를 이루는 양자라는 근원의 레벨로부터 출발하여 분자, 세포, 조직, 장기, 몸전체로 라는 식으로 방향이 잡혀 나아갈 것이다. 어떤 물질은 분자의 특성에 의해서 분자는 원자에 의해 원자는 그것을 이루는 양자들의 특성에 의해 결정되고 그 양자의 특성은 양자의 파동에 의해서 결정된다. 질병은 원자를 이루는 양자레벨에서의 파동의 이상으로 보고 치유의 정보가 들어있는 파동을 우리 몸에 넣어 파동을 정상화시키는 21세기의 새로운 치료방법을 '양자의학' 또는 '파동의학' 이라고 한다.

 

인체를 새로운 관점에서 바라보고 치료하고자 하는 방안들이 선진국을 중심으로 서서히 부상하고 있다. 그 치료법들은 에너지 의학, 전일적 치료법, 양자의학, 파동의학 등의 여러 이름으로 불리고 있는데 서양에서는 이를 뭉뚱그려 대체의학(Alternative Medicine)또는 대안의학이라고 부른다.

이러한 파동의학은 마음을 바로 잡는 일이 곧 몸을 바로 세우는 길 이라는 사실을 증명해 나감으로써 새로운 천년의 문명을 이룩하는데 크게 이바지할 것이다

세상의 모든 물질, 모든 현상, 우리들의 인체까지 포함하여 모든 것들의 근원인 양자의 세계는 우리 눈에 보이지도 이해하기도 힘든 추상적인 세계이지만, 양자과학은 21세기 문명을 이루고 있는 염연한 실체이며 21세기 과학의 원천이다. 그리고 우리는 어느새 우리가 의식하지 못한 채 양자과학의 놀라운 위력 속에서 편리함, 효율성, 신속성 등 양자과학에 의해서 이루어진 21세기 문명의 이기속에 살고 있고 이제는 우리 생활 속에서 떼어낼 수 없게 되었다. 따라서 우리의 생활은 현재뿐만 아니라 미래도 양자과학에 의해 많은 변화가 있을 것이고 우리는 그 속에서 살 수 밖에 없다.

 

1) 과학사의 세가지 대변혁

①중세기 코페르니쿠스의 지동설 ↠ 근대 과학의 탄생

②17세기 뉴턴의 고전 물리학 ↠ 현대과학의 탄생

③20세기 상대성이론 과 양자이론의 탄생

 

2) 뉴턴 물리학과 현대의학의 특징

- 뉴턴 물리학에서는 우주는 물질로 이루어져 있으며 이들은 3차원 공간에서 움직이며 시간은 절대적이며 3차원 공간과는 별개라고 하였다. 따라서 현대의학에서는 분자, 세포, 조직 및 장기들을 3차원 수준에서만 논의하였다.

- 뉴턴 물리학에서는 공간이란 3차원 공간으로 텅 비어있으며 언제나 정지해 있고 변화할 수 없는 절대공간이었고 시간은 물질적 세계와 아무런 관계없이 흐르는 절대적인 것이었다. 따라서 현대의학에서는 인체는 우주공간과는 아무런 상관관계를 갖지 않는다.

- 뉴턴 물리학에서는 우주라는 절대적 공간에 작고 견고하며 질량을 가지고 딱딱하고 파괴될 수 없고 움직일 수 있는 입자로서 빚어진 물질만이 존재한다고 보았다. 따라서 현대의학에서는 인체는 물질만으로 된 것으로 생각하여 인체에서 볼 수 있는 물질 이외의 현상을 보이지 않는 것은 아무 의미도 없다.

- 뉴턴 물리학에서는 우주는 거대한 기계와 같은 것이라고 하였다. 따라서 현대의학에서는 인체도 기계와 같은 것으로 생각하여 인체를 물리학의 기계논리로 설명하였고 조직 및 장기에 병이 생기면 병든 장기는 고장 난 부품처럼 생각하고 고장 난 장기만 치료하게 되었다.

- 뉴턴 물리학에서는 측정할 수 없는 것은 과학적으로 의미가 없다고 하였다. 따라서 현대의학에서는 눈에 보이지 않는 인체의 에너지 혹은 마음, 감정 등의 존재를 인정하지 않았다.

- 뉴턴 물리학에서는 전체는 부분의 합이며 계속 분석을 하면 전체를 알 수 있다고 생각하였다. 따라서 현대의학에서는 환원주의에 입각하여 육체를 장기, 조직, 세포, 그리고 유전자의 순으로 지속적으로 분석하는 작업을 하여 유전자 생물학에 이르게 되었다.

 

3) 양자역학(Quantum Dynamics) 의 특징

분자 수준에 머물러 의식구조를 지배했던 자연과학은 금세기 들어 원자 수준으로 원자에서 소립자(양자)로 물질의 근원에 대해서 생각하게 되었다. 양자역학은 물리학의 한 부분으로 눈으로 볼 수 없을 만큼 작은 미립자 즉 양자(Quantum)란 수식언어로 기술하는 학문이다.

물질을 이루는 기본 단위를 원자라고 하고 이 원자는 전자(Electron), 양성자(Proton), 중성자(Neutron)로 구성되어 있으며 이것들을 총칭하여 양자(Quantum)라고 한다. 양자는 하나의 물질을 가리키는 것이 아니나 물질을 구성하는 최소단위로서 미시적인(보이지 않는) 특정한 작은 수량을 의미하는 것이기도 하다. 원자의 크기는 1억분의 1cm밖에 안되는 미립자이다. 이 원자의 특성은 양자 중에서도 제일 작은 미립자인 전자의 특성(전자의 수와 회전속도, 운동방향에 따른 고유한 파동패턴)에 의해서 결정되어진다. 전자는 원자 질량의 1/2,000밖에 안되는 아주 작은 입자로 원자핵 주위를 1초에 600마일의 빠른 속도로 운동하는 이들 미시(보이지 않는) 세계는 추상적 실체이다. 그런데, 원자핵 주변 궤도를 회전하는 전자를 뉴턴역학(기존의 물리학)에서는 입자(Particle)라고 보고 물리학 이론이 성립하고 발전되어 왔으나 이 이론으로는 설명되지 않는 부분도 있고 관찰 사실과 이론 사이에 약간의 모순도 생겨나는 것이 있었다. 이것을 해결하기 위해 전자는 입자(Particle)이면서 동시에 파동(Ware)이라는 학설이 제기 되었다. 그러나 이 이론은 아인슈타인을 비롯한 많은 물리학자들에 의해서 반론이 제기되고 거부를 당했었다. 왜냐하면 입자는 절대로 파동과 같이 행동할 수 없고 마찬가지로 파동은 입자처럼 행동 할 수가 없는-입자와 파동은 전혀 반대의 성질을 가져서 서로 양립할 수 없는 것이기 때문이다.

전자(Electron)를 입자(Particle)라 할 경우 그 전자는 뉴턴역학(기존의 물리학)에 의해 그 행동이 기술된다. 그러한 기존의 물리학적인 개념으로 볼 때는 전자를 입자이면서 동시에 파동이라는 학설은 이해되지 않고 이해할 수 없는 다시 말해 있을 수 없는 역설이었기 때문에 받아들여지지 않았다. 이러한 학설을 드 보로이(Loris Victor de Broglie) 는 뉴턴역학에 대항하여 '파동의학' , '양자역학'이라 불렀다. 드 보로이는 이것으로 노벨 물리학상을 받았으며 21세기를 주도하는 반도체도 양자역학의 산물이다. 그리고 우리가 알고 있는 상식과 지식으로는 쉽게 이해되어지지 않는 세계가 양자물리학의 세계이다.

 

4) 싸이매틱스(Cymatics) - 진동의학

: 이 분야의 과학자들은 가장 근본적인 차원에서 세계는 진정 무엇으로 구성되어 있는가에 대해 여전히 논쟁하고 있다. 2천년전 그리스의 철학자들은 보이지 않는 물질의 기본단위를 아톰(나누어질 수 없다는 의미의 atomon에서 유래)이라도 하였다. 이 생각은 18세기에 부활하였으나 1930년대 물리학자들은 원자가 더 작은 요소로 분해될 수 있다는 것을 발견하였다. 양성자와 중성자, 그리고 그 주위를 돌고 있는 전자가 그것이다. 1960년대에 물리학자들은 물질의 모든 입자를 구성하는 더 작은 구성단위인 '쿼크' 와 '렙톤'을 발견하였다. 그러나 최근 몇십년 동안 몇몇 물리학자들은 벗겨내야 할 또 다른 양파 껍질이 있으며 그 핵심에는 물질의 진짜 구성단위인 '에너지 끈'이 있다고 주장하였다.

원자 이전에는 그리고 양성자와 중성자, 전자 이전에는 무엇이 있을까? 그것은 '진동하는 에너지끈' 이라는 것이다. 끈이론 또는 초끈이론으로 알려진 이 이론은 과학계에서 가장 새로운 것 중의 하나이다. 이 이론은 1960년대 말 처음 소개되었고 이제는 인기있는 연구 분야가 되었다.

물리학의 서부 개척이라고 불리는 초끈이론은 우주 공간을 선회하는 행성으로부터 미세한 아원자 입자에 이르기까지 우주의 만물이 그 근본 차원에서 미시적인 에너지끈으로 이루어져 있다고 주장한다. 이것은 치료를 포함한 많은 분야의 첨단에 왜 에너지와 소리, 진동이 거론되는지 그 심오한 의미를 이해할 수 있게 한다.

 

5) 양자역학의 사고의 전환

:양자 역학이 우리인간의 사고전환에 발단의 시초는 양자역학이 발견되면서 미소전자공업(보이지 않을 정도의 아주작은 전자공업)을 탄생시켰기 때문이다. 전자를 컨트롤하기 위해 전자를 사용하는 트렌지스터의 발명이 양자역학에 의해 가능해지면서 그 좋은 예가 컴퓨터 기술이다. 트렌지스터의 발명으로 진공관이 사라지고 손톱만한 크기의 조그마한 칩 안에 전기부품으로 이루어진 모든 시스템을 집어넣는 '컴퓨터 기술'은 뉴턴 역학에 의한 기계공업의 연장이 아니다. 진공관이 트랜지스터로 전이되고 레코드가 테이프, CD로 전환된 것은 기술의 변화가 과거 연장선상에 있지 않다는 것을 확인시켜 주는 것이다. 이는 뉴턴역학에 의한 기계공업이 주도하는 산업사회가 뒤로 물러서고 양자역학의 의한 전자공업이 주도하는 정보화 사회가 진행되고 있는 것이다.

 

과학 분야에서는 물리학은 양자 물리학, 생물학은 양자 생물학, 화학은 양자 화학,전기역학은 양자 전기역학, 광학은 양자광학으로 바뀌고 있다. 21세기의 과학은 양자과학이라고 해도 과언이 아니다. 과학은 전 분야가 바뀌고 있는데도 의학은 일부 사람들에 의해 양자의학의 태동이 어렵사리 시작되고 있으며 사회과학 분야도 미동흔적만 보이고 있다. 뉴턴 역학의 성공으로 얼마 전까지는 과학적 결정론과 기계론적 세계관이 과학은 물론 생활인의 표준적 사고의 틀을 형성해 왔다. 그러나 신, 구 패러다임의 교체되는 시기에 이러한 세계관은 버리고 우리의 사고방식은 과학에 의해 바꿔져야 한다. 이런 사실은 학문의 전 분야에서 겸허히 받아들여져야 한다는 것이 양자역학 창시자의 한 사람인 '하이젠 베르그(Heisenverg)의 주장이다.

 

6) 양자의학과 파동의학

:지금까지의 의학은 질병의 원인과 발증의 매커니즘을 분자 혹은 세포보다 위의 레벨에서 포착해왔다. 질병의 진짜 근원인 원자 이하의 레벨에까지 거슬러 올라가지 않기 때문에 치료도 대중요법(증상에 대해 처치하는 요법, 즉 두통의 원인을 찾지 않고 진통제만 투여하는 방식)적인 것에 머물러 많은 질병들이 결정적인 치료법을 놓친 상태에 있었다.

21세기 의학은 원자를 이루는 양자 레벨에서의 병리연구가 진행되고 있고 치료도 또한 원자를 이루는 양자라는 근원의 레벨로부터 출발하여 분자, 세포, 조직, 장기, 몸 전체로 라는 식으로 방향이 잡혀 나아갈 것이다.

어떤 물질은 분자의 특성에 의해서 분자는 원자에 의해서 원자는 그것을 이루는 양자들의 특성에 의해서 결정이되고 그 양자의 특성은 양자의 파동에 의해서 결정된다. 따라서 모든 물질, 모든 현상들, 그리고 인체까지도 모든 물질의 근원인 양자에 의해서 양자의 파동에 의해서 이루어지는 것이다. 질병은 원자를 이루는 양자 레벨의 파동 이상으로 보고 치유 정보가 들어있는 파동을 우리 몸에 넣어 파동을 정상화시키는 21세기의 새로운 치료방법은 모든 것의 근원 양자 레벨에서부터 치료하기 때문에 양자의학 이라고 하고 그 양자의 파동에 의해서 병을 판단하고 파동으로 치료하기 때문에 파동의학이라고 한다.

 

 

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아쉬람 자연마을

[출처] [양자역학] 양자의학(파동의학) 의 태동|작성자 자연마을