아틀란티스의 비밀
12,000년 전, 두 문명은 전 세계적인 재앙으로 파괴되었다. 세월이 흐르면서 두 문명의 과학적 지식을 물려받은 사람들은 점점 더 ‘우주에 대한 큰 그림’을 보는 일이 어려워졌다.
베다를 비롯한 거의 모든 성스런 가르침에서 주장하기를, 우주의 모든 측면을 통합하는 숨겨진 질서가 있다고 한다. 그리고 그러한 질서에 깔린 기학학적 형태를 깊이 연구하고 시각화할 수 있으면, 영적으로 깨우친 자들의 생각이 하나된 우주와 연결되어 굉장한 의식의 능력과 생각이 사물을 지배하는 능력이 생길 수 있다는 것이다.
이러한 시각화 작업의 일부는 스리얀트라 형태와 같은 만달라스 연구 방식을 취했다. 다른 학자들은 기하학적 도형이 음악에 따라 움직이는 동작에 집중했다.
그 외의 사람들은 여전히 콤파스와 직선 자를 이용해 그러한 도형들을 배열하고 만들거나 그리고 싶어 했다. 바로 그런 이유로 메이슨 조합의 대표적 상징으로서 ‘God’ , ‘Geometry', Great Architect of the Universe(우주의 위대한 건축물)의 첫 글자인 ’G' 위에 콤파스와 아래쪽의 직선자가 있는 모습이 중요성을 지니게 된 것이다.
템플 기사단과 같은 프리 메이슨 단체들은 그러한 기하학 도형들을 성당의 스테인드 글라스 창문에 새겨 넣기도 했다.
성스런 기하학과 플라톤 도형
그러므로 비밀 미스터리를 가르치는 집단들이 지녔던 우주의 숨겨진 질서에 대한 지식의 초석은 언제나 이 성스런 기하학에 있었다. 이 주제에 관해선 이전의 시리즈에서 광범위하게 다루었으므로 이전 내용을 다시 살펴보면 좀 더 깊이 이해할 수 있을 것이다.
간단히 말해, 성스런 기하학은 또 다른 형태의 파동, 또는 ‘결정화된 음악’이다. 다음 예를 살펴보자.
기타 줄을 퉁긴다고 하자. 그러면 ‘정지된 파동’이 일어나는 데, 이것은 파동이 앞 뒤로 움직이지 않고 한 자리에 가만히 머문다는 의미다. 어떤 부분은 수직으로 크게 움직이며 파동의 위와 아래를 나타내는 반면, 다른 부분은 전혀 수직적 움직임이 없는 ‘마디’가 된다.
모든 형태의 정지된 파동에서 형성되는 마디는 항상 서로간의 간격이 일정하며, 진동 속도에 따라 나타나는 마디의 수가 결정된다. 즉, 진동이 강할 수록 더 많은 마디가 생긴다는 의미다.
2차원에서 우리는 진동자를 이용하거나, 평평하고 둥근 ‘클라드니 평면’을 이용해 그러한 마디들이 모두 연결되어 사각형과 삼각형, 오각형의 일반 기하학적 도형을 형성하는 모습을 볼 수 있다. 한스 제니 박사와 제랄드 호킨스 등의 많은 학자들이 이 실험을 여러 번 반복해왔다.
● 원에 동일한 간격의 마디가 세 개 있으면 마디가 연결되어 삼각형을 형성한다.
● 원에 동일한 간격의 마디가 네 개가 있으면, 사각형을 형성할 수 있다.
● 마디가 다섯 개면 오각형을 형성한다.
● 여섯 개의 마디는 육각형을 형성하며, 이렇게 계속해서 도형이 만들어질 수 있다.
매우 쉬운 파동 역학 개념이지만, 제랄드 호킨스는 원 안에 새겨진 기하학적 도형은 음악과 관련이 있다는 개념을 수립한 최초의 학자다. 영국 시골 마을 들판에서 하룻밤 사이에 나타나는 다양한 형태의 농작물 미스테리 서클을 분석하던 호킨스가 그런 발견을 하게 된 것에 놀랍다고 생각할 지도 모른다. 이 점은 이 책의 전편에서 다룬 바 있다.
성스런 기하학의 가장 깊은 숭배의 대상은 3차원으로서, 플라톤의 입체 도형이라고 알려져 있다. 현재 모든 법칙에 적합한 도형은 단 5가지 형태 밖에 없는데, 8면으로 된 8면체와 4면체, 정육면체, 12면체, 20면체가 있다.
여기서 4면체는 ‘별모양 4면체’ 또는 교차적 4면체로 나타난다. 이것은 두 개의 4면체가 서로 완벽한 대칭을 이루면서 합해진다는 것을 의미한다.
8면체 | 별모양 8면체 |
정육면체 |
12면체 | 20면체 |
그림3-1 플라톤의 5가지 도형
이러한 기하학적 도형들에는 다음과 같은 주요 법칙들이 있다.
● 각각의 형태의 모든 면은 동일한 모양이다.
○ 5면체와 4면체, 12면체의 각 면은 등변 삼각형이다.
○ 정육면체의 면은 사각형이며,
○12면체의 면은 오각형이다.
● 각 도형의 변은 그 길이가 모두 정확히 같다.
● 각 도형 내부 각도 또한 모두 같다.
그리고 가장 중요한 점은,
● 각 도형은 구 안에 완벽하게 들어가 모든 꼭지점들이 구 가장자리에 조금도 겹치는 부분없이, 정확하게 접한다는 것이다.
구 안의 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형의 2차원과 유사하게, 플라톤 입체 도형은 3차원의 파동을 나타낸다. 이 점은 아무리 강조해도 지나치지 않다. 플라톤 입체 도형의 각 꼭지점은 구 표면에서 파동이 마디를 형성하기 위해 정지한 지점과 맞닿아있다. 따라서 우리가 여기서 보는 것은 진동 또는 맥박처럼 뛰는 3차원의 기하학적 이미지이다.
버크민스터 풀러의 학생들과 그의 제자, 한스 제니 박사는 플라톤 입체 도형들이 진동 또는 맥박 뛰는 구 안에서 형성되는 모습을 관찰할 수 있는 실험 방법을 고안했다.
풀러의 학생들이 시행한 실험에서는, 구형의 풍선을 염료에 담그고 ‘온음계’라고 알려진 ‘순수한’ 소리 파동으로 진동을 가했다.
구 표면에 걸쳐 동일한 간격의 마디가 몇 개 형성될 뿐 아니라, 마디들이 가는 선들로 연결된다. 동일한 간격의 마디가 4개인 경우 4면체가 형성되는 것을 볼 수 있다. 6개의 동일 간격 마디는 5면체를 형성할 것이다. 8개의 동일 간격 마디는 정육면체를 형성한다. 20개의 동일 간격 마디는 12면체를, 12개의 동일 간격 마디는 20면체를 형성한다.
이러한 기하학적 물체들에서 볼 수 있는 직선들은 각 마디의 ‘두 점 사이가 가장 가까운 거리’를 나타낸다. 마디들은 구의 전체 표면에 걸쳐 존재하기 때문이다.
그림 3.2- 한스 제니 박사의 진동하는 구형 유체에서 플라톤 입체 형성 과정
한스 제니 박사는 위와 비슷한 실험을 했는데, 그 일부가 그림 3.2에 나타나있다. 물방울 안에 ‘현탁 콜로이드’로 알려진 매우 미세한 분산 입자의 현탁액을 넣는다.
현탁액이 들어간 구형 비슷한 물방울이 여러 가지 ‘온음계’ 음악 파동으로 진동하면, 물방울 안에 플라톤 입체들이 나타난다. 그림에서 볼 수 있듯이, 마디를 한 데 연결한는 타원형으로 굽은 선들이 물방울을 둘러싼다. 그리고 중심부에 두 개의 4면체들이 형성되는 걸 분명히 볼 수 있다. 만약 물방울이 납작하지 않고 완벽한 구였다면, 더 분명한 형태를 관찰할 수 있을 것이다.
플라톤 입체 도형과 물리학의 ‘대칭성’
플라톤 입체 도형의 미스터리와 그 중요성이 현대 과학에서 완전히 모습을 감춘 것은 아니다. 이러한 형태들이 물리학에서 여러 가지 방식의 ‘대칭’을 만드는 데 필수적인 기준이 되기 때문이다.
이러한 이유로, 많은 수의 ‘면’들이 대칭을 이뤄 서로 교차해 여러 가지 방식으로 회전하면서도 항상 같은 위치에 머물 수 있는 ‘다 차원성’을 다룬 이론들에서 주로 이러한 도형을 볼 수 있다. 다차원 이론들은 ‘게이지 이론’으로 알려진 ‘그룹 이론’이 있으며, 다차원 공간을 채우는 다양한 플라톤 입체 도형들을 반복해서 다루고 있다.
‘모듈 기능’은 ‘상위 차원’을 이해하고 연구하는 가장 앞선 수학적 도구이며, ‘초끈 이론’ 전체가 이 기능을 기반으로 만들어졌다.
간단히 말해 플라톤 입체 도형은 ‘상위 차원’ 세계를 열 수 있는 마스터 키로서 이미 알려져있다. 우리가 여기서 위의 관점들을 매우 간단히 언급하고 있음을 기억하기 바란다. 이 책의 전 시리즈에서 자세히 설명하고 있기 때문이며, 여기서 핵심은 바로 대칭이다.
입체 도형의 대칭성을 염두에 두면 '제5장 세 가지 차원 삶의 중요성'을 쉽게 이해할 수 있게 된다.
71쪽 - 당신의 탐구를 돕는 입장에서 난 이렇게 말할 수 있다. “물리적 현상에서 대칭성을 발견할 때마다 멈춰서 생각해보라! 대칭성을 이용하면 문제 해결 방안을 더욱 쉽게 찾을 수 있는 경우가 대부분이기 때문이다.” 대칭성을 활용하면 생기는 이점 중 하나로서, 이 개념은 명백히...
정확성이 필요한 수학과 기하학에서 대칭성은 다음과 같은 사항에도 불구하고 공식이나 기하학적 모양이 같다는 의미로 사용된다.
1) 좌표의 회전, 2) 축을 따라 움직이는 성질, 3)변수의 교차
우리의 주요 관심사인 물리학에서 대칭성의 존재는 일반적으로 자연의 법칙은 다음의 사항에도 불구하고 변하지 않는다는 것을 의미한다. 1)공간 자표의 회전 2) 공간의 축을 따라 움직이는 성질 3)t가 -t가 되는 과거에서 미래로 바뀌는 변화, 4)x를 y로, z를 -z로 교체하는 두 개 좌표의 교차성 4)주어진 모든 변수의 변화
플라톤 입체 도형은 그 어떤 모양보다도 가장 기하학적 대칭성이 명백하지만 울프 박사는 여기서 그 도형의 이름을 밝히고 있진 않다. 아스프덴 박사의 다음 인용문은 플라톤의 입체 도형이 기에서 ‘유동체적 결정체’를 형성한다고 말하면서, 유동체처럼 보이면서도 고체와 유사한 효과를 지닐 수 있는 방식을 설명한다.
... 19세기 물리학자들은 기가 유체와 같은 성질을 일부 보이면서도 어떤 면에서는 고체의 성질을 나타내는 것에 의문을 품었다. 그것은 ‘유동체적 결정체’에 대해 거의 알지 못 했던 시대의 사고방식이었다.
전자 계산기상의 숫자는 전기 신호를 이용하며, 기 와 같이, 전기 장을 동요시켜 액체와 고체 상태 모두의 특성을 발현시키는 물질의 성질을 이용한 것이다.
이것은 기가 물질 상태에서는 액체처럼, 빛과 열 상태에서는 고체처럼 움직인다고 말한 테슬라의 이론에 대한 '확실한 증거'를 제공한다. 플라톤 입체 도형은 실제로 기 안에서 흐르는 에너지를 특정한 모양으로 조직화시키는 구조적 틀처럼 움직인다.
따라서, 플라톤 도형은 ‘결정화된 음악’의 간단한 기하학적 형태로서 기가 박동할 때 스스로 형태를 만들어간다. 또 하나 기억해야할 중요 사항은 플라톤 입체 도형의 계층이 서로 자라날 때 그 움직임은 언제나 정형화된 ‘파이’율에 기반한 나선형 경로를 따라 일어난다는 점이다.
비틂 파동 또한 ‘파이’ 패턴을 따르는 것으로 보이며, 이 점은 과소평가된 ‘피라미드의 힘’ 현상과 제9장에서 빅터 그레베니코브의 혁신적 연구 ‘동굴 효과’를 논의할 때 더욱 자세히 다룰 것이다.
마이크로클러스터 물리학
이 책의 반을 완성하고 있을 때, 한 새로운 협력자가 기존의 보수적인 ‘원칙’을 위반하지 않으면서도 우리의 양자 역학 관념을 완전히 변화시킬 ‘마이크로클러스터 물리학’이란 새로운 분야가 도래했음을 알려왔다.
마이크로클로스터는 미세 ‘입자’로서 기 안의 원자가 진동/맥박에 의해 플라톤 입체 도형으로 자연스럽게 배열하는 소용돌이라는 명백하고도 직접적인 증거를 나타낸다.
더 나아가, 이러한 새로운 발견은 기 에너지의 전자 구름의 파동이 기하학적 패턴으로 배열한다는 이론 대신, 하나의 전자가 핵 주위를 돈다는 것을 아직도 믿고 있는 사람들에게 꽤나 큰 도전이 된다. 마이크로 클러스터 이야기는 마이클 던컨과 데니스 로브레이에 의해 1989년 12월 Scientific American 잡지를 통해 최초로 주류 과학계에 알려졌다.
고체를 분리하고 또 분리하면 고체의 특성들이 세샤의 고양이처럼 하나씩 사라져가고 액체나 기체와는 다른 성질로 대체된다.
그것은 새로운 물질의 형태인 마이크로클러스터로서, 고체 상태에 중점을 둔 물리학과 화학, 그리고 그와 관련된 물질 과학 분야에 의문을 제기한다.
입자의 집합체가 얼마나 작아져야 입자가 가진 성분의 성질이 사라진단 말인가? 물질을 둘러싼 주변의 영향력에서 벗어나면 원자는 어떻게 재배열되는가?
물질의 성분이 금속이라면 원자 다발(클러스터)이 얼마나 작아야 전도성을 지니고 돌아다니는 전자를 공유하지 않게 될까?
이 개념이 주류 과학계에 알려지고 2년이 채 되지 않아, 마이크로클러스터 물리학이란 내용이 사토루 수가노와 히로야수 고이즈미가 쓴 물리학 대학원 교과서에 실리게 되었다.
저명한 주류 과학계의 스프링거-버라그 기업이 발간한 물질 과학 분야 시리즈 21권에도 마이크로클러스터 물리학을 포함시켰다.
우리가 사용할 이 책의 모든 인용문은 바로 그 시리즈의 1998년 두 번째 개정판에서 발췌하였다. 수가노와 고이즈미의 책에서는 마이크로클러스터라는 새로운 발견으로 원자를 아래와 같이 원자의 크기와 각각의 다양한 특성에 따라 4가지 기본 카테고리로 배열할 수 있다고 말한다.
● 분자: 1-10개의 원자
● 마이크로클러스터(미세다발): 10-1000개의 원자
● 미세 입자: 1000-100,000개의 원자
● 덩어리: 100,000개 이상의 원자
위 목록을 살펴보면, 미세 다발이 분자와 미세 입자에 있는 성질을 공유할 것이라고 예상할 수도 있지만, 사실 둘과는 전혀 다른 성질을 나타내며, 이에 대해 수가노는 다음과 같이 설명하고 있다.
10 에서 10^3개의 원자로 이루어진 미세 다발은 서로 대응하는 덩어리나, 소수의 원자로만 이루어진 분자와도 전혀 다른 성질을 나타낸다.
미세다발은 육안으로 보이는 고체와 원자나 분자처럼 눈에 보이지 않는 입자들 사이에 새로운 물질 형태를 형성하는 것으로 보이며, 눈에 보이는 고체와 보이지 않는 입자의 성질을 공통적으로 나타낸다. 하지만 이러한 새로운 영역에 대한 연구는 최근 물질에 대한 양자 이론이 발달하기 전까지는 전혀 다루어지지 않은 분야였다.
이 책을 계속 읽어나갈 수록 우리는 미세다발을 이루는 원자의 수가 10개에서 1000개 사이에서 우연히 정해지지 않는다는 것을 알게 된다. 원자가 특정한 ‘마법의 수’로 모일 때에만 미세다발을 형성할 것이다.
이것이 처음 발견된 상황을 설명하는 다음 인용문을 읽어나가면서 우리는 여기서 언급하고 있는 ‘질량 스펙트럼’이 2장에서 다룬 분광기 이론을 설명하고 있다는 것을 기억해야 한다.
여기서 논의하는 ‘다발 광선’은 원자(Na, 또는 나트륨)를 좁은 관을 통해 발사시켜 ‘광선’을 형성해 분석하는 대상을 의미한다. 가장 중요한 것은 관을 통해 발사된 원자의 일부가 즉흥적으로 합해져서 미세다발을 형성한다는 점으로서, 이 과정에서 다음과 같은 이례적인 특성이 나타난다.
미세 다발의 보이지 않는 특성들이 최초로 밝혀진 것은 마법의 수로 알려진 특정한 크기의 나트륨(Na) 다발 광선의 변칙성을 질량 스펙트럼을 통해 관찰하면서였다.
그리고 이 마법의 숫자들이 원자가 전자 구조의 막에서 나온다는 사실을 실험을 통해 확인했다. 금속 미세다발에서 발견한 획기적인 사실로 인한 자극과 상대적으로 밀도가 높고 서로 교차하지 않는 다양한 크기의 미세다발을 미세다발 광선으로 만들어내는 실험적 기술의 발달과 함께, 미세다발 분야에 대한 연구는 최근 5년에서 7년간 빠르게 발전하고 있다.[1991년 이 책이 처음 출간된 해부터]
이러한 발전은 컴퓨터와 컴퓨터 관련 기술의 향상에도 기인한다...
미세다발 영역은 순수 및 응용 과학에 종사하는 많은 물리학자와 화학자들 (심지어 생물학자들도!)의 관심을 끌고 있다. 과학의 근원적인 관점에서 뿐 아니라 전기와 화학, 이온 기술, 탄소 화학 기술, 사진 등 여러 응용 분야의 관점에서도 흥미로운 부분이 있기 때문이다.
이러한 과학적 발전의 흐름에 따라 이 분야와 관련해서 초보자를 위한 입문서를 마련해 미세다발 연구에 중요한 물리학의 근본 개념을 확실히 해야할 필요성이 대두했다.
이 책은 그러한 필요성을 충족시키기 위해 만들어졌다. 그리고 이 책은 도쿄 대학교와 쿄토 대학교, 도쿄 시립대학교, 도쿄 기술 연구소와 규슈 대학교에서 1987년에서 1990년 사이에 대학원생(주로 물리학과)을 위해 이루어진 일련의 강의집을 기반으로 한다.
다음의 인용문은 수가노와 고이즈미의 책 첫 부분에서 발췌한 것으로, 미세다발과 관련한 고도로 이례적인 물리적 현상을 특정한 현상을 들어 설명한다.
원자의 수로 보았을 때 미세 입자보다 아주 조금 작을 뿐이지만 미세다발은 훨씬 더 안정적이다. 이렇게 높은 안정성은 미세다발이 동일한 원소의 분자나 미세 입자보다 훨씬 더 높은 온도에서 탄다는 사실과 관련이 있다.
데이빗 허드슨(나중에 논의할 것이다)의 말에 따르면, 러시아 학자들이 최초로 미세다발을 200초 이상 태워야만 분석 가능한 색상 스펙트럼을 나타낼 수 있다는 사실을 발견했다고 한다. 당시에 알려진 이론에선 분자 합성물을 최대 약 70초간 태워야한다는 개념이 주류를 이루고 있었다.
미세 입자를 더 나누어 10 옹스트롬 지름으로 된 미세다발이라는 조각을 얻은 이 시점에서 우리는 미세 입자 물리학과는 다른 물리학을 이용해야 한다는 것을 알 수 있다.
중요한 차이점은 일부 실험에 근거한 이론적 가정 즉, 어떤 모양과 크기의 미세다발도 이론상으론 추출하여 그 특성을 측정할 수 있다는 개념에서 비롯했다. 이러한 종류의 측정이 미세입자에선 불가능한데도 말이다.
이러한 가정은 특정하게 일정한 모양의 다발이 원자수가 다소 적은 다른 모양들에 비해 매우 안정적이라는 사실로 정당화시킬 수도 있다.
그 사실과는 반대로, 모양은 다르지만 크기가 일정한 미세 입자들이 커다란 조합을 형성해 통계적 처치가 가능해지면 이 입자들은 에너지 차원에서 거의 퇴화한다. 따라서, 특정한 모양의 미세입자를 추출하기란 불가능해진다.
알칼리[1.8]와 귀금속[1.9]의 미세다발을 미세다발 광선의 형태로 만들면 소위 마법의 수로 형성된 크기의 구의 모양을 형성한다는 명백한 증거가 있다.
마법의 수란 특정한 크기 N(다발에 있는 원자의 수를 나타냄)을 말하는데 여기에는 많은 이례적 현상이 질량분석기를 통해 나타난다. 이것은 그 특정한 크기의 미세다발들이 그 주변의 크기가 다른 다발들보다 상대적으로 안정된 상태에 있다는 것을 의미한다.
위에 제시된 ‘구에 가까운 모양’은 나중에 플라톤 입체 도형 및 그와 관련한 기하학에 관한 인용문에서 볼 수 있을 것이다. 다음 내용은 독자 대부분에게 아마도 너무 기술적이므로 건너뛰어도 괜찮지만, 이 부분은 ‘다발 광선’을 생성하고 분석하는 방법을 명백히 보여주며, 원자의 특정한 ‘마법의 수’가 어떤 것인지 보여준다.
더 나아가, 형성된 다발들은 전기적으로 중성화되는데 이것은 또 하나의 예측하지 못 한 변칙적 특성이다.
예를 들면, 그림 1.5에서 Na 다발의 질량 스펙트럼을 볼 수 있다. 가열시킨 Na와 Ar 가스 혼합물의 단열효과로 관을 통해 광선이 생성된다. 광선내의 Na 다발은 광이온화되고, 이것을 사중극자 질량 분석기로 분석한 후 마지막엔 이온 탐지 시스템으로 감지한다.
실험에 대한 자세한 설명은 질량 스펙트럼이 관찰한 것이 분출 및 확장으로 처음 생성된 [전기적으로] 중성 다발들이라는 사실을 입증한다. N의 크기가 확장하는 변칙적 수인 8, 20, 40, 58, 93(그림 1.5)은 중성의 Na 다발의 마법의 숫자를 의미한다.
이제 다음 문장을 읽을 때 중요한 사항을 놓치기 쉬우므로 주의 깊게 살펴보길 바란다.
우리는 앞으로 이러한 마법의 수가, 구형으로 대칭을 이루며 독자적으로 움직이는 전자가 원자(valence electrons)의 나선형 구조와 연관이 있다는 사실을 보여줄 것이다.
이것이 우리에게 말해주는 것은 가상의 ‘전자들’이 더 이상 미세 다발내의 독자적 원자들에 구속되지 않으며, 오히려 독자적으로 다발 전체 사이를 돌아다닌다는 점이다!
우리의 새로운 양자 모형에는 전자가 없고, 오직 바이필드-브라운 효과를 통해 핵을 향해 흘러들어 오는 기 에너지의 구름 뿐이라는 사실을 기억하기 바란다.
이 경우, 미세다발은 하나의 원자처럼 행동하며, 다발 중심이 음전하 에너지가 흘러들어오는 가운데 양전하된 원자 핵과 비슷한 상태가 된다. 흥미롭게도, 기의 유동체적 성질에 발 맞추어, 다음 내용은 미세다발이 고체 뿐 아니라 액체와 유사한 성질을 지닐 수 있다고 제안한다.
금속 미세다발의 대칭성을 통해 관찰해볼 때, 미세다발이 원자나 분자처럼 눈에 보이지 않는 세계에 속하는 반면, 입자는 눈에 보이는 세계에 속한다는 개념이 드러나는 것처럼 보인다. 이것은 일부 관점으로 보면 사실이지만, 모든 측면에서 보면 그렇지 않다. 제2장에서 우리는 일정한 내부 온도에서 미세다발은 눈에 보이는 세계에 접어들 때 액체 상태가 되는 현상에 대해 논의할 것이다.
다음 인용문은 이 장의 마지막 참조 부분에 철 다발의 구조와 안정성에 관한 이론적 연구라고 언급한 비슬리 등에 의한 전혀 새로운 연구 논문에서 발췌했다.
분명히 그들의 연구는 수가노와 고이즈미의 교과서 내용과, 그 발견으로 인한 결과를 직접적으로 반영해 수립되었다. 여기서 핵심은 비슬리 등의 연구가 분자나, 밀도가 높은 물질 에서는 볼 수 없는 미세다발의 변칙적인 전기적 및 자기장적인 성질에 주목했다는 점이다.
미세다발은 또한 그 자체로서도 흥미가 있다. 작은 다발에는 분자나 고밀도 물질과는 매우 다른 전기적 및 자기적 특징을 비롯한 여러 특성을 유도할 수 있는 특정한 크기가 있을 수 있기 때문이다.
또한, 금속 다발의 기체 상태에서 나타나는 기하학과 안정성, 반응성을 이론적 관점에서 이해하기 위한 상당한 연구가 이루어져 왔다.
그리고 이제 우리는 수가노 등의 미세다발 물리학 교과서 11쪽으로 넘어가서, 1장 3.1의 근원적 다면체라는 제목이 있는 부분으로 왔다. 여기서 우리는 미세다발과 존슨 물리학의 기하학 사이에 놓인 연관성을 쉽게 볼 수 있다.
최근 미세다발의 안정된 모양이 플라톤의 다섯가지 다면체 즉, 4면체, 정육면체, 8면체, 오각12면체, 20면체 (플라톤의 입체 도형)로 이루어졌다는 개념을 논의하고 있다. 또한 케플러의 두가지 사방형 다면체, 사방형 12면체와 사방형 트라이콘타헤드론도 마찬가지다.
그림 1.9에서 4면체는 공간을 채우지 않는다는 점이 매우 중요하며, 삼각의 10면체와 오각의 12면체와 5개의 회전 대칭이 비 결정 구조인 점, 단계적으로 자라나 덩어리가 되지 않는 점 또한 마찬가지다.
다면체가 비 결정체 구조라면 미세 다발은 덩어리로 자라는 과정에서 결정체 구조로 전환하는 단계를 거쳐야한다. [강조점 추가]
수년간 성스런 기하학을 연구한 사람이라면, 육안으로 보기에 너무도 미세한 차원에서 원자들이 모여 형성한 완벽한 플라톤 입체형에 대해 놀라워 할 것이다.
또한, 이러한 미세 다발의 일부가 유동체의 특성을 지녀 하나의 기하학적 구조에서 다른 형태의 구조로 흘러간다는 점이 흥미롭다.
수가노와 고이즈미는 자신의 책에서 20면체와 12면체와 같은 특정한 다면체가 비결정체라고 가정했다. 따라서 이들 다면체가 더 큰 결정체의 물체가 되기 위해선 단계 전환을 거쳐야만 한다고 생각했다.
그러나, 이 장의 후반부에서 우리는 결정체 모형이 가짜이며, 일정한 조건 하에서 미세다발과 매우 유사한 형태들이 한 개 이상의 원자들이 한데 모여 더 큰 크기로 형성될 수 있다는 명백하고, 반박할 수 없는 증거를 제시할 것이다.
중요한 것은, 수가노 등의 교과서 나머지 부분을 읽어나갈 수록 원자가 모여 플라톤 입체 도형을 형성하는 많은 그림들을 보게 된다. 원자가 ‘마법의 수’로 모이게 되면 어떤 경우든 위에서 언급한 기하학적 구조들 중 하나로 형성하게 될 것이다.
4면체를 예를 들면, 특정한 수의 구슬들을 이용해 넓이가 동일한 4면체를 만든다고 하자. 그렇다면 우리는 주어진 크기의 4면체를 만들기 위해선 정확한 ‘마법의 수’만큼의 구슬이 필요할 것이다.
이것은 벅민스터 풀러의 ‘구의 밀집’ 모형과 같으며, 이를 가장 단순하게 나타낼 수 있는 형태는 구슬 3개를 모아 삼각형을 만든 다음, 4번째 구슬을 그 위 중앙에 놓으면 4면체의 형태를 볼 수 있다.
더욱 흥미롭게도, 수가노 등의 미세다발 물리학 교과서 18쪽에는 금의 미세다발이 ‘약 460개’의 원자들로 형성되는 사진이 있다. 여기서 구가 밀집해 원자 내부 구조를 형성하며 정확한 기하학 도형을 만드는 모습을 명백히 볼 수 있다.
이러한 그림들은 주사전자현미경을 고도로 확대 촬영한 결과로서, 그림 3.3, L에서 여러 각도에서 촬영한 정육각형팔면체의 모습을 명백하게 볼 수 있다.
흥미롭게도, 미세다발이 정육각형팔면에서 다른 형태로 기하학적 전환 과정을 거치는 모습을 단계별로 볼 수 있으며, 움직이는 기 의 유동체적 특성과 그 보이지 않는 ‘박동(마디점)’에 대해서도 다시 언급하고 있다.
화가가 그린 그림 3.3은 ‘마법의 수’ 459개의 나선형 원자들이 한 데 밀집해 정육각형팔면체 모양의 다발을 형성하는 반면, 561개의 원자들이 밀집해 20면체를 형성하는 방식을 보여준다.
그림3.3 -459개의 원자로 된 정육각형팔면체 다발(좌측)와 561개 원자로 된 20면체 다발(우측)
비슬리 등의 연구 보고서의 3장에서 발췌한 다음 인용문에서는 ‘젤리형’모형을 통해 원자의 개별적 특성이 사라지고 집합적 특성을 따라가려는 성향에 대해 논의하고 있다.
여기서 우리는 또 한번의 마법의 수에 대한 언급과 함께, 전자들이 자신의 모(母)원자 내에서만 움직이는 대신 전체 구조의 모든 영역에서 움직이는 것을 볼 수 있다. 또한, 미세다발 내에서 전자의 ‘기하학적 외부막’이 어떤 식으로든 형성된다는 가정도 보게 된다.
알칼리 금속과 같은 단순한 금속의 작은 다발을 질량 분석기로 분석하면 특정한 극점에 따른 핵성 또는 ‘마법의 수’에 대한 선호 경향이 나타난다.
이 실험들은 (구형의) 젤리 모형을 발전시켰는데, 여기서는 실제적인 기하학적 다발형태(참고: 핵 자표) 의 존재가 없으며 중요하지도 않다(아마도 다발들이 녹거나 빠르게 변화하기 때문일 것이다). 그리고 다발의 원자가 전자들은 구형의 평균 중심 포텐셜 형태로 움직인다고 가정한다.
따라서 젤리형 모형은 다발의 전자 껍질을 채우는 다발의 마법의 수에 대해 설명하며, 이것은 원자의 전자 껍질과 유사하다. 좀 더 큰 핵성( 100에서 1500개[다발에 있는 총 원자의 수])은 질량 분석상의 극점에서 주기적인 진동자를 나타낸다. 이것은 전자 껍질들이 한 데 모여 거대 껍질로 형성하기 때문이다.
매우 커다란 금속 다발(최고 10^5개의 원자)을 질량 분석하면 극점에서 오랫동안 나타나는 주기적인 진동을 관찰할 수 있다. 그리고 그 결론은 그러한 다발이 자라나 3차원의 기하학적 원자 껍질을 형성하며, 전자 껍질보다는 기하학적 다발이 그러한 핵성에 추가적인 안정성을 분배한다는 것이다.
전자의 ‘거대껍질’에 대한 개념은 양자 세계의 원자들이 유동체처럼 한 데 섞인다는 것을 의미하는 것이 분명하다. 또 다시, 전자에 대한 모든 개념이 거짓인 것처럼 보인다. 비슬리 등은 다음의 인용문에서 ‘입자’ 전자들이 모여 ‘기하학적 껍질’을 이루는 ‘젤리형’ 모형이 전이 금속에는 맞지 않다고 말한다.
이 시점에서 그 어떤 개별적인 전자도 없으므로, 비슬리 등의 학자들은 ‘분명한 각도를 지닌 다면체의 힘’의 존재를 가정한다. 간단히 말해, 미세다발을 생성하는 힘을 설명하기 위해선 ‘유체의 결정체’ 인 기ather에 기반한 양자 모델이 반드시 필요하다는 것이다.
전이 금속이 젤리 모형에 부합한다는 명백한 증거가 없다... 우리는 분명한 각도를 지닌 다면체의 힘(우리가 적용한 MM무렐-모트램과 마찬가지로)모형을 통해 다발 구성에 대한 선호 경향을 더욱 잘 설명할 수 있기를 바란다.
이러한 미세다발 연구 결과를 생각해 볼때, 유체의 구형 영역을 진동시키면 플라톤 입체 도형들이 쉽게 형성된다는 것을 잊어서는 안될 것이다.
미세다발 연구자들이 그러한 연관성에 주목하지 못 하고 있는 상황은 매우 놀라운 일이다. 입자론에 입각한 주류의 양자 역학 관점이 과학자들의 생각을 강하게 사로잡고 있다보니 전자의 ‘기하학적 껍질’에 관한 정밀한 설명에 주목하지 못 하고 있다.
짚고 넘어가야 할 핵심적 문제는 이 기하학이 형성되는 방식과 원인이며, 진동하는 유체의 양자 매체의 개념이야말로 가장 쉬운 해답이다. 미세 다발은 완벽한 기하 형태로서, 단지 좀 더 큰 ‘기 로 이루어진 원자’ 일 뿐임을 알아야 할 것이다.
데이빗 허드슨과 ‘오머스 원소(ORMUS ELEMENTS)’
알려진 오머스 원소들 원자 번호
코발트27
니켈28
구리 29
루테늄44
로듐45
팔라듐46
은 47
오시뮴 76
이리듐 77
플라티늄 78
금 79
수은 80
표 3.1 - 알려진 금속 미세다발, 또는 데이빗 허드슨 (특허)의 ‘오머스’원소
다음에 소개할 데이빗 허드슨은 1970년대 말 자신이 소유한 금광에서 미세다발을 함유한 성분을 발견했다. 그는 수백만 달러를 들여 이러한 신비의 물질을 분석하고 여러 다양한 방식으로 실험했다. 1989년 허드슨은 자신이 발견한 미세다발을 궤도적으로 재배열된 일원자 원소(Orbitally Rearranged Monatomic Elements) 또는 ‘ORMEs'라고 명명해 특허를 받았다.
[ 온라인으로 이 원소를 논의할 땐 허드슨의 특허권을 침해하지 않기 위해 대부분 ‘오머스’ 또는 ‘M-상태’ 원소로 변형해 부른다.]
허드슨이 1990년대 초부터 강의한 내용을 발간한 책에는 미세다발 물리학에 관한 광범위한 정보가 담겨있다. 하지만 그의 연구는 수가노 등의 교과서나 다른 주류 과학계에서 출간한 자료에서 찾아낸 연구 보다 더욱 논란이 많다. 허드슨의 연구는 다음에 제시된 귀금속 원소에서 발견한 미세다발에 집중한다.
(우리는 여기서 수가노와 고이즈미가 비 금속 원소에서도 미세다발을 발견한 사실에 주목해야한다.)
허드슨은 위의 모든 미세다발 금속이 바닷 물에서도 다량으로 존재한다는 것을 발견했다. 허드슨은 발견한 더욱 놀라운 사실은 미세다발 상태의 원소들이 보통의 금속 상태에서보다 땅에서 10,000배 이상 더 풍부하게 존재한다는 것이다.
허드슨의 연구는 이러한 금속 미세다발이 수많은 행성들을 포함한 여러 다양한 생태계에 존재하며, 최대 소(cow) 뇌 무게의 5% 정도의 물질을 형성하는 것을 보여준다.
더 나아가, 미세다발은 실온의 초전도체처럼 행동하며, 자기장이 있는 곳에서 초유동체의 성질을 보이며 공중 부양을 하는데, 그 어떤 자기 에너지도 그 외부 껍질을 통과할 수 없기 때문이다.
미세다발의 물리적 특성은 중국과 인도, 페르시아, 유럽의 연금술 전통에서 기술한 다양한 물질의 특성과도 일치한다. 많은 사람들이 자발적으로 금 미세다발 또는 ‘일원자가의 금’을 섭취한 후 고대 인도의 베다 경전에서 언급한 쿤달리니와 같은 영적 변화를 경험했다고 말한다.
더더욱 논란이 되는 허드슨의 특허 연구는 이리듐 미세다발의 가열과 관련이 있다. 이 물질을 가열시키면 질량이 300%이상 증가한다. 더욱 놀랍게도, 미세다발의 이리듐을 섭씨 850도까지 가열하면 이 물질은 시야에서 사라지고 모든 질량을 잃어버린다.
한편, 온도를 다시 낮추면 미세다발 이리듐은 다시 모습을 드러내고 이전의 질량을 대부분 되찾는다. 허드슨의 특허 연구에는 이 실험 과정을 보여주는 열중량 분석 자료가 있다.
코지레브의 연구 결과와 긴즈버그의 변형된 상대성 방정식, 미신과 아스프덴이 발견한 다차원의 기 개념을 모두 한 데 모으면, 물질이 질량을 되찾는다는 개념과, 갑자기 질량을 잃고 물리적 시야에서 완전히 사라지는 물질이 이젠 더 이상 넌센스가 아니다. 제1장에서 코지레브는 물체를 가열 또는 냉각시키는 행위가 물체의 질량에 미묘하지만 측정가능한 변화가 나타나는 과정을 설명하였다.
또한, 우리는 이러한 질량 증감이 서서히 흐르듯 이루어지지 않고 갑작스런 ‘양자적’ 충격 상태에서 일어나는 것을 보았다. 블라디미르 긴즈버그 박사는 물체가 빛의 속도에 가까워 질 수록 그 질량이 순수한 장으로 전환된다는 이론을 제시했다. 그리고 미신과 아스프덴의 자료에선 물체의 질량이 실제로 상위 밀도의 기 에너지 단계를 향해 움직인다고 언급했다.
따라서 허드슨이 이리듐 미세다발을 이용해 관찰한 특허 연구는 물체가 완전히 상위 밀도의 기에너지 단계로 옮겨갈 수 있다는 개념에 대한 최초의 주요한 증거를 제공한다.
이리듐 미세다발의 경우, 미세다발의 기하학적 구조로 인해 열에너지가 훨씬 더 효과적으로 촉진된 것으로 보인다. 열 진동을 촉진시켜 상대적으로 더 낮은 온도에서 극도의 공명효과를 일으키면서, 이리듐의 내부 진동을 빛의 속도보다 빠르게 변화시키게 된다.
(미세다발의 내부 진동은 추가적인 공명이 투입되기 전에 이미 빛의 속도에 거의 가까워져있었을 지 모른다. 원자의 ‘보어텍스’ 음전하 구름과 양전하 핵을 통과하는 기 흐름의 속도 때문이다.)
그리고, 마침내 빛의 속도라는 한계점에 다다르면, 이리듐의 기에너지가 상위 밀도 단계로 이동하면서 관측가능한 시야에서 사라진다. 온도를 낮추면 이리듐은 다시 원래 밀도 단계로 하강한다. 상위 밀도에서 물체를 지탱하던 압력이 이제는 없어졌기 때문이다.
결정체 형성의 변칙성
미세다발 영역의 변칙성을 다루었으므로 우리는 이제 결정체 형성에 관한 기존 이론의 문제를 걸고 넘어갈 준비가 되었다. 보통의 식용 소금은 나트륨과 염화라는 두 개의 다른 원소가 서로 결합해 플라톤 입체 도형(이 경우, 정육면체)을 형성하는 방식을 보여주는 완벽한 물질이다.
두 개의 수소 원자와 한 개의 산소 원자가 결합해 4면체를 형성하며 물 분자(액체 상태에선 결정체가 아니지만 4면체의 분자구조를 지닌다)를 생성시킨다. 그리고 형석 결정체는 8면체를 형성한다. 이러한 성질을 지니고 형성된 결정체는 항상 같은 성향을 유지하며 대칭성이 있다.
결정체를 좀 더 기술적으로 설명하면 “고체의 각 면들이 특정한 각도로 교차하며, 눈에 보이지 않는 차원으로 배열한다. 여기서 우리가 기억할 핵심 의문점은 이것이다. ”구형 에너지 보어텍스(소용돌이)들이 왜 최종적으로 서로 합해져서 이런 특정한 기하학적 각도와 모양을 만드는 것인가?“
그 해답은 물론 플라톤 입체들이 기 에 존재하는 ‘조화로운’에너지 구조라는 우리의 이해를 통해 얻을 수 있다.
결정체 형성 방식에 대한 글루스커와 투루블러드의 고전적 정의는 다음과 같다.
결정체는.. 정기적으로 반복되는 원자의 배열에 의해 생성된다. 모든 결정체는 어떤 근원적 구조 패턴이 반복적인 3차원의 변형 과정을 거치면서 생성된다.
‘변형’이란 용어는 특정 물체가 180도와 같은 정확한 각도로 회전하는 것을 의미한다. 그리고 물체가 360도 회전하면서 두 번의 변형 과정을 거쳤으므로 ‘이중’의 결정체를 형성한다.
따라서, ‘변형적 반복’은 결정체를 형성하는 근원적 구조의 요소(원자나, 원자들의 집합체인 분자)가 끊임없이 동일한 방식으로 회전하여 반복적인 패턴을 만들어내는 것을 말한다.
이렇게 일정한 원자의 규칙적인 배열에 대한 기술적인 용어는 주기성periodicity으로서, 결정체가 ‘공간 전체를 채우며 모든 방향으로 무한히 자체 반복하는 어떤 근원적 구성 단위’로 이루어졌다는 의미다. 같은 구조(원자나 원자의 집합)가 동일하게 주기적으로 반복되면 간격의 주기성이 생긴다.
‘주기적’ 결정체 형성이라는 고전적 이론에서 각각의 원자는 최초의 크기가 모양을 유지하며 자신과 결합하는 원자들 이외의 원자들에는 영향을 미치지 않는다.
주기 모형이 결정학에선 매우 효과적이란 것을 이해하는 것이 중요하다. 이제껏 발견된 모든 종류의 결정체는 이 방법을 이용해 분석할 수 있다. 그리고 결정체의 모든 면들 사이의 각도는 간단한 기하학 원칙에 따라 예측할 수 있다.
1912년 막스 본 라웨는 엑스레이를 이용해 ‘회절도’라고 알려진 것을 생성시켜, 결정체의 내부 구조를 밝히는 방법을 발견했다. 회절도는 검은색 바탕에 빛의 점을 하나씩 배열한 것처럼 보인다.
이것을 계기로 윌리암 H.와 윌리암 L.브래그에 의해 엑스레이 결정학 과학이 수립되었다. 결정학 과학은 빛의 점들 사이의 기하학적 연관성을 분석해 진정한 결정체의 실제 모습을 밝히고자 했다.
이 기술이 개발되고 70년이 지나는 동안, 주류 과학계 학자들이 관찰한 모든 회절도는 완벽하게 주기 모형과 맞아 떨어진다. 그리고 이 개념은 모든 결정체는 단독의 원자들 단위로 구성된 배열이라는 명백하고도 상당히 간단한 결론으로 이어지게 되었다.
주기 모형의 가장 직접적인 수학 규칙은 결정체의 회전 변형이 2,3,4,6배로만 가능하다는 점이다. 만약 하나의 원자나 분자로 구성된 결정체가 주기적으로 반복적인 구조로 이루어졌다면, 그 결정체는 5중의 회전이나 6중 이상의 회전은 할 수 없다.
기존의 가정에 따르면, 원자들은 자신의 개별적 점과 같은 독자성을 유지하며 다른 원자들과 통합해 더 큰 전체를 이루지 않아야 한다. 그럼에도 불구하고, 순수 기하학적 측면에서 보면,12면체는 5중의 대칭 구조로 되어있으며, 20면체는 5중과 10중의 대칭 구조로 되어있다.
이러한 플라톤 입체 도형들은 이 장의 초반에 소개한 울프 박사가 정립한 대칭성의 필수 요소를 모두 충족한다. 하지만 이러한 도형을 만들기 위해선 단독의 원자들을 그저 한 데 밀집시키기만 해선 안된다.
또 다시 언급하지만, 12면체와 20면체는 대칭성이 있다. 하지만 결정체 형성에 나타나는 주기성은 없다. 따라서 이러한 형태가 분자나 결정체 구조로 나타난다고 믿을 만한 어떠한 과학적 단서도 존재하지 않는다. - ‘불가능하다’는 말이다. 그렇지 않다면 ....
이제 그 악명높은 로즈웰 비행기 추락사고를 살펴보자. 당시 그룸 레이크 51구역에서 일했던 에드거 파우쉐의 말에 따르면, 복구된 하드웨어에서 발견한 분자 구조가 기존의 결정형 주기 모형과 맞지 않았다고 말했다.
이 분자 구조는 ‘준(반,半) 주기 결정체quasi-periodic crystals’를 줄인말로 ‘준 결정체quasi-crystals’라고 명명되었다. 20면체와 12면체 둘다 이러한 독특한 합금철에서 나타났다. 미세다발과 유사하지만 크기가 더 큰 이런 준 결정체들은 극도로 강력하며, 강한 열 저항성과 비전도성이 있으며, 심지어는, 결정체 형성과정에서 금속성을 수반하는 경우 전도체처럼 행동하기도 한다!
(이점에 대해선 앞으로 계속 설명할 것이다.)
‘다발 광선’으로부터 개별적으로 형성되는 것으로 보이는 미세다발과는 달리 준 결정체는 서로 결합하여 사용가능한 합금을 만들 수 있다. 파우쉐는 자신의 웹사이트에서 다음과 같이 강조하여 설명한다.
USAF에서 맡았던 직책 덕분에 나는 일급 비밀과 ‘Q' 출입 자격을 지녔으며, 일급 비밀 암호에 접근할 수 있었다...
그룸 레이크 설비의 일급 비밀 방에서 나는 로렌츠 힘이나, 파동 폭발, 사이클로트론 방사능, 양자 에너지 변환 생성기, 준 결정체 에너지 렌즈, EPR 양자 수신기와 같은 용어들에 대해 들을 수 있었다.
준 결정체는 추진 장치와 의사소통 기술과 관련하여, 완전히 새로운 장을 여는 열쇠라고 했다.
지금까지 나는 준 결정체의 독특한 전기적, 광학적, 물리적 특성에 대해 여러분에게 설명하는 데 애를 먹었다. 그리고 왜 그러한 많은 연구 결과가 비밀에 붙여져야 하는지도...
14년간의 준 결정체 연구를 통해 5,8,10,12 중의 대칭성을 지닌, 안정적이거나, 거의 안정적인 준 결정체의 존재가 확립되었다. 그 뿐 아니라 특이한 구조들(12면체나 20면체)과 그 흥미로운 특성들도 확인했다. 이 특이한 물질들을 연구하고 설명하기 위해서는 새로운 틀을 개발해야만 했다.
당시의 비밀 연구는 준 결정체가 고 에너지 저장 물질이나 금속 매트릭스 구성요소, 열의 장벽, 희귀 코팅, 적외선 감지기, 고강도 레이저 응용품, 전기 자기장 등에 대한 유망한 에너지원이라는 것을 보여주었다. 그리고 일부 고강도 합금과 수술용 도구들이 이미 시중에 판매되고 있다.
[참고: 윌콕은 1993년에 테프론과 케블라가 둘다 역행 기술이라는 말을 직접 들었다.]
로스웰 충돌의 추진시 사용된 결정체 쌍 중 하나는 수소 결정체라는 말을 몇 번 들었다. 최근까지 수소 결정체 생성은 우리의 과학적 능력의 한계 너머에 있다고 생각했다. 하지만 이제는 달라졌다.
일급 비밀 블랙 프로그램에서 DOE라는 방법을 통해 수소 결정체를 생성하고 1994년에 제조를 시작했던 것이다.
수소 양자 결정체의 격자와 밝혀지지 않은 또 다른 물질이 로스웰 비행체의 플라즈마 차단막을 만드는 재료로 사용되었고, 생화학적 발진 운행체에 중요한 요소가 되었다.
과학자들이 꿈꿔보지 못한 광범위한 선진 결정학은 로스웰 비행체와 그 이후 충돌한 8개의 비행체에서 보여준 기술을 역발진하려고 시도하고 분석한 과학자들과 기술자들에 의해 발견되었다.
로스웰 하드웨어에 대한 비밀 연구가 이루어진 후 약 35년이 지난 지금, 그러한 기술을 발견한 학자들이 여전히 풀지 못한 채 남아있는 의문이 수 백개에 달한다. 그리고 이제 아마추어적 과학 세계에 서서히 ‘준 결정학’을 소개해도 ‘안전’하다고 간주할 수 있는 시점이 되었다.
인터넷을 뒤지면 준 결정학에 대한 참고 자료가 말 그대로 수 천개가 있지만 그 모두가 미세 다발에 대해서는 전혀 언급이 없다. (온라인 상의 그 어떤 과학적 연구 자료도 미세 다발과 준 결정학을 동시에 언급하고 있지 않다.)
준 결정학에 대한 자료들은 정부와 계약을 맺은 회사들이 만든 경우가 많다. 그리고 지구 곳곳에서 그 자료들을 집중 연구하고 있음을 쉽게 볼 수 있다. 그러나, 일반 방송에서 이러한 내용을 보도한 경우는 거의 없었다. 준 결정학이 기존 양자 역학에 미치는 획기적인 영향력에도 불구하고 말이다. 연구는 지속되고 있지만 매우 조용한 분위기 속에서 이루어지고 있다.
댄 쉐츠만은 영광스럽게도 1982년 4월 8일 알루미늄-망간 합금(AL6Mn)을 처음 액체 상태로 녹였다가 매우 빠른 속도로 냉각시키는 실험에서 준 결정체를 발견하게 되었다(또는, 재발견 할 수 있도록 허락받았다.).
20면체 모양의 결정체가 생성되면, 엑스레이 회절도에서 나타나듯이 아래와 유사한 그림을 볼 수 있다. 쉐체트만의 자료는 1984년 11월에야 발표되었다! 우측 3.4 그림에서 우리는 많은 수의 5각형 모양을 분명히 볼 수 있는데, 이것은 20면체의 5중 대칭성을 나타낸다.
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그림 3.4 - 20면체(좌측)와 준결정체 형성으로 나타난 엑스레이 회절도(우측)
우리가 말했듯이, 준결정체의 등장으로 12면체와 20면체가 모두 나타날 뿐 아니라 특이한 기하학적 형태들도 함께 나타난다. 그리고 분자 차원에서 다섯가지 플라톤 입체 도형이 모두 드러난다. 12면체와 20면체는 5중의 대칭성과 함께 5각형 구조를 지닌다.
일본 추쿠바NRIM에 있는 안 팡 차이의 그림 3.5에서 알루미늄-구리-철 합금의 준 결정체 합금이 12면체 모양으로 나타나고, 알루미늄-니켈-코발트 합금은 10각형(변이 10개) 프리즘 모양으로 나타난다.
그림 3.5 -12면체(좌측)와 10각형 프리즘(우측) - NRIM의 안 팡 차이가 만들어낸 준결정체
여기서 문제점은 하나의 원자 집합체를 이용해 그러한 결정체를 만들 수 없다는 점이다. 하지만 사진에서 볼 수 있듯이 결정체는 실제로 존재한다. 그렇다면 이제 과학자들에게 남은 중대한 문제는 결정체가 형성되는 방식을 어떻게 설명하고 규정하느냐이다.
A.L. 맥케이의 말에 따르면 결정학에 5중의 대칭성을 포함시키는 한 가지 방법은 “원자성의 포기”라고 한다.
5중의 축으로 된 차원분열도형은 원자가 일정한 크기를 상실해야하는 조건을 만든다. 이것은 전 세계 결정학자들에게 이성적인 가정은 아니지만, 수학자들은 마음껏 탐구할 수 있는 대상이 된다.
이것이 제시하는 바는 미세다발과 유사한 반 결정체들이 더 이상 개별적 원자성을 지니지 않고, 오히려 전체 결정체와 하나로 합쳐지는 듯 보인다는 것이다. 결정학자들은 이것이 믿기 힘들다고 하겠지만, 실제로 이것은 맥케이가 이번 문제에 대해 제안한 네가지 잠재적 해결방안 중 가장 간단한 개념이다. 간단한 3차원의 기하학을 수반하면서도 우리의 미세다발 연구와 연관되기 때문이다.
다시 한번 말하지만, 결정체는 진정한 실체이며, 이에 대한 우리의 고정 관념을 극복하기 위한 단 하나의 커다란 장애물은 원자가 입자로 이루어졌다는 믿음이다.
이와 관련한 또 다른 보기는 보세-아인슈타인 응축물로서 이것은 1925년 알버트 아인슈타인과 세첸드라나스 보세가 처음 이론화했으며, 1995년 처음으로 가스 형태로 시연되었다.
간단히 말해서, 보세-아인슈타인 응축물은 거대한 원자 집합체가 마치 하나의 ‘입자’처럼 행동하며, 그 각각의 원자는 동시에 전체 구조의 모든 공간과 시간을 차지하는 듯 보이는 물질이다. 이 집합체의 모든 원자들은 정확히 동일한 주파수로 진동하며, 동일한 속도로 움직인다. 그리고 모두가 같은 공간 내에 위치해 있는 것처럼 보인다.
엄격히 말해, 전체 체계의 다양한 부분들은 각자의 모든 개별성을 잃으며, 하나의 통합된 전체처럼 행동한다는 것이다.(초전도체는 전류를 잃지 않으면서도 전기성을 띄는 물질이다.)
전형적인 보세-아인슈타인 응축물은 극도로 낮은 온도에서만 형성된다. 하지만 미세다발과 준 결정체도 그와 비슷한 과정이 일어나는 것이 보이는데, 여기서는 개별적인 원자라는 개념은 더 이상 존재하지 않는다. 흥미롭게도 이와 유사한 또 다른 과정으로 ‘간섭성coherent 빛’으로 알려진 레이지 빛을 이용한 연구가 있다.
레이저의 경우, 전체 빛 광선은 시공간에서 하나의 ‘광자’처럼 행동한다. 레이저 광선에서 개별적인 광자를 구별하기란 불가능하다. 흥미롭게도, 레이저나, 초전도체, 반 결정체는 1940년대 이후 부터 복원된 ET 기술에서 발견되었다.
이것은 분명 새로운 양자 역학의 세계를 논의 대상으로 떠오르게 했다. 반 결정체와 보세-아인슈타인 응축물은 우리의 ‘입자’에 기반한 양자적 사고를 어떻게 뒤흔드는지 보여주는 본보기로서 널리 이용될 것이다.
더 나아가, 영국의 물리학자 허버트 프뢰릭은 1960년대 말, 생명체가 보세-아인슈타인 응축물처럼 자주 행동한다는 이론을 제안하며 위와 같은 질서가 더 큰 체계에서도 똑같이 나타난다는 것을 암시했다. 이 장의 후반부에서 기aether 생물학을 다룰 때 논의할 것이다.
그림 3.6 - 단 윈터가 재발간한 윌리암 쿠룩 경의 원소의 기하학 도형표
우리의 다음 질문은 원자에서 볼 수 있는 ‘전자 구름’에 대해서다. 로드 존슨과 단 윈터는 둘 다 원자에 있는 눈물 방울 모양의 ‘전자 구름’이 플라톤 도형들의 면과 완벽하게 맞아떨어지는 현상에 주목했다.
윈터는 전자 구름에 대해 ‘소용돌이 기둥’이라 표현했으며, 그림 3.6은 윌리암 쿠룩 경이 처음 고안한 원소주기표 사본인데 불행히도 잘 읽을 수는 없다. 윌리암 쿠룩 경은 20세기 초에 명망 높은 유명한 과학자였다가 나중에 초심리학 분야의 연구자가 되었다. 그림 아래 부분에서 우리는 ‘소용돌이 기둥’이 어떻게 플라톤 도형의 각 면과 일치하는 지 그 방식을 볼 수 있다.
(좀 더 명확히 보이는 그림 3.5는 윈터의 초기 저서에 있을지도 모른다. 그림을 확대해 보면 일부 원소들의 이름은 알아볼 수 있으며, 그 외의 것들은 기존의 원소 주기표와 연관된 위치로 추리해 볼 수 있다.)
이 표는 분명히 위부터 아래로 읽는 순서로 되어 있으며, 중앙의 두 개 원 아래 적인 처음 원소 이름은 헬륨이다. 그리고 그 선은 각각의 연속된 원소로 이동해간다. 왼쪽의 기호는 일련의 각도 측정 숫자로서 맨 위 선의 0부터 시작해 각 선마다 10도 단위로 나아간다.
측정계에 적힌 각도 숫자는 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350 and 400이다. 이것은 쿠룩 경의 이론이 하나의 원소에서 다음 원소로 이동할 때 각도의 회전이나 기하학적 측면에서 원소를 재해석하는 이론과 관련된다는 것을 가리키는 것으로 보인다.
(파동이 거의 직선으로 보이지만 가끔은 아래로 내려간 선이 더 큰 각도의 회전에 대응하는 것처럼 보인다.)
아스프덴 박사가 기에 나타나는 플라톤 도형에 대해 저술한 내용을 다시 생각해보면, 플라톤 도형들은 마치 ‘액체로 된 결정체’처럼 행동한다. 그 의미는 도형들이 동시에 고체 또는 액체처럼 행동할 수 있다는 것이다. 따라서, 일단 우리가 전자 구름들이 보이지 않는 플라톤 도형들에 의해 배열된다는 것을 이해하면, 어떻게 결정체가 형성되며 더 나아가 준 결정체는 또 어떻게 만들어지는지도 쉽게 볼 수 있게 된다.
원자에는 플라톤 도형들이 둥지를 틀고 있다. 그 '둥지'안에 있는 각각의 주요 구에는 하나의 도형이 들어있다. 이것은 전자 구름 ‘둥지들’이 여러 다른 원자가 수준에서 함께 존재하고 있는 것과 같다. 플라톤 도형들은 에너지적 구조와 틀을 형성하는데 이것은 기 에너지가 원자 중심의 저압의 양극을 향해 갈 때 반드시 통과해야하는 구조와 틀이다.
그런 이유로, 플라톤 도형들의 각 면이, 에너지가 흐를 때 반드시 지나가야하는 어떤 깔대기처럼 행동해 윈터가 말한 ‘소용돌이vortex 기둥’을 만드는 것을 볼 수 있다.
올바른 맥락을 두고 볼 수 있다면, 다음 장에서 논의할 원자와 분자 구조 내의 플라톤 대칭에 대한 존슨의 개념이 이제 우리에겐 일반 사람들처럼 낯설게 느껴지지 않을 것이다. 이제까지의 종합적인 연구, 특히 준결정체학 기술을 염두에 두면 이러한 정보는 이미 인류의 특정 영역에서 사용되고 있다는 것을 생각해 볼 수 있게 될 것이다.