색즉시공 공즉시색 色卽是空空卽是色
양자론으로 이해하는 전자
화학적 방법으로는 더 이상 분할할 수 없는 물질의 기본 단위입자를 원자原子라고 하는데 '우주소년 아톰'의 '아톰(atom)'이 바로 이 원자를 말합니다. 이 원자는 물질의 화학적 성질의 최소 단위이기도 합니다. 이 말은 어떤 물질의 기본단위인 원자를 더 쪼갤 수 있다면 그 물질의 성질이 바뀐다는 뜻입니다.
이 원자에 구별하기 쉽도록 가장 단위가 작은 순서대로(입자의 갯수가 적은 순으로) 1부터 번호를 매겨놓았습니다. 1번은 수소, 92번은 우라늄 이라는 식으로 말입니다. 지구상에 천연으로 존재하는 이 원자는 92번까지이고, 그 이후의 원자는 실험실에서 인위적으로 만들어진 것들 입니다. 한편 최근에 북한의 우라늄이 문제가 되고 있는데 이는 단순한 광석에 불과한 이 물질에 원자핵 수준의 기술이 더해지면 핵발전소나 핵 무기가 만들어지기 때문입니다.
이제 좀더 광범위하게 제가 여러분에게 반야심경의 색(물질)에 대해 설명해 드리기 위해 공부한 실력을 본격적으로 발휘해야 할 것 같습니다.
이 92개의 천연 원자는 표기하는 숫자가 클수록 상대적으로 나중에 만들어진 물질이라는 설명도 가능합니다. (이 원칙은 우주를 구성하는 물질에도 마찬가지로 적용되는데, 행성의 경우 그 원자의 종류가 많을수록 생긴지 오래 되었음을 뜻합니다. 그리고 생명의 원동력인 단백질은 아미노산으로 구성되는데 이 아미노산은 탄소와 수소라는 원자가 '주 재료' 입니다. 몸이 극도로 허약할 때 맞는 링거주사의 성분도 대부분 이 아미노산으로 몸에서 단백질로 합성되어 몸에 활기를 주라는 처방입니다)
수소는 원자핵 중에 양자가 하나뿐인 물질입니다. 가장 간단한 구조를 이루고 있어 1번을 차지했습니다.이 말은 우주가 만들어질 때 가장 처음 만들어지고, 또 지금까지 전 우주에 걸쳐 가장 흔한 물질임을 뜻하는 것이기도 합니다. 태양이 빛을 내는 것은 수소원자 두 개가 결합하여 헬륨이란 원자가 되는 과정에서 부수적으로 일어나는 현상입니다. 즉, 태양은 수소폭탄이 한없이 계속하여 터지는 것과 물리적으로는 똑같습니다. 물은 수소원자 두 개가 산소원자 하나와 결합하여 생긴 '인과因果'의 부산물입니다.
놀라운 사실은 누구든 탐내는(저는 양자론을 알기에 그렇지 않지만) 다이아몬드도 실은 연필심이나 양초와 같은 재료인 탄소로 이루어진 것에 불과합니다. 다만 탄소 원자가 결합하는 '방식'이 다른 것일 뿐입니다. 탄소원자가 지표 아래 몇 십 미터의 상태에서도 결합하면 흑연이 되고, 아주 강한 온도와 압력에서 결합할 때는 다이아몬드가 되는 것입니다. 다시 말해 지표면의 탄광에서는 탄소의 합성물인 석탄을 캘 수 있지만, 지표 아래로 수십 킬로미터를 파 내려갈 수 있는 기술만 있으면, 같은 탄소지만 높은 온도와 압력으로 생성된 다이아몬드를 무진장 캘 수 있다는 말입니다. ( 지구 핵을 탐사하는 이야기를 그린 SF영화 코어에 실제로 이 멋진 장면이 있더군요)
이제 원자를 이루는 전자에 대해 설명해 드리겠습니다. 원자는 원자핵을 중심으로 전자가 존재하는 소립자素粒子 입니다. 학교 물리시간에 본 그림을 연상해 보시면, 원자핵을 돌고 있는 전자의 모습이 마치 태양(원자핵)을 지구(전자)가 돌고 있는 것과 같은 모습으로 되어있습니다. 이 설명법은 양자론 이전의 고전물리학의 전형입니다.
그런데 원자를 관찰해보면 원자핵을 중심으로'일정한'궤도를 도는 전자가 아니라, 언제 어디서 튀어나올지 모르는 전자로 실재한다는 겁니다. 그림으로 표현하려면 원자핵을 둥글게 둘러싼 구름모양으로 전자를 표시해야 한다는 뜻입니다. 마치 수박씨(원자핵) 하나에 수박껍질(전자)을 입체적으로 그리듯이 말입니다.
더욱 믿을 수 없는 사실은 실험자가 전자의 위치를 측정하려다 보면 그 전자의 질량을 측정할 수 없고, 반대로 전자의 질량을 측정하기 위해 관찰하면 그 전자의 위치를 측정할 수 없다는 것입니다.
이 10의 10000000000000분의 1㎝인 원자핵 단위의 미시적 세계에서 벌어지는 기이한'관찰자 효과'는 하이젠베르그(1901~1976독일의 물리학자,1932년 노벨 물리학상)가 발견한 것으로 '불확정성의 원리'라 하는데, 아인슈타인조차 전자라는 물질이 갖는 기본적 행태를 믿을 수 없었습니다. 그래서 아인슈타인은 결정론을 포기하지 못하고'신은 주사위 놀음을 하지 않는다'라고 선언해 버렸는데, 이 말은 결과적으로 최고 과학자의 합리적 판단이 자신의 종교관에 지고 말았다는 것을 의미합니다.
관찰자가'마음먹기'에 따라 관측의 결과가 달라지는 전자의 행태 즉, 양자론은 불교적으로 해석하면 모든 것은 마음에서 비롯된다는 가르침이나 말 그대로 마음먹기에 달린 것이라는 불법과 딱 맞지 않습니까? 물론 화엄경에서는'일체유심조'一切唯心造란 한 마디로 멋지게 끝내 버리지만 말입니다.
이쯤 되면 반야심경의'색'色 이 물질이란 것쯤은 알고 있었는데 이 놈이 뭘 그리 군더더기를 붙이고 있냐고 생각하셨던 분도'어, 그렇게 깊은 뜻이'하고 생각해 주시리라 믿겠습니다.
그런데 실은 이 물질의 본질에 대해 좀 더 넓은 이해를 촉구하기 위해 아직은 좀 더 지루한 설명을 계속해야 할 것 같은데 그전에 먼저 저의 당돌한 속내부터 털어 놓겠습니다.
※ 성법스님 '마음 깨달음 그리고 반야심경' |