쓰론 오브 다크니스 71화-사가지 상호작용을 이용한 마법면역1

by 아인슈타인 posted Dec 18, 2005
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본인이 양자역학을 연구함에 따라 이 소설을 씀에 앞서 물리학적인 컨셉(concept)을 잡아두겠다. 물리학에서는 4가지 상호작용이 존재한다. 그것은 강한상호작용, 약한상호작용, 중력, 전자기력이다. 입자물리학에서 대칭성 이론을 연구할때도 이러한 4가지 상호작용을 연구하며 핵물리학에서도 이러한 상호작용을 취급한다. 물론 깊이 연구를 해나가면서 이것을 하나로 통일하려는 통일장 이론이 점점 밝혀지고 있는데 아직도 이러한 이론에서 의문점이 있기는 하다. 입자물리학을 설명하는 소위 '표준이론'에서는 아직도 해결해야할 문제들이 많다. 가장 큰 문제는 중력을 포함하는 초통일 이론이 존재하지 않는다는 것이지만 이외에도 몇가지 필요한 입자가 발견되고 있지 않는등 아직까지 상당히 불완전한 이론이라고 할 수 있다.

대표적인 예로 강력(쿼크를 결합시켜서 핵자를 구성시키는 힘)의 이론적인 결함, cp대칭성의 보존을 설명하기 위해 엑시온이라는 입자를 생각해 냈지만 아직까지 발견되지 않았고, 반대로 입자와 반입자의 비대칭성과 현재 이론적으로 통합되어 있는 전자기려과 약력(원자핵을 불안정하게 만들어 붕괴시키는 힘)의 전달입자의 차이 등을 설명하기 위해 힉스 입자를 도입했지만 역시 발견되지 않았다.

끈이론에서 역시 이러한 이론적으로 필요로 하는 입자가 있는데 그것이 딜라톤 이다. 딜라톤은 입자간의 상호작용을 전달하는 '게이지 보존'의 일종인데, 이것이 실제로 존재한다면 현재까지 발견된 4가지 상호작용,중력,전자기력,강력(강한상호작용),약력(약한상호작용) 외에 또다른 상호작용이 존재할수 있음을 의미한다.

이들 미발견 입자들이 발견된다면 현재 인류가 알고 있는 물리학이 올바른 것임을 입증하게 되겠지만 그렇지 않다면 전혀 새로운 패러다임을 요구하는 상황이 발생할지도 모른다. 그러나 지금에서는 이 4가지 상호작용이 대표적이다. 이러한 것들은 과학에서뿐만 아니라 마법이나 스킬에도 적용이 됨이 가능하며 모든 게임이나 마법서에 나오는 마법적인 내용들을 자세히 물리학적으로 연구하면 머리가 좋은 사람들이라면 내가 무슨말을 하는지 이해할수 있을것이다. 이 상호작용들을 잘 조정할수만 있다면 마법면역은 말할것도 없고 이 세상을 전부 지배하는건 꿈도 아닐거다. 사탄도 이러한 상호작용을 장악할 생각을 하고 있으며 우주와 이 세상 모두를 이루고 있는 기본입자나 소립자, 쿼크같은 개념들을 확 휘어잡을수만 있다면 완전히 이 고생을 할 까닭이 없다.

양자역학은 고전역학에서의 그 무엇과는 달리 거시세계의 법칙뿐만 아니라 미시세계의 양자계에서의 법칙까지 딱 맞아 떨어지는 분야이다. 다시 말하자면 고전역학보다 더 정확한 측정을 한다는 의미이다. 그렇지만 양자역학에서도 불가사의한 현상이 없으리라는 보장은 없다. 대표적인 예를 들자면 하이젠베르크의 불확정성 원리이다. 비상대론적인 경우에는 ΔxΔp≥h/4π이며 상대론적인 취급을 한다면 ΔxΔp≥h(1-v²/c²)/4π이 될 것이다. h는 플랑크 상수이며 h/4π=h^bar/2이다. 이 불확정성 원리에서 등호가 성립할 필요충분조건은 바닥상태 에너지에 있다던가 또는 결맞는 상태(coherent state)에 있는 것이다. 결맞는 상태의 대표적인 예로는 레이저 광선이 있으며 이 레이저 광선이 파괴무기에 이용된다는 점을 감안할때 양자역학적인 힘으로 이 레이저를 조정하는게 가능한 것이다.

미시세계의 입자들은 거의 상대론적인 운동을 한다. 전자도 상대론적이며(즉 속도가 존나게 빨라서 광속에 가깝다는 것이다.) π-중간자(파이온)도 상대론적이다. 이러한 것들은 클라인-고든 방정식(klein-gordon equation)이나 디락 방정식(dirac equation)을 이용하며 디락 방정식의 경우는 무한차원 벡터공간으로까지 확장가능하다. 이러한 상대론적인 개념들을 잘 이용해야 마법세계를 장악할수 있을 것이다. 여러 마법들에 대한것을 분석해보면 알 것이다.

마법에서 대표적인 마법을 들자면 전자기적인 마법이 있다. 이 전자기적인 마법은 맥스웰 방정식으로 해석하며 맥스웰 방정식 4가지를 모두 써보면 다음과 같다.








기호표기법은 알아서 하도록 하자. 이 맥스웰 방정식으로 흑체복사이론의 공식인 슈테판 볼츠만 공식인 총복사에너지 U(T)=σT⁴을 얻을 수 있으며(T : 절대온도 σ : 슈테판-볼츠만 상수로서 5.67×10^{-5}) 그 밖에도 전자기파의 속도가 광속이라는 법칙도 얻을 수 있다. 이 맥스웰 방정식으로 또한 전자기적인 마법을 해석하는것도 가능하다. 우선 에서 E=-∇Φ을 대입한다면 ∇²Φ=-4πk1ρ을 얻으며 여기에서 이 편미분방정식을 푸는것은 그린함수를 이용해서 푼다. 이 그린함수는 산란이론에서도 나오며 산란을 이용해서 입자(이 쏘아내는 입자를 탐침이라고 하며 여러가지 물리학적인 성질을 파악할때 쓰인다.)를 쏘아내면 마법이 어떠한 형태인지 알 수 있다. 이것역시 상호작용을 이용한 것인데, 예를들어서 원자핵을 파악한다고 가정하면 이 원자핵에 존재하는 상호작용에 영향을 받는 탐침을 산란시켜야 할 것이다.

그 마법의 형태를 알아내서 마법의 면역(immunity)을 만들어낼수 있다. 즉, 마법에 의한 상호작용을 상쇄시키는 장(field)을 만들거나 마법의 목적대상을 완전히 상호작용과 관련없는 입자로 양자화(quantization)를 시키는 것이다. 투명인간도 일종의 양자화이며 그 양자화의 경우는 완전히 양자화 시키는 것일뿐 상호작용과는 관련이 없으나 양자라는 개념은 작은 개념이라 원자사이도 통과할수 있으며 육안으로도 관측이 안되므로 투명인간은 여러 물체를 통과하는것이 가능하며 관측되지도 않는다. 그러나 마법면역을 위한 양자화는 이거와 좀 다르다. 즉, 물질을 이루고 있는 기본입자를 다른입자로 바꾸는 것이며 투명인간처럼 양자로 나누어버리는 양자화와는 다르다. 그리고 관측이 안되지만 물체를 통과하지 못하는 투명인간(예를들어 다크 템플러, 클락킹 고스트, 클락킹 레이스, 아비터 상호작용 등등)의 경우는 단순히 빛이 반사하지 못하도록 하는 것이다. 즉, 광량자가 통과하도록 입자를 구성한것 뿐이다.

다크 랑카스의 경우도 이러한 원리가 적용되어져서 만들어졌다. 리아라도 이러한 것에는 못버틸 것이다. 자세한건 다음에 또 얘기하도록 하겠고 여기서는 귀차니즘으로 인하여 이쯤에서 줄이겠다.

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