양자론,그 에너지 다발의 화두 > 불교속의 과학, 과학속의 불교

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  1900년, 바로 20세기로 접어들면서 물질 세계에 대한 일대 혁명인 양자론의 태동을 예고하고 있었다. 1900년은 프랑크가 '입자들의 불연속적인 분포'라는 위대한 화두를 푼 양자역학의 시대를 연 기념비적인 해이다.

우리가 만일 대구의 인구에 대해서 이야기한다면 대구에 거주하고 있는 사람과 대구에서 태어나고 죽고 대구로 전입하여 들어오고 다른 도시로 전출하여 나가는 사람들의 수로써 정의할 수 있다. 만약 1995년 8월달의 인구는 7월달의 인구에 비해 4,123명이 늘었음을 알았다. 그렇지만 이것을 이해할 수 있다면 양자론도 쉽게 이해할 수 있다.

프랑크는 '흑체복사' 에 대해 연구하고 있었다. 어떤 물체에 열을 가하면 그 물체는 특정한 양식으로 변화한다. 프랑크는 왜 열을 가하면 그 물체는 특정한 양식으로 변화하는가에 대하여 연구하고 있었다. 음향학, 광학, 천문학과 같은 다양한 분야를 확립, 통합하였으며 과학적인 욕망을 거의 충족시키고 우주의 신비를 벗겨내어 적절하게 포장하여 다시 정리한 고전물리학은 이 평범한 사실에 대한 해답을 얻지 못하고 있었다.

  전자진동자가 한번 충격을 받아 움직이면 그 진동자의 운동이 정지될 때까지 그 진동자는 연속적으로 조금씩 에너지를 방출한다고 생각했다. 프랑크는 이 생각을 뛰어넘는 혁명적인 모델을 가정해야만 했다.

프랑크는 대구의 인구의 수가 소수점으로 존재할 수 없듯이 에너지가 연속적으로 존재한다는 생각을 벗어나 1이 기본 단위인 것처럼 에너지가 불연속적인 어떤 '다발'의 형태로 존재한다고 생각했다. 그러므로 진동자의 운동에서 에너지의 방출은 불연속적인 '다발'로 한다는 과감한 가정을 하였다. 결국 에너지는 '다발'을 기본 단위로 하여 방출하기도 하고 흡수되기도 한다는 것이다. 나중에 이 '다발'을 '양자(quanta)'라는 이름으로 바꾸었다. 그래서 진동자는 양자화(quantized)되었다고 발표하여 양자론의 서막을 열었던 것이다.

프랑크가 풀어낸 '에너지 다발'이라는 화두는 뉴턴의 '만유인력'이나 아인슈타인의 '상대론'에 버금갈 만한 중요한 발견이었다.

이 개념을 기초로 하여 양자역학의 틀이 잡히는 데는 약 25년이 걸렸다. 상대론(우주와 같은 거시세계에 관한 운동론)과 양자론(원자와 같은 미시세계에 대한 운동론)을 확립하면서 인간은 인간 능력의 한계를 뛰어넘었다.

길이나 부피와 같은 형상이 있는 것만이 기본 단위가 있는 것이 아니라 질량이 없는 빛이나 에너지에서도 '에너지 다발'이라는 최소의 단위로 존재한다는 발견은 정신세계에 대해서도 같은 추리를 할 수 있게 한 것이다. 생물들의 행위에 의해서 형성되는 업에 대해서도 '업 다발'이라는 기본 단위로 업이 참회되기도 하고 업이 누적되기도 하는 것이다.

업을 바탕으로 한 인과가 나타나는 현상도 마찬가지이다. 인과라는 것도 연속적인 현상으로 나타나는 것이 아니라 불연속적인 계단식과 같은 모양으로 나타나는 것이다.

계단식으로 나타나기 때문에 나쁜 짓을 하더라도 좋은 과보를 받는 것 같지만 결국에는 나쁜 과보가 나타나게 되어있는 것이다.