5. 에너지보존법칙과 질량보존법칙


韓允奉 博士
国立全北大学教授
世界100大科学者
韓国創造科学会会長

과학의 정의는 ‘자연 속에 숨겨져 있는 비밀들을 찾아내어 밝히는 것’이다. 어떤 과학자도 과학법칙을 임의로 만들어 내지 못하며, 과학법칙에 필요한 상수 값들을 임의로 만들지 못한다. 단지 자연 속에 숨겨진 비밀들을 찾아내어 밝혀낸 결과일 뿐이다. 그렇다면 밝혀진 비밀들, 즉 과학법칙들이 증거하는 것은 무엇일까?

우주 안에는 자연과정을 지배하는 여러 가지 법칙들이 있는 데, 가장 기본적인 물리법칙이 열역학 법칙이다. 열역학은 에너지와 일과의 관계를 다루는 학문이다. 열역학 제1법칙을 ‘에너지보존법칙’이라고 하는데, 우주에 존재하는 에너지의 총량은 항상 일정하게 보존된다는 것이다.

이 법칙에 의하면 에너지의 종류는 변할 수 있지만, 에너지의 총량은 항상 일정하게 보존되어야 한다. 그러나 에너지의 총량이 일정하게 보존되기 위해서는 에너지는 스스로 창조되거나 소멸되어서는 안 된다. 따라서 에너지보존법칙은 놀랍게도 우주에 존재하는 에너지는 스스로 창조되거나 소멸되지 않는다는 법칙이다.

아인슈타인의 특수상대성 이론에 의하면, 에너지는 물질의 질량 곱하기 빛의 속도의 제곱(E=mC2)으로 표현할 수 있는데, 이는 물질과 에너지의 등가 원리로서 ‘물질은 곧 에너지’라는 것이다.

이 원리 때문에 원자폭탄과 수소폭탄을 만들 수 있다. 이 원리 때문에 자동차는 물질인 휘발유를 이용하여 달릴 수가 있으며, 인간은 물질인 음식물을 먹고 에너지를 얻어서 살 수가 있다. 아인슈타인의 특수상대성 이론은 물질은 곧 에너지이기 때문에, 에너지보존법칙이 성립되면 물질에 대한 보존법칙도 성립되어야 함을 뜻한다.

물질에 관한 보존법칙을 ‘질량보존법칙’이라고 한다. 우주에 존재하는 물질의 총량은 항상 일정하게 보존된다는 것이다. 에너지와 마찬가지로 물질도 상태는 고체, 액체, 기체로 변할 수 있지만, 그 총량은 일정하게 보존되어야 한다는 것이다. 그러기 위해서는 물질도 스스로 창조되거나 없어지면 안 된다.

놀랍게도 에너지보존법칙과 질량보존법칙은 이 우주에 존재하는 ‘에너지와 물질은 스스로 창조될 수 없음’을 뜻하고 있다. 우주 공간에 스스로 창조되지도 않고 스스로 없어지지도 않는 에너지와 물질이 가득 채워져 있고, 그 양은 항상 일정하게 보존되고 있음을 과학법칙은 말하고 있다.

그런데, 이런 일이 어떻게 가능할까? 누군가가 에너지와 물질을 창조하여 채워놓지 않았다면 불가능한 일이다. 따라서 물질과 에너지의 총량이 항상 일정하게 보존된다는 과학법칙은 이 우주에는 물질과 에너지를 창조한 창조주가 있음을 명백하게 입증하고 있다.

에너지보존법칙과 질량보존법칙은 과학자들에게 매우 중요한 법칙이다. 자연에서 발생하는 현상들을 설명할 때, 그리고 연구를 위한 설계를 할 때 반드시 사용하기 때문이다. 그러나 과학자들은 우주에 존재하는 에너지와 물질의 총량이 얼마인지 아무도 모른다.

아무리 과학이 발달해도 새로운 종류의 에너지와 물질을 만들어 낼 수 없다. 과학자들은 단지 이미 존재하고 있는 에너지와 물질의 종류와 상태를 변화시키면서 활용할 수 있는 기술을 개발할 뿐이다. 과학에서 가장 중요한 에너지보존법칙과 질량보존법칙은 너무나 분명하게 우주에는 창조주가 있음을 증거하고 있다.

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