초신성 1987-A의 폭발로 있는 몇 가지 것들:별의 종말, 중성미자(neutrino), 우주의 나이'초신성의 폭발'편에서 별의 종말이라고 불리는 초신성 1987-A의 폭발과 이것으로 인해 일본 동경대 까미오까 연구소의 물탱크에서 뉴트리오 반응을 관측할 수 있었다고 했다. 그럼 별의 종말인 초신성의 폭발에 대해 알아보고, 이 초신성 1987-A로 알 수 있는 것들을 알아보자!먼저, 초신성 1987-A의 폭발과 중성미자의 관계를 나타낸 글을 보면 다음과 같다.1987년 2월 23일 오전 7시 30분에 발견된 초신성1987-A는 대마젤란 은하에 있었고, 질량은 태양보다 20배 많은 별이었다. 그런데 이 별이 폭발하였다. 이 별에서는 화성 크기의 축퇴된 철 플라즈마의 덩어리가 1초 이내에 거의 광속도에 가까운 속도로 안쪽으로 붕괴했다. 온도가 약 3 ×{10 }^{10 }K에 이른 후에 원소의 핵들은 융합을 일으키며 폭발했다. 폭발 2시간 후에는 충격파가 별 표면에 도달해서 우리 은하계의 방출 에너지와 버금가는 자외선 섬광의 빛을 폭발적으로 방출했다. 몇 시간후에는 새로 밝게 빛나는 새로운 별이 천문학자들에게 의해 발견되었다.이 초신성은 여러날 동안 맨눈으로 볼 수 있을 정도로 밝았지만 적도 근처나 남반구에서만 볼 수 있었다. 지상의 망원경들과 우주 공간에 있는 X-선 망원경 등이 이 초신성을 관측하는 데에 초점을 맞추었다.과학자들을 흥분시킨 발견의 하나는 초신성 폭발 수초 후에 방출된 중성미자(neutrino)를 검출한 사실이다. 중성미자의 검출은 물질의 가장 기본적 구성요소의 하나인 양성자의 안정성을 검증하는 곳인 일본의 깊숙한 지하 카미오카 아연 광산에서 검출되었다. 이 카미오카 연구소는 양성자 붕괴를 검증하기 위해 2천 톤의 순수한 물로 탱크를 채워 극히 민감한 양성자 검출기를 주위에 설치하고, 개별 붕괴에서 발생되는 초고속 부산물의 내막을 드러내는 섬광을 기록한다. 이 카미오카 검출기들은 2월 22일 갑자기11초 동안에 11번 이상의 감지반응을 보였다. 이물질에 의해 쉽게 포획되므로 파울리의 이 입자들은 중성이라야 한다. 그래서 이 입자를 중성미자(neurino)라고 하였다.그러면, 중성미자의 성질을 알아보자. 중성미자의 성질중의 하나는 중성미자의 질량에 관한 것이다. 질량 개념은 빨리 움직이는 입자에서는 미묘한 개념이다. 물체의 질량은 정해진 양이 아니라 물체의 속력에 의존하기 때문이다. 1㎏의 납으로 된 공이 초속 26만㎞로 움직이면 2㎏의 질량이 된다. 여기서 중요한 요소는 빛의 속력이다. 물체의 속력이 빛의 속력에 가까워지면 가까워질수록 질량이 더욱 큰 값을 갖게 되며, 질량의 증가에는 한계가 없다.질량이 이와 같이 변할 수 있기 때문에 물리학자들은 혼란을 피하기 위해서 다원자 입자들의 질량을 말할 때, 정지질량을 인용한다. 입자가 빛의 속력으로 움직이면, 실제 질량은 정지질량의 몇 배가 된다. 거대한 입자가속기 내부에서 순회운동을 하는 전자와 양성자는 각기 정지질량의 수천 배의 질량을 갖는다.중성미자가 갖는 정지질량 값의 실마리는 β붕괴 사건이 때때로 대개 이용 가능한 모든 에너지를 갖는 전자를 방출하여 중성미자가 가질 에너지를 거의 남기지 않는 사실에서 찾을 수 있다. 이 사실은 중성미자들이 필연적으로 제로 에너지로 존재할 수 있음을 의미한다. 그런데, 아인슈타인의 유명한 공식E = m {c}^{2 }에 따르면, 에너지 E는 질량 m과 동등한 양으로 제로 에너지는 제로 질량을 의미한다.이 사실은 중성미자가 매우 작은, 어쩌면 제로의 정지질량을 가진 것을 의미한다. 정지질량이 진짜 제로라면 중성미자는 빛의 속력으로 달릴 것이다. 어느 경우이든 중성미자는 빛의 속력에 매우 가까은 속도로 여행하는 것으로 밝혀질 것 같다.더욱 중요한 성질은 아원자 입자들이 스핀(회전체가 갖는 각운동)하는 방식에 관한 것이다. 중성자·양성자·전자들은 모두 스핀을 하는 것으로 밝혀졌다. 각 입자의 스핀의 크기는 어떤 고정된 값을 갖는다.사실 세 입자들의 스핀의 값은 똑같다. 스핀은 각운동량과 같은 형태 - 각운동량 보존법칙 -은 변화가 없는 것 같아 보인다. 하지만 이는 파괴력과 끊임없는 투쟁을 하고있는 실상을 감추고 있다.모든 별들은 중력에 의해 뭉쳐 있는 기체의 공이다. 중력이 별에 작용하는 유일한 힘이라면, 별들은 거대한 무게에 짓눌려 즉각 폭발해 수시간 내에 사라져 버릴 것이다. 별들이 폭발하지 않는 이유는 중력에 의해 내부로 작용하는 힘이 별 내우의 압축된 기체의 압력에 의한 외부로 작용하는 힘과 균형을 이루기 때문이다.기체의 압력과 온도 사이의 관계는 간단하다. 일정 부피의 기체가 가열되면 압력은 온도에 비례해 보통 증가한다. 반대로 온도가 내려가면 압력도 떨어진다. 별의 내부는 수백만 도에 이르는 열로 엄청난 압력이 작용한다 열은 핵반응으로 발생한다. 별의 수명 중 대부분의 기간동안 별에 열을 공급하는 중심반응은 수소가 헬륨으로 전환되는 핵융합 반응이다 .이 반응은 핵 사이에 작용하는 전기적 반발력을 극복하기 위해 매우 높은 온도를 필요로 한다.핵융합 에너지는 별을 수십 억 년 동안 지탱시킬 수 있지만, 곧 연료가 줄어들어 반응로는 멈칫거린다. 이런 일이 일어날 때, 압력의 지지는 위협을 받아 별은 중력과의 오랜 싸움으로 쇠약해지기 시작한다. 필연적으로 시한 부 생명을 가진 별은 비축된 연료를 총동원함으로써 중력붕괴를 간신히 모면한다. 그러나 별의 표면에서 우주공간 깊숙한 곳으로 흘러나가는 모든 에너지는 별의 종말을 재촉한다.태양은 핵융합이 시작된 지 1백억 년 정도 수소를 태울 수 있을 것으로 평가된다. 지금은 약 50억 년 정도 되어, 태양은 비축된 연료의 약 절반 정도를 연소시키고 있는 중이다. 별이 핵연료를 소모하는 비율은 질량에 민감하게 의존한다. 무거운 별들은 훨씬 연소한다. 보다 크고 밝은 별은 보다 많은 에너지를 방사하기 때문이다. 여분의 무게가 기체를 보다 높은 밀도와 온도로 압축해 핵융합반응률을 증가시킨다. 태양의 10배 정도의 질량을 가진 별에서는 1천만년 안에 수소의 대부분이 연소한다.질량이 매우 큰 별의 운명을 살펴보자. 대다수의 별들은 주로 수져 천문학자들이 적색 초거성이라 부르는 별이 된다.연쇄적인 핵연소 끝에는 철의 원소가 남는데, 철은 특별히 안정된 핵구조를 가졌다. 핵융합을 통한 철보다 무거운 원소들의 합성은 실제로 방출되는 에너지량보다 소요되는 에너지량이 크다. 따라서 별이 철분의 핵으로 합성이 되면 종말이다. 별의 중심부가 열에너지를 더 이상 발생하지 않게 되면 중력이 치명적으로 작용할 가능성이 높아진다. 별은 엄청난 불안정성의 벼랑에서 흔들리다가, 마침내는 자신의 중력으로 인해 분해된다.이전과 지금 일어난 일들은 위와 같다. 철로 이루어진 별의 중심핵은 더 이상 핵융합으로 열을 발생할 수 없으므로 스스로의 무게를 지탱할 수 없다. 별은 중력의 작용으로 강한 수축을 일으켜 원자들이 으깨진다. 마침내 별의 중심핵은 원자핵의 밀도가 되어 골무만한 크기에 거의 1조 톤의 물질이 응축될 것이다. 이 단계에서 찌그러진 별의 중심핵은 전형적으로 200 ㎞의 크기인데, 응고된 핵물질이 다시 부풀어 오르게 할 것이다. 중력의 인력이 너무나 강하여 이 과정은 단지 천 분의 몇 초가 걸린다.별의 중심에서 이 과정을 겪는 동안, 별의 물질을 둘러싸고 있는 여러 충돌이 갑자기 엄청난 변화를 가져옴에 의해 중심핵으로 붕괴한다. 폭발하는 물질 수조 톤이 수조 톤위로 1초에 수만 ㎞씩 안으로 날아들어 다이아몬드 벽보다 훨씬 딱딱한, 커져가고 있는 중심핵과 충돌한다. 이어서 별 바끙로 거대한 충격파를 내보내는 어마어마한 격렬한 충돌이 뒤따라 일어난다.충격파와 함께 핵종 변형의 마지막 단계에 별의 내부에서부터 갑자기 막대한 양의 중성미자 펄수가 방출된다. 별의 구성성분인 원자들의 전자와 양성자가 함께 찌그러지면서 중성자가 되는 핵종 변형에 수반하는 현상이다.별의 중심핵은 효과적으로 커다란 둥근 공 모양의 중성자가 된다. 충격파와 중성미자들이 별의 외곽층을 뚫고 방대한 양의 에너지를 외부로 운반한다 .별의 외곽층들은 이 에너지의 많은 양을 흡수하여, 상상할 수 없을 정도의 격렬한 원자핵들의 연소를 가져오는 대폭발을 일으중력이 너무 커서 가장 단단한 물질로 알려진 핵물질마저도 더 이상의 압축력을 견뎌 낼 수가 없다. 이 단계에서는 초신성보다 더 가공할 대격변이 일어나게 된다. 별의 핵은 붕괴를 게속하며, 1천분의 1초보다 짧은 시간에 블랙홀(black hole)이 되어 암흑속으로 사라져 버린다. 블랙홀은 별의 완전한 종말인 것이다.초신성 1987-A의 폭발로 확실히 된 뉴트리노의 존재에 대해 좀 더 알아보다가, 흥미로운 이론을 하나 발견했는데, 다음과 같다.뉴트리노는 최소한 세 종류가 있다는 사실을 밝혀졌다.(여기서 뉴트리노의 종류를 말할 때, 뉴트리노의 반입자인 반뉴트리노를 따로 구별하지 않는다. 즉, 한 종류의 뉴트리노에는 뉴트리노와 그 반입자까지도 함께 포함한 것이다.). 이 세 종류의 뉴트리노란, 전자뉴트리노, 뮤온(muon)뉴트리노, 타우(tau)뉴트리노이다. 이 뉴트리노들은 각각 자기 고유의 특정한 반응에만 관계한다.최근까지만 해도 물리학자들은 뉴트리오의 정지질량이 0이고, 빛의 속도로 움직인다는 사실을 의심하지 않았다. 그럼 최근까지의 천체물리학자들이 가지고 있었던 생각을 살펴보자.뉴트리노들을 포함한 과정들은, 그래서 천체물리학에서 중요한 역할을 하리라생각되는 과정들이 상당기간 동안 주도면밀하게 연구되어 왔다. 그 결과 광대한 우주에 존재하는 뉴트리노의 수는 잔존 광조의 수만큼 많다는 사실이 밝혀졌다. 광자와 뉴트리노는 우주의 팽창이 일어나던 최초의 단계 - 물질들이 초고온에서 초고밀도의 상태로 모여 있었으며, 그 때문에 우주가 광자와 뉴트리노에 대해서 불투명하던 단계 - 이후의 우주의 진화 속에서 살아남았다고 하였다. 이 최초의 단계는 뉴트리노와 전자와 전자기 광자와 다른 소립자들 사이에 상호변환이 매우 빠른 속도로 진행되던 시기였다. 이 계산결과에 따르면, 우주가 팽창을 시작한 지 수십분의 1초가 지난 뒤 단위 부피당 뉴트노의 수(반뉴트리노의 수도 포함하여)는 광자의 수의 약 3분의 1이었다.잔존 광자와 뉴트리노의 존재비는 이후의 우주팽창의 역사속에서 거의 변한다.
OP-Amp의 응용그림 (a)Schematic representation(b) 등가회로 #1(c) 등가회로 #2--------------------------연산 증폭기는 안정하고 전압이득이 매우 큰 직결증폭기를 이용한 것이다. 직결 증폭기로서 갖추어야 할 조건은 입력 임피던스가 충분히 높아야하고 출력 임피던스는 매우 낮아야하며 이득이 매우 커야 한다.이상적인 OP-amp는 그림 1과 같이 표시되며 그림 1-(b),(c)는 (a)의 등가회로이다.그림 (a) 연산 증폭기(b) 가산기그림 2는 이상적인 OP-amp로 구성되는 연산증폭기의 계통도이다. 이상적인 OP-amp는 입력 임피던스가 무한대이므로 내부로 흘러 들어가는 전류는 없다. 그러므로 i=if이다. 그러므로Vs~-~Vi over R ~ = ~Vi~-~Vc over Rf---(1)Vo~= -~ Rf over R Vs~ (with ~Vi=0)--(2)(2)식은 연산 증폭기의 동작을 나타내는 기본식이다.① 가산기 : 그림 2의 (b)는 가산기의 구성회로이다.OP-amp가 이상적이라면 내부로 흘러들어가는 전류는 없으므로if ~=~ i1 ~+~ i2~+~...~+~i n------------------(3)Vi-Vo over Rf ~= ~V1-Vi over R1 ~+~...~+ Vn-Vi over RnVo~=~-Rf~( V1 over R1 ~+~ V2 over R2 ~+~ ...~ + Vn over Rn )만약 R1 = R2 =....= Rn으로 놓으면Vo ~=~ -Rf over R sum from k=1 to n Vk-----------------------(6)이며 출력은 입력에 비례하게 된다.② 계수기 : 그림 1의 연산 증폭기에서 Rf/R = k로 놓으면 Vo = -k.Vs로출력전압은 입력전압에서 k를 곱한 것이 되며 부호가 바뀐다.③ 부호변환기 : 그림 1에서 Rf=R로 놓으면Vo~ =~ -Vs-----(7) 가 되어입력신호의 부호를 바꾸는 부호 변환기 역할을 한다.그림 적분기④ 적분기그림 3에서 콘덴서 양단의 전압은1 over C int if ~dt ~=~ Vi-Vo ~=~ -Vo-(8)i~=~if~=~ Vs-Vi over R ~=~ Vs over RVo~= ~-1 over RC int Vs~dt--------(9)이므로 출력은 입력의 적분치에 비례하는 적분기가 된다.그러나 OP-amp는 실제로 위에서 언급한 것과 같은 ideal 특성을 가질 수 없다. 입력저항은 무한대가 아니며 약 100K - 1M 정도이고, 출력저항은 0이 아니라 40 - 100 의 order를 갖는다. 또, DC gain도 무한대가 아니고 104-105 정도가 된다.이외에도 OP-amp의 특성은 여러면에서 ideality를 벗어나는데 이를 알려주는 척도로 CMRR(Commom mode rejection retio) drift, 주파수 응답 등을 들수 있다.식 (2)에서도 알 수 있듯이 Vs=0 이면, (또는 inverting 단자와 noniverting단자 전압니 같을 때) Vo=0 이어야 한다.그러나, OP-amp의 first stage인 differential amplifier는 대칭성에 따라 그 특성이 많이 좌우되는데, 양쪽 transistor의 특성이 조금이라도 다를 경우 non-zero output을 내게 된다. 이를 제거하기 위해서 input단자에서 bias를걸어주곤 하는데 이것을 input voltage라 한다.그런데 이 input offset voltage는 고정된 값이 아니고 온도가 변함에 따라 변동하는데 이를 drift 현상이라고 한다.CMRR은 다음과 같이 정의 된다.CMRR~=~ | Adm over Acm |dm : differential mode , cm : common mode
주희의 철학주희(朱熹)의 자(字)는 元晦와 仲晦이고, 호는 晦菴이다. 남송 高宗 建炎 4년(1130년)에 태어나, 寧宗 慶元 6년(1200년)에 죽었다.주희는 젊었을 때 사장(辭章)에 탐닉하였고 불교와 도가에 심취하였으며, 여러 학문에 대해서도 적극적이며 광범위한 관심을 지니고 있었다.주희는 19세에 진사에 급제하였고, 나중에는 천주 동안현의 주부로 임명되었다. 동안에서 돌아온 후 양시의 二代제자였던 李 에게서 학문을 배웠고, 이때부터 도학의 발전을 위한 길을 걷게 되었다. 그러나 그는 벼슬하기를 좋아하지 않았다. 여러 차례 황제의 부름을 받았으나 응하지 않았고, 여러 이유를 들어 사양하곤 하였다.주희의 사회정치 사상은 임금의 마음을 바로잡고 사회의 기강을 확립하며, 충신과 어진이를 가까이하고 소인을 멀리하며, 풍속을 변화시키고 사회의 불량한 기풍을 바로잡도록 요구하는 것이었다. 그는 이러한 일들이 나라를 부강하게 하고 백성을 편안하게 함은 물론, 중원을 회복하는 데 근본이 되리라고 생각하였다.주희는 『논어』·『맹자』·『대학』·『중용』을 합하여 '四書'로 편집하였고, 송대 이후 이 '사서'는 오경보다도 더 중요한 경전 체계가 되었다. 주희는 평생을 '사서'의 해석에 힘씀으로써 대단히 높은 수준을 지니게 되었다. 주희는 伊洛의 전통 계승을 자신의 임무로 삼았다. 그는 이정의 사상을 기초로 하고 기타 북송의 理學사상가들에게서 사상적 양분을 충분히 흡수하여 방대한 '리학'체제를 건립하였다. 그의 저작은 매우 풍성하다. 그중에서 중요한 것으로는 『四書集注』, 『四書或問』, 『周易本義』, 『太極解義』, 『西銘解義』등이 있으며, 그의 강학 어록인 『朱子語類』 164권과 그의 문집인 『朱文公文集』 120권이 있다.주희의 철학사상주희의 자연철학에서 가장 기본적인 것은 理와 氣의 두 개념이다. 두 개념은 직접적으로 주렴계의 「太極圖說」과 장재의 「西銘」, 그리고 정호와 정이의 철학으로부터 온 것이며, 주희는 이를 종합하여 자신의 독특한 학설을 내어놓았다. 주희가 理라고 한 것은 주렴계로부터 나왔으며, 그것은 본래가 불교의 「理事無石疑」(이치와 일 사이에는 거리낌이 없다)에서 온 것이다. 그러나 비록 이 의 개념이 신유학자들에 의해서 사용되었다고 하더라도, 그것에 상당하는 개념으로 이미 道라는 것이 있었다. 신유학자들은 그 道를 理의 개념으로 설명하고자 했다고 말할 수 있다. 반면에 氣의 개념은 고대의 사상가들로부터 사용되어 온 것으로서 자연에 대하여 직접적인 관심을 두지 않았던 사상가들까지 포함하여 거의 모든 사람들의 작품에서 나타난 것이었다. 주자가 사용한 氣의 개념은 직접적으로는 장재와 정호로부터 이어받은 것이다. 氣의 개념은 현대의 과학적 용어로써 번역하기가 어려운 개념이기는 하지만, 때때로 가스나 증기, 혹은 공기나 에텔의 성질과 유사한 것으로 이해되기도 한다.일반적으로 말해서, 신유학의 이전부터 氣는 물질적인 요소를 가리키고 理는 비물질적인 것을 가리키는 것으로 이해되었다. 그러나 理의 해석에 있어서 많은 다른 의견들이 있어 왔다. 가장 원초적인 해석에서 理는 형태 (象)와 같은 것으로 이해되었으나, 그것은 후에 마치 어떤 조직의 결과와 같은 원리 의 의미를 지니게 되었다. 형태로서의 理는 크고 작은 많은 것들을 포함하고 있는 보편적인 우주론적 형태를 의미하며, 신유학에서는 사회적 삶, 인간의 마음, 그리고 덕성과 지성의 가장 고귀한 형태를 나타내는 개념으로도 사용하였다.신유학자들은 理를 가장 고귀한 모든 것들보다 더욱 고귀한 어떤 것으로 여겼다. 그러나, 신유학 이전의 사상가들은 우주를 설명하거나 이해하는 데 있어서 유기체론적 사고를 하지를 못하였으나, 주희는 理에 형태의 관념을 담고자 했으며 유기체의 개념을 거기에 적용하였다.아리스토텔레스가 존재하는 모든 실체는 형상(形相, form)과 질료(質料, matter)로써 존재한다고 한 것에서, 理는 그 형상에, 氣는 그 질료에 유사한 것이기도 하다. 적어도 아리스토텔레스의 형상이 사물의 개별성을 드러내는 요인이며 理도 또한 그러한 특징을 지니고 있다는 것, 그리고 질료가 형상과 더불어 실체를 구성하는 재료로서의 의미를 지니며 氣도 그러한 특징을 지니고 있다는 것에서 각기 유사성이 있다. 그러나 아리스토텔레스의 형상과 질료는 주의의 理와 氣의 개념과 몇 가지의 중요한 차이를 보이고 있다.첫째, 아리스토텔레스에 의하면 형상은 사물에 실체를 제공하는 원인이 되지만 주희의 理는 氣를 생성시키는 동인이 아니다. 주희의 理는 단지 실체의 논리적 선행조건일 따름이며, 氣는 발생론적으로 理에 의존하지는 않는다. 理는 氣와 실재성에 있어서 같은 수준의 것이다. 그러나 아리스토텔레스의 경우에 모든 실체를 낳는 원초적 동인(the Unmoved Prime Mover) 은 순수한 형상으로 이해된다. 그 순수한 형상은 곧 순수한 실재, 곧 신(神)이지만, 주희의 理와 氣의 세계에는 主宰者의 개념이 없다. 아리스토텔레스의 경우에는 형상이 없는 질료는 없어도 질료가 없는 형상은 있을 수 있으나, 주희의 경우에 理가 없는 氣가 있을 수도 없고 또한 氣가 없는 理가 있을 수도 없다.둘째, 아리스토텔레스의 질료는 형상을 채우고 있는 물질적인 요소를 의미하지만, 이러한 의미의 질료는 주희의 경우에 氣의 한 가지 형태라고 할 수 있으나, 氣가 그러한 질료에 반드시 일치되는 것은 아니다. 氣에는 전혀 짐작할 수 없는 무형의 요소를 포함하고 있다.셋째, 아리스토텔레스는 육체의 형상은 영혼이라고 하였으나, 주희의 理는 영혼에 대하여 아무 것도 말해주는 바가 없다. 理는 그 자체로서 영혼과 같은 것도 아니며 어떤 의미로도 물활적 특징을 지니지 않는다.물론, 주희의 理에 관한 설명에서 보면 理가 만물을 생성케 하는 동인으로서의 힘을 지닌 것으로 묘사한 듯 한 느낌을 주는 부분이 있다. 주희는 주렴계의 「太極圖說」에 의거하여 理는 본래 하나이지만 사물의 개체별로 나누어진다(理一而分殊)고 설명하였다. 이러한 견해는 이미 정이천이 주장한 바이기는 하나 주희의 설명에는 약간의 차이가 있다.경험세계의 모든 존재, 모든 현상을 理와 氣로 설명하려는 것이 주희의 철학이다.주희가 유숙문(劉叔文)에게 대답한 다음의 구절은 이와 기를 존재론적으로 보려한 것이다."이른바 理와 氣, 이것은 결단코 二物이다. 단지 사물에서 본다면 理와 氣는 혼륜渾淪하여 不可分開이라, 理는 理대로 氣는 氣대로 있으면서 서로 해치지 않으나 만약에 理에서 본다면 사물이 있기 전에 벌써 사물의 이치가 있다. 그러나 또한 그 理만 있을 뿐이요. 아직 사물은 있지 않습니다."(朱子文集卷 46, 答劉叔文第一書)이상의 내용을 분석하면 세 가지로 요약할 수 있다.(가) 理와 氣는 異質的이다.(나) 理와 氣는 현실적으로 渾淪不可分한 共在이다. (渾淪說)(다) 理와 氣에 先在한다. (分開說)(가)와 (다)의 경우는 존재론적 입장이며, (나)의 경우는 경험적 현실적 입장이다. 따라서 그의 理氣관계는 존재론적 입장과 경험적 입장이라는 두 가지 형태로 나타난다.(나)의 경우는, 경험계에서 사물을 분석할 때 理·氣는 함께 존재하며 그 어느 쪽이든 초월할 수 없는 것이라 생각한다.(다)의 경우는 理가 氣에 앞서 존재한다. 즉 理先氣後의 입장이며 理가 선재하고 뒤에 氣가 생성되는 논법이다.이와 같은 理先氣後說은 理의 가치를 氣의 가치보다 상위에 두는 가치관이 개입된 分開說이다.理氣共在의 경우 理와 氣는 각기의 다른 내용과 성격을 가졌는데 理先氣後에 대한 질문 대답할 때 氣는 理에 의하여 활동하고 氣가 모이게 되면 역시 內在한다고 하였다."대개 氣는 능히 응결하고 作爲하지만 理는 情意가 없고 사고도 없으며 작위도 없다. 다만 이 기가 응취할 때 이는 내재한다. 가령 천지간의 인물·초목·금수가 生함은 종자가 없지 않았기 때문이요, 종자 없이 백지에서 나오는 것은 절대로 아니다. 이것은 도시 氣이다. 이는 潔空 한 세계 그대로요, 形迹이 없다. 理는 작위력이 없으나 氣는 곧 능히 釀 하여 物을 생성한다. 이 氣가 있다면 氣는 그 속에 內在한다."여기서 理氣의 다른 성격이 들어난다. 기는 응취성과 작위성을 가졌으나, 반면에 이는 정의와 사고, 작위력이 없는, 이른바 의미적 존재일 뿐이다. 경험세계의 모든 사물의 존재와 현상, 작용을 氣에 속하게 하거나, 생출의 원인은 理에 속하도록 하였다.그러나 理의 세계에서는 존재, 그 자체와 현상 그것, 작용 그것과 구성요소 그것 역시 부정된다. 淨潔空 底世界란 모든 氣의 속성을 부정한 것이요, 감성세계와는 전혀 다른 세계이다. 그러나 그것은 氣를 부정함으로써 성립하는 것이 아니라 氣에서 그것을 파악하고자 하였다. 이것이 (가)의 경우이다. 理는 氣를 독재하는 것이 아니나 양자는 서로 떠나지도 않고 또한 서로 섞지도 않는 不離不雜하는 관계에 있다. 따라서 理는 一事一物이라는 상대적존재를 통하여 각기 사물에 스며들게 된다. 이밖에 이가 顯現할 방법이 없다. 기의 變合에 의하여 생성되는 사람과 만물은 萬殊이다. 이 만수인 사물에 卽하여 理가 顯現한다면 사물을 통하여 들어나는 理는 分殊일 것이다. 따라서 理의 구조가 문제된다. 理一分殊라 할 때 理一은 統體太極이므로 절대적 理가 되겠고 분수, 즉 各具一太極은 상대적 理라 하겠으므로 理는 이중구조를 가졌다고 할 것이다. 따라서 이를 體用으로 분석할 수 있게 된다.그렇다고 하면 理의 본래적인 성격은 어떤 것일까? 「大學或問(一)」에 다음의 말이 있다.
![우주와 물질 [초신성 폭발]](https://image4.happycampus.com/Production/thumbnail/2002/11/25/data1157328-0001.jpg)
