양자역학과 ......

물질을 쪼개고 쪼개면 어디까지 쪼갤 수 있을까?

가령 내 몸을 쪼갠다고 생각하면, 세포가 나올 것이고 또 그 안에는 분자.. 또 원자..

세포-핵-분자-원자-쿼크-..??

과연 이런식으로 어디까지 쪼갤 수 있느냐는 거다..

항상 무엇인가의 연속된 흐름으로 여겨지는 아날로그를 과연 어디까지 분 해할 수 있을까?

무한대까지??

물리학에서 그 답을 찾아보면 그것은 이미 계산되어져 있다. 검색엔진에 서 '플랑크 길이'를 검색해보면 된다.

(참고로 이런 길이의 한계말고도 플랑크 시간, 플랑크 질량등 시간과 질 량의 한계도 이미 제시되어 있다.)

어쨋든!! 이런 아날로그(같이 보이는) 세계라 할지라도 실은 길이단계의 한계가 있음이 놀랍다.

이런 초극소의 세계에서 물체는 연속적으로 움직이는 것이 아니라, 플랑 크 길이만큼 끊어지며 움직인다.

마치 영화필름을 느리게 재생하면 각 씬의 단계 단계가 끊어져서 진행되 는 것 처럼 말이다..

(브라이언 그린의 '엘러건트 유니버스' 와 '우주의 구조' 라는 저서를 추천 함)
 

자세한 건 위에 제시된 도서를 참조하시면 될 것 같고.. 어쨋든..

이런 미시적 세계에서는 더 이상 우리의 상식이 통하지 않는다.

(양자론에 따르면) 이런 미시 세계에서의 법칙이란 오직 확율 뿐이다.

원인과 결과가 뒤바뀌기도 하고,

한 입자가 여러 공간에 동시에 (확율적으 로) 존재하기도 한다.

우주의 한쪽 끝과 맞은 편 끝에 위치한 입자가 서로 연결되어

어느 한쪽에만 영향을 주어도 다른 한 쪽의 입자까지 그 영향을 받는다.

(이 경우 정보전달이 빛의 속도를 훨씬 초과하게 되어 상대성 이 론에 위배되어 보이기도 한다.

상대성 이론에서 빛은 정보다.)

또 빛은 입 자이면서 동시에 파동성을 가져,

어느 지점에서 다른 지점으로 이동할 때 우주의 모든 길에 대하여 확율적으로 분산되어 이동한다

(리차드 파인만 의 해석.. 만이 현재로서는 유일하게 그것을 설명함, 노벨 물리학상)

어쨋든!! 이런 초미시의 세계는 너무나도 신기한 세상임에 틀림없다.

오히려 창세기를 받아들이는 것이 더 쉬울 것 같기도 할 정도니 말이다!

가장 놀라운 것은 이 미시의 세계는 '관찰 의존적' 이라는 것이다..

즉.. 관찰하는 행위에 의해서 그 결과는 달라진다.. 아니 그보다 관찰하는 순간에 이 우주가 나타난다..

관찰하는 행위가 이 우주의 모습에 영향을 미치기 때문에

객관적이고 고정된 실체를 가지는 우주를 이론적으로 '관 찰' 할 수 없다.

이 우주가 허상이라는 말이 아니라.. 어떤 고정되고 객관화된 우주를 확인 할 수 없다는 말이다.

왜냐하면 앞서 말했듯이 관찰하는 행위에 의해서 이 우주가 보여지는 모습이 달라지기 때문에..

(즉 결국 우주 본래의 모습을 관찰할 수는 없음..)
 



(우리는 어떤 것도 정확하게 측정할 수 없다.

가령 어떤 입자에 대한 속도 정보를 알아버린다면 그 입자의 위치 정보는 알 수 없으며

반대로 위치 정 보를 알면 속도 정보가 유실된다.

속도와 위치는 어느 한쪽을 더 정확하게 알 수록 다른 한 쪽은 더 불명확해진다.)

여기서 관찰이란 측정장비로 보는 것 외에 그 사실을 인지하는 행위 전체 를 일컫는다. 멋지지 않은가?

이 우주는 우리가 어떻게 인식하고 있느냐에 관심을 두고 있다!

지금 내가 '그 것'을 안다는 그 사실이 우주 끝에 서 있는 입자의 상태를 변화하게 만든다.

마치 각 입자는 생명이 있는 것 처럼 나와 연결되어 있다..

그리고 내가 어떻게 인식하고 있느냐에 따라 우주는 계속 변형된다.

(가령 동기화된 두 입자가 각각 우주끝에 서 있다고 할때

한 입자의 양자 스핀 값을 알면 다른 입자의 스핀값도 결정되는데,

그 값은 미리 정해진 것이 아니라 한 쪽 입자의 스핀값을 '인식' 하는 그 순간

우주 반대편의 입 자의 값도 그 때 비로소 결정된다. -스티븐호킹의 호두껍질 속의 우주를 참조)

놀랍다.. 그래서 또한 아인슈타인은 닐스보어(양자역학의 아버지)를 매우 싫어했다.

왜냐하면 아인슈타인은 정적인 우주관을 가지고 있었고,

우리가 관찰하기 이전에도 이 우주는 그 모습 그대로를 가지고 존재한다.. 라고 생각했기 때문이다..

물론 결과는 아이슈타인의 패배였다. 양자역학은 지난 100년 간 수십 수백차례 증명이 되었기 때문에..

결국 사람들은 이 우주의 실체 에 대한 생각을 바꿀 수 밖에 없었다.


주관적인 우주..

관찰할 때에만 나타나는 우주..

그 누구도 우주의 실체를 바로볼 수 없다.. 왜냐하면 우주는 우리의 마음 속에 투영되기 때문에..

가시광선을 보지 못하는 생명에게 이 세상은 그저 흑백의 세상일 것이고 그

마저도 보지 못하는 존재에겐 소리로서만 존재하는 세상일 것이다.

따라서 우리도, 우리의 감각기관(및 측정기기)이 허용하는 한계까지만 바라 볼 수 있을 것이다.

그것이 마치 우주의 모든 것이기라도 하는 것처럼!

과학이란 규격화, 객관화 시키려는 인간들의 경이로운 노력이다..

과학이 없었다면 어떻게 달 탐사를 할 수 있었을까.

무엇인가를 측정하고,

규격을 정하는 행위를 통해서 우리는 그나마 서로간에 가지고 있는 주관 적인 요소를 배제하고

어느정도 나름대로 비슷하다 여겨질만한 기준을 가 져왔다.

하지만 그 궁극에서 만난 것은 결국 확률이다.

초미시적 세계에는 온통 혼 돈만 있으며 공간은 가만히 있지 않고 요동친다.

 입자는 결코 선형적으로 움직이지 않고 순간이동 한다.

두 개의 열려진 구멍을 한 입자가 동시에 통과하기도 하는등 파동성과 입자성 모두를 보여준다.

이런 혼돈속에서 뉴턴식 '법칙' 이란 아무런 의미도 없다.

이 곳에서 뉴턴 방정식은 슈뢰딩거의 파동 방정식으로 대체된다.

확률로서 모든 것을 정 의할 뿐 그 어느 것 하나 '확실한' 것은 없다.

과연 이 세상은 그 본래의 모습을 가지고 있는가?


인식이 일어날 때 비로소 이 우주가 나타난다.

불교의 말인데.. 또한 과학의 말이기도 하다. 이 두 학문은 여기에서 만난다.

이 두 위대한 탐구는 서로 다른 방법으로 우주를 보아왔다.

한쪽은 논리와 법칙으로.. 또 한쪽은 논리와 직관으로.. 이 둘 다 논리지향적인 면은 비슷 하다..

그래서 내가 불교를 좋아하는 것이기도 하지만..

하지만 그렇다고 해서 정서적인 종교들이 모두 틀렸다는 것은 아니다.

중 요한 것은 그 어떤 교리 및 철학으로도 우주 전체를 포괄하여 설명할 수 없다는 것이다..

마치 이 우주는 실체를 숨기고(혹은 실체가 없을지도..)

고정된 모습없이 모두 각자가 보는 방식대로 우리에게 나타나고 펼쳐지고 인식되어진다..

나는 생각했다.

왜 이렇게 세상에는 사상이 많을까?

왜 저렇게 자신이 진 실이라 주장하는 이들이 많은 걸까..

이 사람의 견해가 맞다면 저 사람의 견해는 틀리고 저 사람의 견해가 맞다면

이 사람의 견해는 쓰레기통에 버 려야 하는 것인가....

저 사람이 터무니 없는 말을 하는 것이 아니라 저 사람의 우주에서는 그것 이 진실일 수 있다..

는 것을 염두해두어야 할 듯 싶다..

이 세상에는 존재의 숫자만큼의 우주가 있다는 붓다의 말씀처럼..


출처

https://www.ted.com/talks/aaron_o_connell_making_sense_of_a_visible_quantum_object?language=ko#t-451674 

출처: http://fly.co.kr/Index.aspx