양자 물리학. 과학자들이 말하지 않는 것 - 세계관을 바꿀 수 있는 놀라운 관점을 만들어내는 이론의 함의. #876289

양자 물리학은 의심할 여지 없이 우리 시대의 가장 매혹적이고 논쟁적인 학문 중 하나입니다. 많은 사람들이 들어본 적이 있지만, 양자 물리학이 얼마나 혁신적인지 제대로 이해하는 사람은 거의 없습니다. 양자 물리학에서 거의 논의되지 않는 한 가지 측면이 있는데, 유물론적 세계관에 집착하는 많은 과학자들이 무시하거나 경시하는 측면, 즉 형이상학적 함의가 바로 그것입니다.
그렇다면 형이상학이란 무엇일까요? 흔히 난해한 것과 연관된 이 용어는 사실 서양 철학에 뿌리를 두고 있습니다. 아리스토텔레스에게 '형이상학'은 존재 자체에 대한 연구, 즉 현실의 궁극적인 원인을 찾는 것을 의미했습니다. 따라서 형이상학은 추상적인 사변의 문제가 아니라 세계란 무엇인가라는 근본적인 질문의 문제입니다. '존재한다'는 것은 무엇을 의미할까요?
오늘날 양자 물리학은 이러한 질문을 새롭고 놀라운 맥락에서 다시 생각하게 합니다.
양자 물리학의 근간이 되는 놀라운 발견은 아원자 규모로 관찰할 때 세상은 우리가 예상하는 대로 움직이지 않는다는 것입니다. 전자, 광자 및 기타 기본 단위인 아원자 입자는 불확실성과 확률이 지배하는 예측할 수 없는 춤 속에서 살아가는 것처럼 보입니다. 양자 이론의 핵심 방정식인 슈뢰딩거 방정식은 이 춤을 확률의 파동으로 설명합니다.  우리가 단단한 덩어리로 상상하는 입자는 실제로는 그렇지 않습니다. 각 입자는 존재할 '확률'을 가지고 있거나, 오히려 무한히 많은 '중첩' 상태에 있을 수 있지만 확실한 상태는 아닙니다. 이런 상황은 언제 바뀌나요?
확률 파동은 관찰될 때만 현실에서 '붕괴'하는 것처럼 보입니다. 즉, 양자 세계에서 일어나는 일은 관찰자의 개입에 따라 달라집니다. 입자는 관찰의 결과로만 소립자가 됩니다. 양자 물리학의 아버지 중 한 명인 막스 플랑크는 처음부터 이 사실을 깨달았습니다. 1931년 그는 이렇게 선언했습니다:
"저는 의식을 근본적인 것으로 여깁니다. 저는 물질을 의식에서 파생된 것으로 간주합니다."
양자 물리학의 상징적인 실험은 이중 슬릿 실험입니다. 두 개의 슬릿이 있는 스크린에 전자 같은 입자를 쏘는다고 상상해 보세요. 어떤 일이 일어나는지 관찰하지 않으면 입자는 간섭 패턴, 즉 중첩된 파동처럼 행동합니다. 그러나 각 입자가 어느 슬릿을 통과하는지 관찰하면 패턴이 바뀌어 입자가 더 이상 파동처럼 행동하지 않고 고체 물체처럼 행동합니다.
19세기에 토마스 영이 처음 수행한 후 양자 키로 재해석한 이 실험은 말문이 막힐 정도입니다. 어떻게 관측이 입자의 거동을 바꿀 수 있을까요?
과학적 유물론이 관찰자가 현실에서 역할을 한다고 주장하는 것은 이단적일 뿐만 아니라 모든 확실성에 대한 위협입니다.  실제로 유물론 과학은 우주를 생명체와의 상호작용과는 무관한 '저 밖에 있는' 별개의 것으로 간주합니다. 관찰자가 양자 과정의 필수적인 부분이라는 생각은 우주에서 의식이 어떤 역할을 하는가라는 심오한 형이상학적 성찰의 문을 열어줍니다. 이는 의식, 즉 의식적인 관찰자의 존재를 현상의 핵심으로 되돌려 놓습니다.
양자 물리학의 또 다른 흥미로운 함의는 '다중 세계' 가설입니다. 1957년 휴 에버렛이 제안한 이 이론에 따르면, 양자 사건이 발생할 때마다 우주는 평행 우주로 '분기'합니다. 이러한 방식으로 모든 가능성이 실현되지만 서로 다른 세계에서 실현됩니다.
이 이론이 맞다면 - 그리고 여전히 격렬한 논쟁의 대상이 되고 있습니다 - 우리의 삶이 각각 다른 길을 따라가는 무한한 평행 우주가 존재한다는 뜻이 됩니다. 이는 형이상학에 새로운 차원을 도입합니다. 그렇다면 우리의 정체성은 무엇일까요? 우리 자신에 무수히 많은 버전이 존재한다면 우리의 진정한 본질은 무엇일까요?
모든 과학자가 양자 물리학의 형이상학적 의미를 받아들일 준비가 되어 있는 것은 아닙니다. 많은 과학자들은 기술적 응용과 같은 실용적인 측면에 집중하는 것을 선호합니다. 이러한 접근 방식은 이해할 수 있지만 실존적 질문은 그늘에 가려져 있습니다.
안타깝게도 오늘날 과학은 여전히 유물론적 관점을 따르는 경향이 있습니다. 하지만 20세기 최고의 물리학자 중 한 명인 데이비드 보엠과 같은 사람들은 이러한 관점에 도전했습니다. 보름은 양자역학이 모든 것이 모든 것과 관련되어 있는 총체적이고 상호 연결된 우주를 제시한다고 믿었습니다.
언젠가 우리는 과학과 형이상학이 라이벌이 아니라 동전의 양면이라는 사실을 깨닫게 될지도 모릅니다. 우리가 보는 현실은 있는 그대로의 세계가 아니라 우리가 인식하는 세계입니다.
결국 양자 물리학은 우리에게 새로운 과학을 제공하는 것만이 아닙니다. 양자 물리학은 우리에게 세상을 바라보는 새로운 시각을 제공하고, 어쩌면 우리 자신에 대한 새로운 시각을 제공합니다.