[스크랩] 양자역학의 두 세계 : 실재와 비실재

일부 과학자들은

과학을 마치 모든 것의 해답인 것처럼 여기며

유일신이 지배하던 시대가 이성적이고 유물론적인

자연주의를 허락하지 않았고 과학을 탄압했던 것처럼 말하기를 좋아한다.

저명한 이탈리아 물리학자 카를로 로벨리는 말한다.

"우주의 모든 물질은 

원자의 자유로운 무작위한 운동과 조합으로 

우연히 만들어낸 부산물일 뿐이다.

인간은 단지 물질일 뿐이며 목적도 없고 완결도 없다.

우리의 삶은 원자들의 조합이며,

우리의 생각은 미세한 원자들로 이루어져 있고,

우리의 꿈은 원자들의 산물이다.

우리의 희망과 감정은 전자들의 조합으로 형성된 언어이다"

​

한마디로 인간은 물질 이상의 존재가 

아니라는 주장이고 이에 설득당하는 사람들도 있다.

과학에 기여한 많은 사람들이

창조주 하나님을 믿는 신앙인들과 사제들이었고

그들은 신앙과 과학을 이분법으로 날카롭게 선을 긋지 않았다.

그러나 언제부터 과학을 만능처럼 이해하고 

틈만 나면 신을 몰아내려고 안달인데

최근에는 양자역학을 그런 도구로 이용하는 사람들도 있는 모양이다.

그들이 주장하는 과학에서 우주와 만물의 기원을 보면 

마술과 기적의 연속처럼 보이는 모순은 간과한다.

과학은 이미 있는 것의 현상에 대해 

원리를 발견하고 이해할 뿐 

그들의 기원에 대해서는 아무런 설명도 하지 않는다.

빅뱅 이전에 세계에 원시의 알, 에너지의 기원은 무엇인지?

빅뱅을 일으킨 동인은 무엇인지?

생명체는 어떻게 시작되고 모든 종은 왜 독립되어 있는지?

DNA 프로그램은 누가 코딩했는지?

그들은 자연이 저절로 또는 우연히 이 모든 일을 알아서 했다고 한다.

그래서 우연한 과학이라 부른다.

과학 = 실험적으로 입증 + 우연*10^무한대승​

보어는 마침내 "자연이 어떻게 존재하는지를 알아내는 것은 물리학의 임무가 아니다.

물리학은 이미 존재한 자연에 대해서 밝혀내는 것이다"라고 고백했다.

필자도 공대출신이기 때문에 과학을 폄하하려는 의도는 전혀 없다.

단지 종교가 과학을 말하면 과학에 신을 연관시키지 말라 주장하면서,

정작 자신들은 과학에서 신을 몰아내려는 주장에 반대할 뿐이다.

그러나 인류가 지금까지 과학에서 신을 부정하는 증거를 발견한 적은 없다.

학자들은 우주를 구성하는 물질이 

암흑에너지가 73%, 암흑물질 23%, 성간물질 3.6%, 

별은 0.4%뿐이고 지구에서 발견되는 무거운 원소는 0.03%밖에 되지 않는다.

암흑에너지, 암흑물질 96%를 차지하는데 이들에 대해서는 알려진바가 없다.

결국 우주에 대해 96%는 설명할 수 없다는 것이고 

나머지 4%의 97%도 정확하게 설명할 수 없을 것이다.

결국 우리는 아직도 우주에 대해서 거의 알지 못한다.

"여호와께서 이와 같이 말씀하시니라, 위에 있는 하늘을 측량할 수 없을 것이다" (렘 31:37) 

혹자는 플랑크 시간(10^-43sec)처럼 

아주 짧은 시간에 에너지가 극대화될 것이라면서 

빅뱅 이전에도 에너지가 존재했으며 전자를 만들어 낼것이라고 주장하기도 한다.

빅뱅 이전에 시간이 존재했다는 것은 과장이고 

에너지도 마찬가지일텐데 에너지의 기원은 또 무엇일까?

​

물리학에서 가장 신비하고 괴이한 현상을 뽑으라면 양자역학일 것이다​.

모든 물질은 원자로 구성되어 있고 원자는 핵과 전자로 구성된다.

핵과 전자는 너무 작아서 ​원자의 99.9999999936%는 텅 빈 공간이다.

원자를 결합시키는 힘을 제거하면 우주는 흔적도 없이 사라지고 말 것이다.

텅빈 공간이지만 빛이 투과하지 못하고 튕겨나와 사물을 볼수 있게 해준다.

빛은 입자이자 파동의 성질을 가진것이 알려졌다.

양자역학의 이중성으로 서로 공존할 수 없는 

2개의 배타적인 특성(입자와 파동)이 상보적으로 공존한다.

빛과 전자의 입자성과 파동성은 상보적이다.

상보적이라함은 서로 모자라는 부분을 보충하는 관계를 말한다.

전자의 특징에는 위치와 운동량을 동시에 측정할 수 없다는 것이다.

고전 뉴톤 법칙에서는 위치와 운동량을 측정해서 

다음의 일어나는 거동을 예측할 수 있었다.

전자의 운동량을 측정하면 위치를 알 수 없다.

파동은 위치를 확정할 수 없는데 

소리가 귀에 들리기는 하지만 

모든 곳에 퍼져 있으며 입자도 어디에 있는 지 알 수 없다.

양자역학은 1773년 토머스 영의 

이중슬릿실험으로부터 의문이 시작되었다.

벽에 뚫은 구멍을 슬릿이라 부르고 

2개의 슬릿이 있으니 이중 슬릿이라 부른다.

​벽을 향해 전자를 쏘는데 

슬릿을 통과해서 스크린에 도달한 전자의 줄무늬를 확인하는 실험이다.

한개의 전자를 쏘면 

한 개의 슬릿을 통과해 스크린에 한개의 줄무늬가 나타날 것이다.

여러개의 전자를 쏘면 

슬릿이 2개이니 스크린에 2개의 줄무늬가 나타날 것이다.

그런데 신기하게도 스크린에는 여러개의 간섭 무늬가 나타난다.

전자가 중첩되지 않도록 한 개씩 연속적으로 쏘아도 

간섭무뉘가 나타나는 것은 신기한 일이다.

이는 한 개의 전자가 2개의 슬릿을 동시에 통과했다는 의미다.

더 놀라운 일이 다음에 일어난다.

과학자들은 하나의 전자가 2개의 슬롯을 통과하는지 

확인하기 위해 검출기(관찰,측정)를 설치하였다.

그런데 이번에는 스크린에 2개의 줄무늬만 나타난 것이다.

누군가 쳐다보면 한 쪽 슬릿으로만 통과하고,

쳐다보지 않으면 2개의 구멍을 동시에 통과한다는 의미다.

아니 전자가 생명체도 아니고 어떻게 이런 일이...

관측한다는 이유만으로 상태가 바뀌는 현상에 

과학자들은 경악했고 멘붕상태에 빠졌다.

하나의 전자가 2개의 슬롯을 지나간다.

측정하면 전자는 하나의 슬롯만 지나가서 입자상태가 된다.

측정하지 않으면 2개의 슬롯을 동시에 지나가며 파동상태가 된다.

이 현상이 양자역학의 알파와 오메가다.

물리학에서 가장 신비한 현상이고 미스테리요 수수께끼고 난제다.

이 기괴한 양자중첩 또는 파동간섭 현상을 두고 다양한 이론들이 쏟아져 나왔다.

하이젠베르크의 불확정성의 원리, 슈뢰딩거의 방정식, 

보어의 상보성, 코펜하겐 해석, 정보이론 해석, 다세계 해석 등이다.

양자역학은 동시에 A와 B의 상태다.

A이면서 동시에 B일수 있다.

두 개의 세계가 있는 것일까?

영혼을 부정하는 이도 있지만 

육체와 영혼, 하늘과 땅, 선과 악, 지옥과 천국, 

보이는 세계와 보이지 않는 세계, 실재와 비실재 등 두 개의 세계가 있는 것과 같다.

양자중첩에 대한 다세계 해석은 

두 개의 우주가 존재한다고 가정하는 것이다.

측정자가 보는 세계가 하나 있고 (보이는 전자)

측정자가 볼 수 없는 또 하나의 세계(보이지 않는 전자)가 있다.

측정자는 자신이 속한 우주만 볼 수 있다.

동시에 2개의 세계를 볼 수 없다.

이쯤되면 과학의 지평을 넘어 철학적 차원에 이른다.

동시에 2개의 세계를 볼 수 있는 이는 신이나 영적존재들이다.

과학이나 물리의 심연에는 이렇게 철학적 문제와 종종 만난다.

보어는 죽는 날까지 양자역학의 철학적 문제에 몰두하였다.

철학적 문제란 종교적 의미의 다른 말이다.

전자는 측정하기 전에 실재하지 않는다. (위치를 알 수 없다)

보이는 세상은 실재가 아닐 수 있다.

우주에 지성이나 자유의지가 존재하는가?

유물론적 학자들은 결정론을 선호할 것이다.

측정이 가능한 일반항만 존재하는 세계가 사람이 인식하는 세계라면,

일반항이 존재하지 않는 유형 즉 카오스, 혼돈, 생명현상, 

자유의지, 미래예측, 전자의 위치, 양자도약은 사람의 인지를 뛰어넘는다.

하지만 우리 세상에 이런 일들이 버젓이 존재하는 것은 신의 지문과도 같다.

빛의 이중성, 전자의 상보성, 양자중첩, 

우주의 96%를 차지한다는 암흑물질과 암흑에너지

137억년전 빙뱅으로 우주시작 ~ 현재 ~ 10^108승년 후 우주와 물질, 시간 종료

과학자들은 우주의 시간이 유한하다고 말한다.

성경도 우주가 유한하다고 말하지만 영생의 세계가 있다고 말한다.

플라톤의 <국가> 7권에 유명한 이야기가 있다.

어두운 동굴 속에 사람들이 갇혀 있는데 

앞에 있는 동굴 벽을 향해 묶여 있어서 

뒤쪽에서 횃불이 벽에 비쳐주는 그림자만 볼 수 있다.

그들은 그림자가 실재라고 생각한다.

어느날 그들 중 한 사람이 풀려나서 

동굴 밖으로 나와 햇빛과 넓은 세계를 발견한다.

그는 그 세계를 동굴의 사람에게 말해주지만 

무지와 편견 때문에 믿지 않는다.

이 이야기에 나오는 동굴안의 사람들을 

유물론자는 종교에 얽매인 사람들이라 말하고,

종교인은 유물론자들이라고 말한다.

그들의 주장은 누가 옳은 것일까?

어디까지 옳다고 가정해야 할까?​

종교인은 신을 증명하지 못하고 

과학은 과학이 설명할 수 없는 틈새가 존재한다.

​

인간은 단지 물질이어서 

목적 없이 살다 또는 즐기다가 죽으면 소멸된다는 측과,

인간은 하나님의 형상으로 창조된 특별한 존재로 

하나님의 자녀로  천국에 들어가 영생할 것이라는 

분명한 목적의식을 갖고 사는 것 사이에 어느 것을 선택해야 할까?

과학은 기원을 설명하지 못하는 치명적인 단점이 있고, 

종교는 기원을 설명해 주지만 그 세계를 증명할 수는 없다.

하지만 양자역학의 상보성에서 보이지는 않지만 실재하는 세계가 있다. 

​

성경에 하나님은 이런 딜레마에 대해 어떻게 말씀하실까?

하나님은 욥에게 근본적인 문제에 질문하셨다. (욥기 38장)

"내가 땅의 기초를 놓을 때에, 

우주를 창조하고, 생명체를 만들 때에 네가 어디에 있었느냐?"

"누가 자연법칙을 만들었느냐?"

"네가 7*10^22승개의 별들이 운행하는 궤도를 아느냐?" 

"바다,태양,달,별의 한계를 정하고 

자연의 순환과 각 생명체들에게 고유한 본성을 준 이가 누구냐?"

성경은 이 모든 만물의 배후를 하나님이라고 분명히 밝히지만

과학은 이런 펀더멘털한 질문을 하지도 않으며 

자연이 저절로 설계도 없이 이 일을 이루어냈다고 주장한다.

누구의 주장이 합리적인가?

"빛이 있으라"

무에서 "펑" 우주탄생~

로봇의 예를 들어보자.

로봇과 자연이 같으냐? 질문하겠지만 

오히려 이성이 없는 자연은 확률이 더 적다고 생각한다.

로봇을 만들려는 사람은 다음과 같은 순서로 만들어야 한다.

<설계도 → 부품 제작 → 부품 조립 → 프로그램 코딩 → 전원 인가 → 테스트 및 미세조정 → 양산>

진화론은 치명적으로 목적, 정보, 설계도, 

프로그램, 전원인가 과정이 없으며 

무작위로 진행되는 부품제작, 부품조립에서 성공할 확률은 제로에 가깝다.

순서	설계자	설계도	목적	정보 지식	부품 제작	부품 조립	프로 그램	전원   인가	테스트	미세  조정	양산
창조론	하나님	○	○	○	○	○	○	○	×	×	○
진화론	자연	×	×	×	○	○	×	×	○	○	○

​

설계도가 없다는 것은 

목적도 없고 정보도 없다는 것인데 

목적과 정보없이 무엇을 만든다는 자체가 모순이다.

지구상에 있는 모든 물건은 

만든 사람이 있고 목적이 있고 

그것을 만들기 위한 지식과 정보가 있어야 한다.

우주와 지구의 모든 생명체가 

아무 목적도 없이 저절로 우연히 만들어질 확률이 있을까?

자연이 스스로 어떤 정보와 지식과 자유의지를 가진 존재인가?

유물론적 과학자들도 아니라고 한다.

그들의 주장대로 

자연은 개별적인 것들의 종합을 지칭하는 단어지만

그 자체가 만물을 통제하는 지성적인 존재가 아니라 추상적인 것이다.

그럼에도 불구하고 자연이 우연히 이루어 냈다고 주장하는 저의가 참 무지하다.  

 

그러므로 사람은 죽는 순간, 

누가 설명을 굳이 해주지 않아도

즉시 신의 존재와 자신의 영원한 거처를 깨닫는다.

양자역학은 하나님의 존재를 알려주는 신의 지문과도 같다.

​과학으로 이해할 수 없는 지평 넘어 신비한 신의 힌트를 한 컷 끼어 넣은 것일까!

과학에서도 이러한 것들의 궤도를 그려가다보면 신을 만날 수 있을 것이다. 

"여호와가 말하노라, 나는 천지에 충만하지 아니하냐?" (렘 23:24)​

"네 의를 세우려고 나를 부인하려느냐?" (욥 40:8)​

참고자료​

1. 보이는 세상은 실재가 아니다(카를로 로벨리)

2. 김상욱의 양자공부

3. 천문학 콘서트 (이광식)

출처: 카이로스 / ars

출처 : * 주님 오시는 발자국 소리 *

글쓴이 : 엘샤다이 † 원글보기

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