소크라테스 vs 파인만 – 양자역학, 그 알 수 없는 진실
전날의 대화를 곱씹던 소크라테스는 이튿날 파인만을 다시 부른다.
오늘의 주제는, 과학이라는 이름으로 던져진 가장 급진적이고 위험한 주장—
“관측이 존재를 결정한다”는 명제였다.
소크라테스:
그대가 어제 말하길, 전자는 측정되기 전까지는 ‘결정되지 않은 상태’에 있다 하였지.
파인만:
그렇소. 그것은 중첩 상태—여러 가능성이 공존하는 상태지요.
소크라테스:
허면 내가 그대를 보지 않으면, 그대는 존재하지 않는 것인가?
파인만 (웃음):
하하, 그런 뜻은 아니오. 하지만 전자나 광자 같은 입자들은 다릅니다.
그들은 측정되기 전까지, 어디 있는지 확정되지 않은 상태에 있어요.
소크라테스:
그렇다면 그대의 말은 이렇게 들리는구나.
존재란 ‘앎’에 따라 생기고 사라진다.
그대는 과학자인가, 아니면 꿈을 짓는 마술사인가?
파인만:
코펜하겐 해석에 따르면, 파동함수는 확률의 모임이지 실체가 아닙니다.
측정을 하는 순간, 그 확률이 한 가지 현실로 붕괴되는 것이지요.
예를 들어, 전자가 A에 있을 확률이 50%, B에 있을 확률이 50% 일 때
우리가 측정하면 딱 하나의 위치가 ‘현실’이 됩니다.
그전에는 A도 B도 아닌 ‘가능성’ 상태일 뿐이죠.
소크라테스 (심각한 표정으로):
그렇다면… 만약 내가 측정하지 않으면, 그 전자는 어디에 있는가?
파인만:
“어디에 있다”는 질문이 무의미해집니다.
그건 마치 “실현되지 않은 가능성은
어느 방향으로 떨어져 있는가?”라고 묻는 것과 같지요.
소크라테스:
허면 그대의 세계는, ‘존재한다’는 말조차 정의되지 않는 세계로군.
소크라테스:
그대의 이론은, 모든 존재가 관측자에 의존한다고 말하는 듯하구나.
그럼 내가 눈을 감는다면, 달은 존재하지 않는가?
파인만 (미소 지으며)
그건 아인슈타인이 했던 말이군요.
“내가 보지 않을 때, 달은 정말 존재하는가?”
하지만 달은 수많은 입자들로 이루어져 있고,
그 입자들은 서로 끊임없이 영향을 주고받고 있습니다.
그래서 사실상 ‘스스로를 측정하는 시스템’이라 볼 수 있어요.
소크라테스:
그럼 물리적 존재란, 타자와 관계 맺을 때만 존재할 수 있는 것인가?
파인만:
좋은 철학적 질문입니다.
양자역학은 ‘고립된 실체’라는 개념을 해체시킵니다.
모든 존재는 관계 속에서만 드러나는 특성을 가집니다.
소크라테스:
그대의 말을 요약하자면 이렇군.
사물은 존재하지 않는 것이 아니라,
측정되기 전까지는 어떤 방식으로도 정의되지 않는다.
파인만:
정확합니다.
파동함수는 가능성의 지도이고, 측정은 그 지도에서 한 점을 선택하는 행위지요.
소크라테스:
하지만 그대는, 그 모든 가능성의 배후에 ‘존재’라는 토대를 인정하지 않고도,
우리가 그것을 알고 있다고 주장하는가?
파인만:
나는 단지 우리가 예측한 것이 실험에서 맞았을 뿐이라 말할 수 있을 뿐입니다.
실재가 무엇인지는 아직도 미지수지요.
소크라테스:
그대는 실험으로 현상을 설명하려 하지만,
나는 그 현상이 가능하기 위한 존재의 조건을 묻는 자로서 만족할 수 없노라.
파인만:
그러니 우리가 함께 있는 게 중요하죠.
그대는 ‘왜’를 묻고, 나는 ‘어떻게’를 설명하니까요.
소크라테스 (웃으며):
그렇다면 우린 진리라는 별을 향해, 서로 다른 배에 탄 동지들이로군.
양자역학에서 측정은 현실을 결정하는 핵심 행위이다.
관측 전의 상태는 단일하지 않으며, 중첩된 가능성이다.
코펜하겐 해석은 존재가 관계적이고 비결정적이라는 점을 강조한다.
소크라테스는 존재론적 기초 없이 예측만을 믿는 과학에 회의를 품는다.
파인만은 “우리는 단지 맞는 결과를 얻었을 뿐”이라며
철학의 질문을 겸허히 받아들인다.
다음 편 예고 –
〈3편. 슈뢰딩거의 고양이 – 살아 있음과 죽음의 공존은 가능한가?〉
소크라테스: “그대는 한 생명이 죽어 있으면서도 동시에 살아 있다고 주장하는가?”
파인만: “고양이가 아니라, 해석이 미친 겁니다.”