아래 글은 얀 웨스터호프(Jan Westerhoff)의 글로 그는 영국의 더럼(Durham) 대학 및 런던 SOAS(School of Oriental and African Studies, 동양 및 아프리카학 연구학교)의 철학자이며, '현실(실제)에 대한 매우 간단한 소개'란 뜻의 저서 'Reality: A very short introduction'(옥스퍼드 대학 출판사, 2011)의 저자이다. 앞으로 8차례에 나눠 발췌 정리해 보겠다<필자 주>

글의 순서 :

1. 정의
2. 입자물리학 표준모델: 모든 것의 기반
3. 물질 : 물질은 진짜 있는 것인가?
4. 수학 : 모든 것은 수로 이루어진 것인가?
5. 정보 이론 : 정보의 세계
6. 의식 : 우리에게 어떻게 의식이 들어온 것일까?
7. 인식론 : 현실이 존재한다는 것을 어떻게 아는가?
8. 시뮬레이션 : 미래

아침에 일어나면 당신은 엊저녁에 떠났던 그 세상을 다시 발견한다. 당신은 여전히 당신이고 일어난 그 방은 잠들던 그 방이다. 바깥세상도 다시 재편된 것 같지는 않다. 역사는 변하지 않았고 미래도 여전히 알 수 없다. 달리 말하자면, 당신은 현실로 돌아온 것이다.

하지만 현실이란 무엇인가? 깊이 파고들수록 현실을 이해하기란 더욱 어려워진다. 우리 주변의 세상을 근본적으로 이해하기 위한 여행을 떠나 보자. 먼저 현실의 정의를 내리는 것으로 시작하여, 마지막은 현실이 무엇이든 간에 당신이 그러리라 여기는 그런 것이 아니라는 것으로 끝맺을 것이다. 어쨌거나 놀라지 마시기를!

정보 이론 : 정보의 세계

우리가 현실이라 부르는 것은 실제로는 우주-크기의 양자 컴퓨터상에서 실행되는 프로그램 출력일지도 모른다.

당신이 살고 있다고 생각되는 어떤 종류의 현실이든 그걸 믿는다면 아마도 당신 생각이 틀릴 것이다. 우주는 한 대의 컴퓨터이며, 그 안에서 진행되는 모든 것은 정보 처리 측면에서 설명될 수 있다.

현실과 컴퓨팅 사이의 연관성은 곧바로 명확하게 들어오지 않을지는 모르지만, 그러나 위에 놓인 층층 구조를 걷어치우면 일부 연구원들이 우리가 발견할 것이라 생각하는 바로 '그것'(현실)이다. 우리는 세상이 입자들과 이들을 구속하는 힘들로 구성되었으며 양자역학으로 설명될 수 있다고 생각한다.

그곳이 바로 컴퓨터 이야기를 시작할 곳이다. 당신 책상 위에 놓인 박스 형태의 기계라기보다는 컴퓨터가 적어도 정보를 처리하는 무언가 개념적인 것이라 생각한다면 그렇다. 옥스퍼드 대학의 블라트코 베드랄(Vlatko Vedral)은 "양자물리학은 정보 처리 측면에서 거의 다 설명될 수 있다. 모든 것의 밑동에서 정보가 처리되고 있는 것을 연상할 수 있다."고 말한다.

정보는 확실히 양자 이론에서 특별한 위치를 차지한다. 유명한 불확정성 원리는 '정보의 제약'으로 축약된다. 양자 얽힘은 '양자 객체가 거리에 상관없이 원격으로 서로 특성을 공유하면서 정보를 교환'하는 것이다.

사실 우주의 모든 프로세스는 컴퓨터처럼 두 가지의 답변, 즉, '예'와 '아니요', '여기'와 '저기', 그리고 '위'와 '아래' 등의 이진(二陣) 답변을 생성하는 입자들 간의 상호작용으로 축약될 수 있다. 이는 자연이 가장 근본적인 수준에서는 컴퓨터처럼 이진 정보, 혹은 비트를 처리하고 있는 것과 같음을 의미한다. 수없이 많은 비트가 플립(flip)된 결과는 끝없이 정리되고 또 재정리되면서 원자들 간의 상호작용이라고 우리가 인지하는 것, 다시 말하자면, 현실(실제)이라는 것이 된다.

MIT의 에드 프레드킨(Ed Fredkin)에 따르면 우리가 이 프로세스를 깊이 파 내려가면 우주가 단 하나의 법칙을 쫒는 것을 발견할 것이라고 한다. 즉, 단 하나의 '정보 처리 법칙'만 있으면 우주를 만들 수 있는 것이다. 프레드킨(Fredkin)의 견해에 따르면 이것은 일종의 "if-then" 절차인데, 다만 논리 게이트상의 작동이 아니라 우주의 정보 '비트'에 적용되는 법칙인 것이다.