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!

의식 : 우리에게 어떻게 의식이 들어온 것일까?

어떤 이론에서는 현실(실재)과 의식이 하나이며 같은 것이라고 본다. 우주는 정말로 모두 당신 머릿속에 있는 것일까?

데카르트는 "나는 생각한다, 고로 나는 존재한다."고 했지만, 똑같은 논리로 "내가 생각하므로 그대가 존재한다."고 한다면 좀 지나친 것일까? 그러나 20세기 물리학계의 가장 영리한 정신들에게는 지나치지 않다. 그들은 양자 세계가 품고 있는 기묘한 암시와 강력하게 씨름했다.

전자나 광자와 같은 양자 입자는 파동함수라 알려진 수학적 개체로만 적절하게 기술될 수 있다. 파동함수는 많은 상태가 동시에 "중첩"된 형태로 존재할 수 있다. 광자를 예로 들면, 광섬유 내에서 서로 다른 두 방향으로 움직일 수 있다. 혹은 전자가 동시에 시계방행과 반시계방향으로 회전할 수 있으며, 두 곳 이상의 장소에 동시에 존재할 수도 있다.

그러나 이들 동시에 존재하는 것들을 관측하려는 어떤 시도에서도 이상한 일이 일어났다. 단지 하나만 볼수 있을 뿐이었던 것이다. 어떻게 수많은 가능성들이 단 하나의 물리적 현실이 될까?

이는 양자역학의 핵심적인 의문이다. 수많은 제안과 해석이 뒤따랐다. 가장 인기있는 것은 '코펜하겐 해석'이라고 하는데 '어떤 것도 관측되거나 측정되기 전까지는 현실이 아니라는 것'이다. 파동함수를 관측하려면 중첩 상태가 붕괴되어야 한다.

그러나 코펜하겐 해석은 '관측 행위'가 정확히 무엇인지에 대해서는 말하지 않는다. 이에 대해 존 폰노이만(John von Neumann)이 침묵을 깨고 '관측이란 의식하는 정신의 행동'(action of a conscious mind)이라고 제시했다. 이는 양자역학의 창시자 막스 플랑크(Max Plank)가 1931년에 "나는 의식을 근본적인 것으로 간주한다. 나는 물질을 의식의 파생물이라 간주한다."라고 내놓았던 아이디어와 맥락을 같이한다.

이 주장은 의식, 특히 인간의 의식에는 무언가 특별한 것이 있다는 견해와도 관계가 있다. 폰노이만(von Neumann)은 양자물리학 법칙에 지배되는 우주의 모든 것은 하나의 방대한 양자 중첩 상태를 생성한다고 주장했다. 그러나 '의식이 있는 정신'은 무언가 다르다. 정신은 자기에게 제공된 양자적 가능성 중의 하나를 선택할 수 있으며 이것을 현실(실재)로, 적어도 그것을 선택한 정신에게는 현실로 만들 수 있는 것이다.

캘리포니아의 로렌스버클리국립연구소의 헨리 스탭(Henry Stapp)은 아직 이 개념에 의견을 내는 소수의 물리학자 중의 하나다. 그는 우리가 "참여하고 있는 관찰자들"로서 우리의 정신은 슈퍼중첩 상태를 붕괴시킨다고 말한다. 인간의 의식이 나타나기 전에는 잠재적인 다중우주(멀티버스, multiverse)가 존재한다고 스탭(Stapp)은 말한다. 이들 모든 가능성이 있는 다중우주 중의 한 곳에 의식이 있는 정신이 출현함으로써, 즉, 우리가 나타남으로써, 우주는 특별한 상태가 되는데, 그것이 "현실"이라는 것이다.

많은 반대가 있다. 한 가지 문제는 현실에 포함된 현상 중의 많은 것들이 이해가 어렵다는 것이다. 게다가 의식이 정말로 존재하는가에 관한 커다란 철학적 의문이 있다고 캠브리지 대학의 물리철학자 매튜 도널드(Matthew Donald)가 말한다. 그는 양자역학을 개입되면 모든 것이 좀 혼돈스럽다고 말한다.

도널드(Donald)는 단언컨대 더욱 기묘한 해석을 선호한다. "'많은' 정신들"이라는 것이다. 이 생각은 양자 이론의 "많은 세상들"이라는 해석과 연관되는데, 이 경우 각각의 세상은 서로 다른 양자적 결정의 결과이며 서로 다른 우주에서 일어난다. 각각의 우주에서는 서로 다른 정신으로 서로 다른 양자 시스템을 보게 된다는 것이다. 이들 정신들은 두뇌의 물리적 실체로부터 나와 공통의 과거와 미래를 공유하지만 현재에 관해서만은 서로 교류할 수가 없다.

이해가 어렵긴 하지만 현실(실재)을 받아들이는 정신의 역할을 이해하기 위한 이런저런 시도는 모두 주의를 기울일 가치가 있다고 도널드(Donald)는 인정한다. 물론 도널드(Donald) 자신도 이것들을 매우 진지하게 받아들인다고 한다.