글/ 문사예(聞思睿)
[명혜망] 미국 존스홉킨스대 물리학 및 천문학 교수인 리처드 콘 헨리(Richard Conn Henry)는, 2005년 학술지 네이처에 ‘정신적 우주(The Mental Universe)’라는 제목의 에세이를 발표했다.
헨리 교수는 이 글에서 몇몇 물리학자들의 주장을 인용해, 우주의 기반은 물질이 아닌 정신임을 강조했다. 그는 물리적인 상호작용을 배제한 양자 물리학 최신 실험에서도 “오직 정신 작용으로만 파동 함수가 붕괴됐다. 따라서 우주는 전적으로 정신적임을 알 수 있다”[1]라고 설명했다.
헨리 교수는 20세기 양자역학 권위자 중 한 명인 제임스 호프우드 진스(James Hopwood Jeans)의 발언을 인용했다. 진스는 “현대 지식의 흐름은 비기계적인(non mechanical reality) 현실을 향하고 있다. 우주는 거대한 기계가 아닌 거대한 사상에 가까워 보인다. 정신은 더 이상 물질세계의 우연한 침입자가 아니다. 우리는 정신을 물질세계의 창조자와 리더로서 환영해야 한다”라고 말한 바 있다.
우주는 물질적인가, 아니면 정신적인가? 19세기 다양한 논쟁이 벌어지고 있을 때 유물론이 등장했다. 유물론은 물질이 정신을 결정하고, 정신은 물질을 변화시킬 수 없다고 주장했다. 즉 물질이 정신보다 우선적인 존재라는 것이다. 유물론은 물질의 존재 형식에 관해, 인간의 정신에 의존하지 않는 객관적인 실체라고 정의했다.
유물론자들이 가장 자주 인용하는 주장 중 하나는 “달이 떠야 사람이 볼 수 있는 것이지, 사람이 달을 보고 싶다고 해서 달이 뜨는 건 아니다”라는 것이다. 이런 주장이 설득력을 얻으면서 ‘물질이 정신을 결정한다’는 인식은 한동안 세상에 깊이 뿌리를 내렸다.
하지만 19세기 말에서 20세기 초 발견된 ‘광전효과’는 양자 물리학이란 새로운 영역을 탄생시켰다. 이때부터 과학자들은 모든 물질이 ‘입자’와 ‘파동’이라는 상반된 성질을 동시에 갖고 있다는 사실을 발견했는데, 이는 이해하기 쉬운 개념이 아니다. 20세기를 대표하는 물리학자 중 한 명인 닐스 보어가 “양자 이론에 당황하지 않는 사람은 양자 이론을 이해하지 못한 사람”[2]이라고 말할 정도다.
유명한 ‘이중슬릿 실험’에 따르면, 빛이 두 개의 슬릿을 통과할 때 광자(光子)는 관찰자가 있는지 여부에 따라 다른 속성을 보인다. 광자는 관찰자가 없을 때는 곡선을 따라 움직이며 파동성을 나타내지만, 관찰자가 있으면 직선을 따라 움직이며 입자성을 나타낸다.
사람이 보느냐 보지 않느냐에 따라 이렇게 입자의 속성이 완전히 달라지는 이유는 무엇일까? 사람의 의식이 입자를 변화시킨 것일까?
20세기 초, 양자 이론의 창시자인 독일 과학자 막스 플랑크(Max Planck)는 정신에 대해 이렇게 말했다. “정신은 근본적인 문제이며, 물질은 정신의 파생물에 불과하다. 인간은 정신의 근원을 알아낼 수 없지만, 우리가 알고 있는 만물은 모두 정신을 기반으로 존재한다.”
1927년 9월, 닐스 보어는 양자역학의 현상을 ‘상보성 원리’로 해석할 것을 처음 제안하고, “독립적으로 존재하는 입자란 있을 수 없다. 입자는 관측자와의 상호작용 속에서만 그 속성에 대한 정의를 내릴 수 있다”[3]라고 지적했다.
이는 어떤 입자든 독립적인 속성을 가질 수 없고 우주 전체와 불가분의 관계가 있다는 것이다. 또한 보어의 ‘상보성 원리’는 중국의 음양학설과도 일맥상통한다. 중국의 선현들은 대립하는 성질의 상보성을 태극(太極)으로 함축하고, 모든 자연현상과 인간의 희로애락에 이 원리를 적용했다.
경험적 과학에서 정신은 공허하고 측정할 수 없는 것이다. 하지만 보어의 양자학설은 정신이 입자의 속성을 변화시킬 수 있음을 보여줬다. 이 때문에 양자역학은 현재 가장 주목 받는 과학연구 분야로 기술 혁신을 주도하고 있다.
그동안 수많은 물리학자들이 이 영역을 연구해왔는데, ‘이중슬릿 실험’이 그중 하나다. 이 실험에서는 관찰자의 의식이 입자의 운동 형태에 직접적인 영향을 미친다는 사실이 입증됐는데, 입자와 입자 사이에서도 비슷한 현상이 일어날 수 있을까? 입자에게 의식이 있다면 입자끼리도 정신적 상호작용이 있지 않을까?
‘양자 얽힘’으로 양자의 의식 입증
1982년, 프랑스 물리학자 알랭 아스펙(Alain Aspect)과 그의 연구팀은 미립자 간에 ‘양자 얽힘’이라는 특별한 상호작용이 존재한다는 사실을 실험으로 입증하는 데 성공했다.
이 실험에 따르면, 두 입자가 원래 얽힘(같은 근원)이 있었다면 나중에 아무리 멀리 떨어져 있어도 계속 연결돼 있어, 한 입자에 어떤 변화가 일어나면 다른 입자도 즉시 알고 반응한다. 이는 두 입자가 주문을 외우듯 광속을 초월한 속도로 정보를 주고받지 않는다면 불가능한 일이다.
이처럼 불가사의한 원격작용은 우주에서 빛보다 빠른 것은 없다는 특수상대성이론에 위배됐다. 이 때문에 아인슈타인은 ‘유령 같은 현상’이라고 조롱하며 죽을 때까지도 이를 완전히 받아들이지 않고, ‘숨은 변수’를 찾아내려고 노력했다.[3]
하지만 양자 얽힘은 세계 여러 연구팀에 의해 검증됐으며, 최근 수십 년 이래 가장 중요한 과학적 성과 중 하나로 공인받고 있다. 양자 얽힘의 원인은 아직 정확히 밝혀지지 않았지만 이미 철학, 과학 및 종교에 지대한 영향을 미치고 있다.
2012년 오스트리아 빈 대학의 자일링거 교수 연구팀은 카나리아 제도 내 143km 떨어진 라팔마와 테레페네 사이에서 양자 정보를 순간이동시키는 것을 성공하며 신기록을 세웠다.
2015년 미국 국립표준기술연구소(NIST) 연구원들은 동일한 광자쌍 여러 개를 만들고 서로 다른 위치로 배분한 후 ‘벨 부등식’을 검증했는데, 실제 값과 위배된다는 결론을 얻었다. 이는 ‘유령 같은 원격작용’이 실제로 존재한다는 사실을 밝혀낸 것이다.
네덜란드 델프트공대 연구팀도 사상 가장 엄격한 실험을 통해 양자역학의 ‘원격작용’이 실재한다는 것을 증명했다고 발표했다.
이 같은 획기적인 성과는 4차원 공간에 존재하는 정신의 존재를 직접적으로 입증하지는 못했지만, 미립자가 의식이 있다는 가장 좋은 증거가 될 수 있다.
그렇다면 동양 문화에서는 ‘원격작용’을 어떻게 해석할까? 도가는 인체를 작은 우주라고 보는데, 몸 바깥과 몸 안의 우주는 크기가 같다. 또한 우주는 서로 연결된 통일체라고 본다. 중국 전통문화에서는 ‘만물에는 영혼이 있다’고 한다. 즉 우주 만물은 물질성과 영성을 동시에 갖고 있다는 것이다.
20분 만에 싹 트는 식물의 기적
현재 미국 국립의학도서관에 소장되어 있는 ‘미국 중의학저널(American Journal of Chinese Medicine)’에는 이런 내용의 논문이 수록돼 있다.
“쑨추린(Chulin Sun)은 특별한 능력을 가진 여성으로, 중국인체과학연구회 회원이다. 그녀는 외기(外氣) 기공사다. 외기란 기공의 일종인데, 정신으로 중국 전통의학에서 말하는 기의 에너지를 끌어모을 수 있다.”
“쑨추린은 정신의 힘으로 기 에너지를 식물 씨앗에 투사해, 씨앗이 20분 만에 뿌리 내리고 몇 센티미터 정도 싹이 나게 했다. 그녀는 이 같은 시범을 미국의 180개 대학과 중국 연구기관 및 기타 국가(일본, 태국, 말레이시아 등)에서 선보인 바 있다.”
이 같은 현상을 연구한 과학자들은 논문 초록에 다음과 같이 밝혔다.
“기 에너지가 식물 발아 조직의 유전자 위치(genetic locus)를 변경시켜 특정 시간 내에 가속해 발현하게 한 것으로 보인다.”
쑨추린은 사람이 초능력 상태에 들어가면 식물과 소통하고 정보를 교환할 수 있다고 밝혔다. 또한 식물도 의식이 있고 감정이 있으며, 인간의 의식과 특정 정보가 식물의 성장 방식과 속도를 바꿀 수 있다고 설명했다.
물질에 대한 인간 정신의 영향은 기존의 상식을 초월한다. 전통 과학은 인간의 사상을 틀 속에 가둬놓고 있지만, 사람은 누구나 우주의 신비를 탐구하려는 갈망이 있다.
다행히 물리학자들의 끊임없는 노력으로 양자 얽힘에 대한 연구는 계속 앞으로 나아가고 있고, 사람들의 사고방식 또한 갈수록 바뀌고 있다.
(계속)
원문발표: 2023년 10월 12일
문장분류: 문화채널
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