양자역학의 공동체 사회의식문화로 한국의 분열사회구조를 혁신
1. 서론
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| 황청호 역사정책연구소장 |
내가 대학을 다닐 때는 아직 융. 복합이라는 학문적인 사회제도가 실시되기 전이었다. 그래서 대부분의 대학생들이라면, 자신들의 전공과목만을 중심으로 필요한 사회적인 정보들을 얻으며, 이를 바탕으로 하여 자신들이 꿈꾸는 미래희망의 꿈을 키워나가며 살아왔던 그런 시대였다. 하지만 지금의 시대는 급변하여 자신들의 주된 전공과목들만을 가지고 사회생활을 할 수 있는 그런 단순한 시대가 아니다. 지금 우리들이 살아나가는 이 시대는 많은 분야에서 정보를 교환하며 서로 함께 학문적인 지식을 공유하는 융. 복합적인 디지털정보문화의 사회이다. 이런 문화에서는 단일 전공과목에서 배운 그런 정해진 단순한 답들이 나올 수 없다. 왜냐하면 다양한 사회적이며, 학문적인 시각에서 보는 관점들이 서로 매우 다르기 때문이다. 우리들은 이제 이런 다양한 문화에서 요구하는 답들을 만들어나가며, 이 세상을 살아나가야만 한다. 그런데 이러한 다양한 문화는 사회생활에 필요한 정답의 모호성으로 인하여, 극심한 사회혼란을 항상 야기 시키기도 한다. 그러므로 우리사회는 바로 이런 문제를 이해하고자 하는 노력이 반드시 있어야만 한다.
우리들은 이러 극심한 사회혼란을 막으며 오늘날의 융. 복합적인 시대를 살아나갈 수는 없을까? 융. 복합적인 사회는 각기 다른 사회와 사회, 문화와 문화, 학문과 다른 학문들이 서로 만남을 이루며 공유하는 그런 사회이다. 따라서 이러한 융. 복합사회는 사회질서를 위해 우리들에게 항상 보편적이고, 객관적이며, 사회적인 인식의 틀을 요구하고 있다고 볼 수 있다. 이런 인식들이 통하는 사회는 바로 과학적인 사유방식들만이 오늘날을 살아나갈 수 있음을 직접적으로 나타낸다. 바로 우리들의 삶이 자연과학의 융, 복합사회로 발전하여 나아가야만 한다는 것을 들어내고 있는 것이다. 우리들이 살아나가는 모든 자연과학의 세계는 모두 융, 복합적인 군집사회의 구조를 이루고 있다고 볼 수 있다. 우리들은 이 융, 복합적인 자연과학의 세계를 양자역학이라는 자연과학으로 살펴 볼 필요가 있다. 바로 양자역학은 일반적인 고전물리학에서 볼 수 없는 복잡한 융, 복합적인 입자세계의 움직임을 설명해낸다. 그리고 양자역학은 입자와 입자의 움직임인 파동현상으로 융, 복합의 세계를 설명한다. 또한 이러한 양자역학의 세계는 인문사회계열의 세계에서도 들어난다. 우리는 이러한 현상을 반드시 주의 깊게 살펴 볼 필요가 있다. 먼저 양자역학이 나오기 이전의 고전물리학의 세계를 살펴보자. 고전물리학은 순수한 자연적인 이론물리학이라고 생각하면 될 것이다.
2. 고전물리학과 스포츠응원문화
가을은 풍요의 계절이다. 가을에는 많은 스포츠행사들이 열린다. 이 스포츠 행사가 열리는 운동장에서 우리들은 늘 상 응원단장의 지휘에 맞춰 응원을 한다. 그런데 스포츠 응원에 있어서 파도타기라는 응원이 있다. 파도타기 응원에서 우리는 고전 물리학의 과학이론을 살펴 볼 수 있다. 우리들은 운동장 스탠드위에 앉아 있고, 우리들의 앞에는 응원단장이 서 있다. 이 응원단장이 파도타기를 하자고 크게 소리치면서 움직이기 시작하면, 관객들은 그 움직임에 따라 함성소리를 내면서 일어났다 앉으면 된다. 그러면 멎진 파도타기는 완성되는 것이다. 이 파도타기의 상황은 바로 이론물리학에서 말하는 입자와 파동현상을 잘 보여준다. 바로 앞으로 움직이면서 달려가는 응원단장은 입자(粒子)이고, 관중의 파도타기는 파동(波動)현상이다.
중요한 것은, 이 파도타기의 포인트가 그저 그 자리에서 일어났다 앉으면 된다는 점이다. 스탠드에 앉아 있는 사람들은 응원 단장처럼 앞으로 달려 나갈 필요가 전혀 없다는 것이다. 아니, 그렇게 달리면 파도타기가 안 된다. 우리는 응원단장이거나, 파도를 만드는 응원단에 앉아 있거나 둘 중 어느 하나의 상태에만 있을 수 있다. 이게 우리들의 경험이 말해주는 상식에서 나오는 고전물리학의 입자와 파동현상의 경험이다. 응원단장은 관객을 유도하는 입자이며, 관객들은 파도타기를 만들어내는 각기 다른 파동의 군집입자들이다. 그러나 고전물리학에서는 이 둘을 서로 분리해본다.
이처럼 고전 물리학에서 물질의 상태는 입자와 파동 두 가지로 나뉜다. 이를테면 고전물리학에서 빛은 파동(波動), 전자는 입자(粒子)로 여겨진다. 여기서 물질은, 응원단장과 응원 단원처럼, 입자와 파동 한 가지 상태에만 있을 수 있다. 입자와 파동은 서로 배타적이어서, 이 둘을 동시에 가진 물질이란 모순적 상태에 있어서 존재할 수 없다.
3. 물리적인 간섭현상에 따르는 공명현상
우리는 이러한 고전물리학의 현상을 다시 한 번 새롭게 조명해보면 뜻밖의 색다른 현상을 찾아 볼 수 있다. 바로 입자파동의 새로운 특징들이 들어난다는 것이다. 우리는 이러한 입자파동의 중요한 특징 중 하나을 ‘간섭 현상’이라고 생각할 수 있다. 이러한 파동의 간섭현상을 잘 보여주는 사례가 1940년 11월 7일 미국 타코마 해협에서 있었던, 바로‘타코마 다리 붕괴사건’이다. 타코마 다리가 붕괴된 것은 바람이 만들어내는 파동과 다리가 가진 파동이 서로 공명하여 이 파동의 크기(振幅)이 엄청나게 커져버렸기 때문이다. 이를 우리는 파동간의 ‘보강간섭’이라고 부른다. 바로 타코마 다리는 보강간섭의 힘을 견디지 못하고 무너져 내린 것이다. 파동현상에는 이와 정반대의 현상들도 있다. 바로 파동이 공명하면서 서로의 힘을 상쇄해 버리는 것이다. 우리는 이를 ‘상쇄 간섭’이라고 한다.
이러한 간섭현상은 물질을 입자와 파동으로 구별하는 기준 중 하나다. 간섭현상을 보이면 파동이 되고, 그렇지 않으면 바로 입자가 되는 것이다. 그런데 빛의 경우에는, 두 줄기 빛이 서로 만나면 보강과 상쇄가 교차로 일어나면서 얼룩덜룩한 무늬가 생긴다는 것이다. 그렇기에 빛은 파동이다. 반면에 전자는 이런 현상이 나타나지 않기에, 입자다. 그러나 이러한 고전 역학적인 물질이 가진 입자와 파동의 구별은 양자역학에서는 바로 무너지게 된다.
4. 양자역학의 실험으로 들어난 공동체적인 사회의식문화
양자역학에서는 빛은 파장이기는 하지만, 입자처럼도 행동한다는 것이다. 즉 A이면서 B처럼 행동하고, B이면서 A처럼 행동하기도 한다는 것이다. 이러한 빛은 입자처럼 작은 에너지 덩어리로 움직인다. 이렇게 입자처럼 행동하는, 덩어리진 에너지를 우리는‘양자’라 하고, 빛의 양자 상태를 우리는 또한‘광자(光子)’라고 한다.
파동인 빛이 입자처럼 행동한다고? 우리들의 일반적인 상식에서는 이건 말도 안 되는 소리라고 이해할 것이다. 이 얘기는, 우리들이 운동장에서 응원할 때 응원단장으로 앞으로 달려 나가면서, 제자리에서 앉았다 일어났다 하는 응원단원이기도 하다는 소리이다. 전자(電子)와 같은 입자는 또한 파동처럼 움직인다는 이러한 개념은 실험으로 바로 증명된다. 그리고 그 결론은 우리가 이해하기 어렵지만, 바로 파동은 입자로도 입자는 파동으로도 작동한다는 것이었다. 즉 고전물리학의‘ A는 A이요, B는 B’이다가 아니라, 양자역학에서는‘ A는 B이요, B는 A이다’라는 것이다.
그런데 물질의 입자와 파동의 이중성은 ‘이중슬릿실험’에서 더욱 명확하게 드러난다. 실험 장치는 이렇다. 우선 전자를 총알(粒子)처럼 쏠 수 있는 총이 필요하다. 그리고 두꺼운 도화지 같은 것에 작은 틈을 낸다. 우리는 이 틈을 ‘슬릿’이라고 한다. 그리고 이 판과 적당하게 떨어져 전자총알을 이 틈을 향해 한 발씩 쏜다. 그러면 슬릿을 통과한 전자 총알은 뒤에 흔적을 남긴다. 그리고 그 모습은 아래 그림 1과 같이 생긴다.
이번에는 슬릿이 두 개가 나란히 있는 판에 총알을 쏴보자. 총알은 입자이니, 그림 2와 같은 모습이 찍힐 것이라고 쉽게 상상할 수 있다.
그러나 실험 결과는 이런 예측을 완전히 무너뜨린다. 슬릿 2개를 통과한 전자총알이 만든 결과는 그림 3과 같이 입자인 전자들이 파동의 간섭현상과 같은 흔적을 만든다는 것이다. 그리고 그간 파동인 줄 알았던 빛 역시 이와 동일한 모습을 보인다는 것이다.
우리들은 이 기가 막힌 현상을 이해하기 위해 실험을 좀 더 정밀하게 고안해 볼 수 있다. 전자 총알의 경로를 알기 위해 두 슬릿 근처에 일종의 전자총알 감시카메라를 단 것이다. 바로 두 슬릿 중 전자총알이 어디를 지나가기에 이런 현상이 일어나는지를 알아보고자 한 것이다. 그랬더니 전자라는 놈들이, 슬릿이 두 개임에도 불구하고, 아까와는 달리 입자 상태로 자신을 드러내는 것이 아닌가. 슬릿이 하나면 입자로, 슬릿이 두 개면 파동으로 그 모습을 드러내는 물질, 그리고 다시 그 중간에 경로를 알기 위한 실험 장치를 추가하자마자, 파동에서 입자로 모습을 바로 바꾸는 물질이 된 것이다. 이처럼 모든 물질은 입자이면서, 파동인 것이다. 이때 입자를 기(氣)라 생각하고 파동인 리(理)라 생각하면, 양자역학은 바로 이기일원론(理氣一元論)이라는 사실이 증명이 되는 것이다.
양자역학이 가진 혁명성은 바로 이것이다. 양자역학은 자연이 우리와 떨어져 객관적으로 존재하는 무엇이 아니라고 바로 말한다. 자연은 언제나 우리와의 관계 속에 존재한다. 자연은 우리와의 관계양식에 따라 그 자신의 모습을 이처럼 드러낸다. 바로 양자역학은 당신(B)이 나(A)이고, 내(A)가 곧 당신(B)이라고 말한다. 이 얼마나 훌륭한 양자세계의 공동체사회인식인가? 우리는 생각해보지 않을 수 없다.
그러면 원자세계에 대한 객관적 기술을 반드시 해야만 하는가? 고전물리학은 이런 신념에서 출발한다. 우리는 우리 자신, 즉 인간이 없더라도 이 세계는 존재할 수 있다고 말한다. 고전물리학은 인간의 주관과 별개로 모든 세계가 존재할 수 있다는 신념을 추상화시킨 바로 그것이다. 객관성이란 과연 무엇인가? 우리는 바로 이와 같은 객관성에 대하여 반성의 자세를 갖고 있다. 그러나 분명한 것은 양자론은 과학이며 따라서, 순수한 주관주의에 포함되어서는 안 된다. 양자역학에서는 주관적인 정신이 개입되어야 한다고 말하는 것은 지나친 반발일 뿐이다. 바로 양자론은 과거와 같이 주관과 객관의 엄격한 분리를 주장하지 않는다. 이 분리는 과거 고전물리학의 중요한 태도였다. 그러나 오늘날의 현대 양자물리학에서는 엄격한 분리가 있을 수 없으며, 양쪽의 상호 관계성을 매우 중시하고 있다. 바로 양자역학에서는 완전한 객관성이란 환상일 수 있다는 것이다.
여기서 우리가 관찰을 포함한 실험이란, 자연에 대한 우리의 관계 형식을 나타낸다. 그렇기에 하나의 실험을 계획한다는 것, 그것은 자연과 어떻게 관계를 맺을지에 대한 우리의 질문이다. 이중슬릿 실험을 다시 떠올려보자. 우리는 우선 자연에 ‘슬릿 하나’를 가지고 물었다. 그러자 자연은 입자로 대답했다. 그리고 다시 ‘슬릿 둘’을 가지고 묻자, 자연은 파동으로 답한다. 마지막으로 여기에 경로검출장치라는 질문을 더하여 묻자, 자연은 다시 입자라고 답한다.
우리가 관찰하고 있는 것은 그 자체로서의 자연이 아니라, 인간의 자연에 대한 질문방식 속에 나타난 바로 그 자연이다. 양자물리학에서 우리의 과학적인 작업은 자연에 대하여 어떤 방식으로 질문을 해야 할 것인가를 포함하고 있다. 자연은 우리와 떨어져서 멀리 존재하는 것이 아니라, 우리 곁에 존재하는 아름다운 한 폭의 드라마이다. 그 속에서 인간은 배우도 되고 관객도 되는 것이다. 마치 운동장의 응원단장도 되고 관객도 되는 것이다. 자연은 이처럼 나와 관계될 때 진정한 모습이 드러난다. 자연의 진리는 저기 어딘가에 따라 신성하게 존재하는 신과 같은 존재가 아니라, 함께 공유하며 공동체사회문화를 이루는 자연이라는 것이다. 우리시대의 모든 종교는 사실상 고전물리학의 이분법적인 정신구조를 가지고 있다. 자연은 절대로 인간과의 관계를 떠나 존재할 수 없으며, 그 역도 역시 마찬가지이다. 그렇기에 양자역학의 자연이 보여주는 하나의 위대한 상(像)은 이미 인간과의 모든 상호작용 속의 효과로 나타난다는 것이다.
자연은 수많은 주름들을 가진 복잡계다. 인간은 그런 자연에 항상 하나의 질문을 던진다. 그러면 자연은 항상 당신과 나는 하나라고 답을 한다. 자연은 우리가 어떻게 질문하느냐에 전적으로 달려 있다. 양자역학이라는 과학이 가진 강력한 힘의 비밀은 바로 여기에 있다.
양자역학이라는 과학은 주어진 질문에 대답하기 이전에 질문자체를 새롭게 하고자 한다. 그리고 그 새로운 질문의 관계 양식 속에서 세계의 접혀진 주름들을 다양하게 펼쳐낸다. 이처럼 양자역학의 세계는 이전에는 존재하지 않았던 자연과 인간의 새로운 아름다운 드라마들을 써내려간다.
5. 결론
우리는 고전물리학에서 입자와 파동의 상대성으로만 이 세상을 이해하여 왔다. 고전물리학에서는 입자와 파동은 단지 한 가지 상태로서만 존재하여 서로 배타적인 성격을 나타낸다. 이러한 성격은 동시성이 상실되는 모순성을 나타낸다. 그리고 이러한 사회모순성은 오늘날과 같은 융, 복합사회의 발전성을 저해한다. 우리시대의 가장 큰 불교선승으로 추앙받아왔던 성철스님은 우리들이 살아나가는 이 세상을‘ 산은 산이요 물이 물이로다’라고 표현한다. 이는 지극히 고전물리학적인 답변이다. 다시 말해 이 말은 ‘ A는 A이요, B는 B이다'라는 이야기이다. 나쁜 말로 표현하면 ‘ 당신은 당신이고, 나는 나이다’라는 것이다.
이와 같은 사회모순성은 우리사회 곳곳에서 들어난다. 특히 정치권의 진보와 보수, 좌파와 우파, 여당과 야당이라는 이분법적인 양보 없는 권력투쟁에서 가장 두드러지게 나타난다. 그리고 이러한 정치인식은 그대로 자본주의 문화에 길들여진 국민들의 이기주의적인 사회인식에 지대한 영향을 미친다. 하지만 우리들이 지금까지 검토해본 양자역학의 세계에서는 이러한 탐욕의 세상이 존재하지 않는다.
양자역학의 세계에서는 입자와 파동의 예를 들면서, 바로 이 양자역학의 세상은 입자이면서 파동으로 행동하고, 파동이면서 입자처럼 행동하는 동시성을 가지는 융, 복합의 세계라고 말한다. 즉 입자와 파동이 하나라는 것이다. 우리는 이 입자(粒子)를 기(氣)로 해석할 수 있을 것이며, 파동(波動)을 리(理)라 해석할 수 있을 것이다. 그러면 입자와 파동이 하나라는 이기일원론(理氣一元論)의 해석이 나온다. 우리는 이 이기론을 가지고 고전물리학의 이분법적인 사유방식을 만들어낸 이씨조선이 일본에 의해 망해가는 전 역사적인 과정을 모두가 잘 알고 있다.
양자역학은 이미 실험과정을 통해 입자와 파동현상이 일즉다 다즉일(一卽多 多卽一)의 원리로 움직인다는 사실을 잘 보여주고 있다. 일즉다 다즉일(一卽多 多卽一)은 신라 의상대상의 화엄사상으로 바로‘하나가 모든 것이고, 모든 것이 하나이다.’라는 말로, 바로 이 말의 뜻은 ‘ 하나에서 분화하여 모든 것을 이루고, 그리고 그 모든 것은 바로 반드시 하나로 돌아간다.’라는 동시성의 세계를 나타낸다고 볼 수 있다. 이러한 동시성의 세상은 이미 우리민족의 고대경전인 천부경에서 모두 설하고 있는 이야기이다.
천부경은 수론(數論)의 경전으로서, 바로 무(無)를 통해 모든 수(數)가 나와 만왕만래의 모든 세상을 엮어낸다고 설하고 있다. 모든 수(數)는 무(無)에서 나와 바로 무(無)로 돌아가며, 현실세계에서 양자역학의 원리로 움직인다는 것이다. 천부경의 인류역사상 가장 위대한 양자역학의 최대 경전이다. 그런데 우리들은 이러한 양자역학의 공동체사회의식문화를 잘 알면서도 지금 어떻게 살아가고 있는 것일까? 우리들은 깊게 반성해보지 않을 수 없다. 이제 우리들은 한국사회의 정신문화를 바로 승화시켜야만 한다. 양자역학이라는 자연과학은 바로 우리에게 이것을 요구하고 있는지도 모른다. 이제 우리들은 우리들의 후손들을 위해서 양자세계의 아름다운 공동체사회건설을 이룩해야만 할 것이다.
방방곡곡 뉴스 황청호 칼럼니스트 www.bbggnews.com
한민족역사정책연구소장
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