과학이 모든 답을 주지는 않습니다. ‘신의 존재’와 같이 절대로 증명 할 수 없는 것들이 수 없이 많습니다.
스웨덴 철학자 닉 보스트롬이 시뮬레이션 어규먼트에 제시한 ‘세상이 컴퓨터 시뮬레이션인가?’라는 질문도 그 중 한 가지입니다. 가설의 증명에는 물리학과 수학이 필요합니다. 이 가설은 소위 배운 것 좀 있다는 엘리트 층에서 인기가 있는데, 유감스럽게도 물리학적 지식은 많이 빈약한 편입니다.
독일 프랑크푸르트 고등연구소의 이론물리학자이며 과학라이터인 호쎈필더씨는 자신의 블로그에 반론을 남겼습니다. 그녀를 혼란스럽게 한 것은 ‘우리가 가상현실 속에 살고 있다’는 명제가 아니라, 철학자들이 정말이라면 물리법칙으로 명확히 따져야 하는 주장을 무책임하게 하고 있다는 사실이었습니다. 호쎈필더씨는 미국 기즈모드에 말하고 있습니다.
“이 가설이 불가능 하다고 하는 것이 아니라, 주장을 뒷받침할 자료들이 보고 싶습니다.”
이와 같은 주장을 증명하기 위해서는, 이론 물리학 중에서 가장 복잡한 문제를 몇 개나 해결하는 것과 맞먹는 노력과 숫자가 필요합니다. 우주가 실은 프로그래머가 만든 시뮬레이션이라는 것을 증명하고 싶은 사람은, 신 대신에 전지전능한 고차원의 힘이 스스로의 이미지로 세계와 생명을 디자인했다는 주장이 되어버립니다. 컴퓨터 시뮬레이션이란 공간과 시간 모든 것이 0과 1의 컴퓨터와 같은 개별 데이터비트로 우주까지 생성된다는 것을 말한다고 일단 가정하고 생각해 봅시다.
‘슈뢰딩거의 고양이’ 가설을 내세우면 세상 모든 것은 아무리 작은 하나까지 모두 명확한 특성, 즉 예스, 노가 명백한 상태를 가져야 할 필요가 있게 됩니다. 하지만 그것은 사실이 아님이 확실하다라고 말합니다.
양자역학에서 명확한 것은 없으며 확률로만 존재합니다. 예를 들어 전자의 기본입자는 스핀이라는 성질을 가집니다. 양자역학에서는 입자를 관찰하지 않을 때, 스핀값이 얼마인지 말할 수 있는 지표는 없으며, 스핀값의 확률을 모델화하는 것이 한계입니다.
유명한 ‘슈뢰딩거의 고양이’ 패러독스가 이 ‘관측이 상태를 결정한다’는 양자역학의 개념을 알기 쉽게 보여줍니다.
방사성물질, 검출장치, 방사성붕괴를 검출하며 독가스를 발생시키는 장치를 넣은 상자에 고양이를 넣고 뚜껑을 닫습니다.
일정시간이 지나 마이크로입자가 방사성붕괴를 시작해, 독가스가 발생하면 고양이는 죽습니다. 하지만 양자역학에서는 마이크로입자가 붕괴하는지 않는지를 관측 전에는 알 수 없다고 합니다. 따라서 ‘마이크로 입자는 붕괴했음과 동시에 붕괴되지 않은 상태’가 되고, 고양이도 상자를 열 때 까지 ‘살아있음과 동시에 죽은 것’이 됩니다.
슈뢰딩거의 법칙은 우주와 같은 시뮬레이션을 구현 할 수 있는가?
우리들이 가상세계에 있는지 증명하기 위해서는, 세계를 완전히 묘사하는 방법으로 현행 법칙이 기반으로하는 양자역학의 해석을 가지고 입자물리학의 모든 법칙을 재고할 필요가 있습니다. 그것을 위해 인생을 예로 드는 사람이 있는데 지금으로선 계산이 맞질 않습니다. 하지만 조금 시점을 바꾸면 실은 흥미로운 문제가 보입니다. 우리들이 사는 우주는 잠재적으로 10의 122승의 양자비트를 필요로 할 것입니다. 우주에는 약 10의 80승의 양자가 존재합니다. 또한 컴퓨터 프로그램으로도 불가능하며, 우주는 정지의 문제를 해결할 즉, 스스로의 마지막 시기를 계산할 수 있을까요? 이미 과학이 아닌 종교가 됩니다.
결국 우주 가상론자들은 시뮬레이션에서 파라메터를 입맛에 맛게 변경 할 수 있으므로 항상 바른 것이 됩니다. 문제를 풀었기 때문에 답을 제시하는 것이 아니라, 답을 내기 위해 문제를 만들고 있는 격인 것입니다.
과연 인류는 우리의 세상이 진짜인지 가상인지 언젠가는 확실하게 답을 제시할 날이 찾아올지 궁금해 집니다.