마음과 물질의 경계를 양자역학적 실험을 응용해 검증 가능할 것이라는 생각을 한 사람들이 있었습니다. 과거 20년간의 ‘벨의 실험’이라는 것으로 양자역학의 기묘함이 확인되었습니다. 이것은 아인슈타인이 ‘으스스한 원격작용’ 이라고 정의한 것이었습니다. 이 벨의 실험을 응용한 실험인 것입니다. 이것이 대상으로 삼는 것은 ‘의식’입니다. 만약 여기서 양자역학으로의 일탈이 확인된다면, 인간의 마음이 비물질이라는 것을 암시하는 첫 단서가 될 수도 있을 것입니다.
1. 으스스한 원격작용이란 무엇인가?
으스스한 원격작용이란 ‘양자얽힘’이라는 양자효과를 지칭하는 것입니다. 두 개의 입자가 얽혀있는 경우 한쪽 입자의 상태를 측정하면, 몇 광년 떨어져있건 즉시 다른 쪽 입자에 상태가 전달됩니다. 하지만, 이것이 가능하기 위해서는 우주의 속도의 한계인 광속을 뛰어넘는 시그널이 전해져야만 합니다. 이 때문에 아인슈타인은 양자이론의 어딘가에 불완전한 곳이 있고, 순간적으로 거리를 뛰어넘는 효과 없이 입자의 상호작용을 설명 할 보다 심오한 이론이 있을 것이라고 생각했습니다. 그 심오한 이론은 지금도 일부 전문가들이 찾아 헤매고 있습니다.
2. 데카르트의 증명
1964년 물리학자 존 스튜어트 벨은 입자가 실제로 서로에게 영향을 미치는가를 검증하는 방법을 고안했습니다. 그가 고안한 실험에서는 우선 1에대한 얽힘 입자를 만들고 A지점과 B지점에 보냅니다. A지점에는 양자의 회전을 계측하는 장치가 놓여져 있습니다. 장치는 45도나 마이너스 45도의 회전을 계측하도록 설정을 변경할 수 있는데, 그것은 난수 생성기를 통해 정하도록 했습니다. 또한 실험은 계측시점에 A나 B의 설정을 알 수 없고, 그 반대로도 되지 않도록 실시했습니다. 몇 개의 그룹을 계측했을 때, 만약 양자역학이 옳고, 으스스한 원격조작이 확실히 일어난다고 하면, 계측결과는 아인슈타인이 옳았을 때 보다 훨씬 높은 상관성을 가지는 것이 됩니다. 그리고 현재까지의 실험에서는 양자역학에 손을 들어주고 있습니다. 그러나 난수 생성기는 완전한 랜덤상태가 아니라는 이론도 제기되고 있습니다. 아직 이해하지 못하는 물리에 거스를 가능성도 있거니와, 이 ‘초결정론’에 의해 이제껏 관측되어온 상관관계가 설명 가능하게 될지도 모르는 것입니다. 한 물리학자는 A와 B는 물질세계와는 다른 무언가에 의해 지배되고 있는지도 모른다고 주장합니다. 다시 말해 인간의 마음입니다. 프랑스의 철학자 데카르트는 마음과 육체의 이원론을 발전시켜, 마음은 통상의 물리 밖에 있으면서 물리세계에 간섭한다고 생각했었습니다.
3. 자유의지의 존재
이 가설을 증명하기 위해 어떤 실험을 행하기로 합니다. A와 B를 100키로 떨어진 장소에 설치하고, 각각의 장소에서 피험자 100명에게 뇌파계를 달아 각각의 뇌의 활동을 읽을 수 있도록 했습니다. 각 지점에서의 측정기기의 설정은 뇌파신호로 바뀌도록 했습니다. 그 이유는 A와 B에서 막대한 횟수의 측정을 하고 입자가 처음 위치에서 출발하고부터 도착하여 측정되기까지, 뇌파의 신호가 A와 B의 설정을 변화시킨 비율을 조사하기 위해서 입니다. 이 때의 상관관계가 이제까지의 벨의 실험에 의해 확인된 결과와 일치할 경우, 그것은 양자이론으로부터의 일탈을 의미하고 A와 B에서의 측정이 표준물리학의 범주를 넘는 프로세스에 지배되고 있다는 것이 추측되는 것입니다. 이것이 확인되어진다면 자유의지의 존재에 대해서 의론이 달궈질 것은 자명한 것입니다. 물리학은 물리세계를 설명하는 것이지만, 인간의 마음은 같은 물질로 되어있지 않다는 말이 됩니다. 따라서 물리를 자유의지로 극복할 수 있을 가능성을 시사하는 것입니다.
과연 결과는 어떻게 나타날까요? 아무것도 일어나지 않을 가능성도 상당하고, 그럴 경우 지금까지와 같이 양자역학이 남게 될 것입니다. 하지만 만약 놀라운 결과를 얻게 된다면 그 의미는 어마어마할 것입니다. 과학자가 역사상 처음으로 마음과 육체에 대한, 의식의 문제에 손을 댄 순간이 되기 때문입니다. 그 결과에서 아직 놀랄 만한 소식은 유감스럽게도 들려오고 있지 않은 듯 합니다.
