SF / 과학 포럼
SF 작품의 가능성은 어떻게 펼쳐질 수 있을까요? 그리고 어떤 상상의 이야기가 가능할까요?
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안녕하세요.
브라이언 그린 '우주의 구조'에서 이해되지 않는 부분들 자문 받고 싶어 질문 드려봅니다.
책 본문을 보니 아인슈타인의 상대성이론에 의하면
'현재'란 수많은 시공간 단면의 일부이며 '과거', '미래'라는 단면도 이미 그려져 있다.
이런 취지로 이해하여 나의 삶의 과거 현재 미래는 정해져 있다는 걸로 해석을 했습니다.
그런데 양자역학 파트를 보면
불확정성 원리에 의해 관측하는 순간 성질이 변하고,
심지어 과거를 지울 있다고 이야기 합니다.
엔트로피 파트까지 보면서 느낀점은
'정해져 있는 것은 없으며, 그저 그럴 확률이 높은 쪽으로 흘러간다' 라고 해석 되더군요.
미시 · 거시 세계의 법칙이 다르기에 잘 이해가 안 되는 부분이 있습니다만,
우리 개인의 삶을 봤을 때는
'우리 거시적 세계는 양자 결어긋남이 일어나니 계속 거시적 세계에 사는 걸로 간주하여
아인슈타인 이론 처럼 미래는 어느정도 정해져 있다'는 거시적 법칙과
'미래는 불확정적이다. 그럴 확률로만 흐른다'는 미시적 법칙중
어떤 게 과거와 미래에 대해 설명할 때 더 해답에 가까운걸까요?
지식이 부족해 질문도 초라합니다ㅠㅠ
부족하겠지만 이해가 되신다면 꼭 자문 받고 싶습니다.
긴 글 읽어주셔서 감사합니다 :)
미래와 과거는 애초부터 정해져 있지만, 거의 무한한 경우의수가 동시에 존재하기에 알아봐야 별 의미없다고 할수 있습니다.
우주는 m이론 까지 올라가면 11차원이지만
적어도 4차원 이상의 시공간을 갖고있을거라 추정되죠
그 4차원 이상의 시공간은 애초부터 정해져있는 상태이고
우리는 그중 극히 일부의 단면을 지나가며 살아가는거죠
그래서 모든건 처음부터 정해져있다 할수 있지만
양자역학의 불확정성을 거론할 것도 없이
사람이 한순간에 결정할수 있는 경우의수도 엄청납니다.
침을 삼킬수도 있고, 특정 손가락을 구부릴수도 걸을수도 뒬수도 한발로 버티고 설수도...
그외 어마어마하게 많은 동작들을 개별로 한다던가 동시에 한다던가 하는식으로 사람의 몸 그자체만 두고봐도 어마어마한 경우의수를 만들어낼수 있죠
가장 경우의수가 높은 사람의 뇌만 해도
뉴런은 on/off 가 가능하니 2
뇌 전체엔 2000억개의 뉴런
각 뉴런은 최대 1만개의 시냅스와 연결
뇌의 초당 작동횟수는 수백번~천번
뉴런간 통신의 화학물질 경우의수도 수백가지
대충 뇌가 1초 마다 취할수 있는 경우의수는
2^200,000,000,000^10000^1000^500 가지 정도 될것 같군요..
그리고 양자역학의 불확정성을 짚어본다면 이 우주에 존재하는 모든것이 다 그렇게 한순간에 취할수있는 어마어마한 경우의수를 동시에 갖고있죠
관측되지 않는다면 입자는 이 우주 전체에 걸쳐 이동가능한 모든 경로를 동시에 이동한다던가 동시에 여러곳에 존재하던가 등등 그러고 놉니다.
단적으로 '특정 입자가 어디에 존재하는지'를 그림으로 그리면 90%는 특정 위치에 있을것으로 추정되지만 나머지 10%는 우주 전체에 뻗어있는만큼
관측되지 않는 상태라면 모든것은 우주 전체에 퍼져있는, 어디에도 존재할수 있는 상태라고도 할수 있습니다.
그외 아시다시피 양자역학적으론 정말 별의별 기똥찬 일들이 벌어지는데
그것들이 다 엄청난 경우의수를 만들어 내는거죠,
그리고 그것들이 우리몸을 구성하고 있으며 실제로 우리몸음 매 순간수간마다 박살나고 재구성되는걸 겪는만큼
우주에 특정 물질이 존재하는것 만으로도 어마어마한 경우의 수를 뚫고 구성된겁니다.
하지만 관측된 순간 그중 단 한가지로 결정되어 버리는거죠
이래서 미래가 가질수 있는 경우의 수는 거의 무한하다 할수 있고, 그러니 모든 경우의 수를 알 방법도 없으며, 알아봐야 별 의미가 없습니다.
그걸 관측해내는건 그렇다쳐도 그걸 이용하려면 우리가 3차원 존재에서 어떤 식으로건 초월해야 가능하기 때문이죠
그렇게 분화된 가능성은 대체현실, 얼터버스 이런식으로 존재할거란게 끈 이론의 평행우주론 같은거죠
우주의 자체의 물리적 상수의 구성 경우의수가 다를 경우 다중우주 라던가..
그리고 과거도 마찬가지입니다.
우리는 미래는 정해져있지 않지만, 과거는 정해져있다고 인지능력의 한계에 의해 '착각'을 하는데,
그 기억은 뇌가 만들어낸 허상이죠
과거 역시 이미 정해진 단 하나의 과거만 있는게 아니라
'현재를 완성할수 있었을' 무한했던 과거의 경우의 수가 존재하며, 그중 우리의 인지능력은 하나의 과거에 대해 어렴풋이 기억하고 있을뿐이죠
예로 현재가 0 이라 치면.. 수학적으로 답이 '0'이 나오는 모든 계산식은 전부 현재로 귀결되는 경우의 수라 할수있습니다.
애초에 현재를 기준으로 미래가 무한하니, 그 어떤 특정한 과거였어도 그 당시의 현재는 무한한 미래의 경우의 수를 가졌을테니 당연한거죠
그래서 타임머신이니 뭐니 어떤식으로든 과거로 돌아갈수 있는 장비를 만들어도 별 의미 없을겁니다.
그 과거를 바꿔봐야 우리가 있던 현재가 아니라, 당시 가능했을 미래의 경우의수의 확률에 변수를 주는것에 불과할것이기 때문이죠
원래 가장 높은 가능성을 가졌을 미래들이 변수가 개입된 순간부터 확률이 쭉쭉 떨어지고, 상대적으로 특이한 미래의 확률이 올라갔을테니
그리고 그 결과로 '어떤 현재'가 어떻게 바뀌었는지 알 방법도 딱히 없죠,
그렇게 비슷한 한 우주내에 존재할수 있을 대체 현실의 갯수도 무한할테니..
애초에 우리가 과거를 정밀하게 바꾼다 해도..
우리몸은 기본입자들의 뭉텅이에 불과하듯,
우주적으론 모든것은 '기본입자'들이 움직이는것에 불과한데, 무언가 바뀔때마다 이 녀석들의 우주전체에 영향을 주는 행동을 통제할 방법이 없으니
애초에 과거를 정밀하게 조작한다는것도 근본적으로 생각보다 훨씬 힘든 일이죠
우주 전체를 통제할 능력은 갖고있어야 가능할테니..
그리고 이 모든게 애초부터 결정 되있던 경우의수의 단편들일 뿐이죠
반입자는 미래에서 과거로 가는 입자이기도 하고
애초에 우리가 정확히 우리의 세계선이 바꾸기를 원했던 과거로 온건지 아닌지도 알만한 방법은 현대 물리학적으론 없겠지만
제가 저번에 써놓은게 너무 붕뜨게 써놔서 다시 써봅니다.
일단 여기 계시는 분들은 몇분 계시는 극 소수를 빼면 저 포함 전문가가 아닙니다. 여기는 joysf 이고 sf는 사이언스 픽션의 약자죠.
그리고 윤스님이 궁금해하시는건 마치 산수문제를 풀다가 왜 사과를 하나 더 사와서 100개를 맞춰서 더하면 안되는거냐를 묻는거 같은겁니다. 풍선에 점을 찍고 우주의 팽창을 설명하는데 그럼 우주도 뭔가에 있는거 아니냐 우주 밖엔 뭐가 잇느냐를 질문하는 것이고, 철로 분기점에 한명과 다른 분기에 5명이 있는 도덕적 사고실험에서 왜 브레이크를 먼저 잡아버리면 안되냐를 묻는 것하고 같습니다.
현대 이론물리학자들이 우주에 대해 설명하는건 수학적인 방법을 통해 얻은 결과를 비전공자들이 쉽게 이해하기 위해서 비유하는 겁니다. 비유이기 때문에 이 비유를 비유로서 받아들이지 못하고 한계가 있는 인간 사고를 거기에 들이대기 시작하면 과학이 아니라 유사과학, 사이비가 됩니다.
많은 사람들이 빅뱅이라는게 한 점에 시작했다고 하는데 그럼 그 점이 어디냐는 질문을 하곤 합니다.
과학자들이 수학을 사용하는 이유 중 하나가 인간의 한계된 지각의 영향에서 자유롭기 때문입니다.
인간은 지구에서 진화했으며 가시광선밖의 영역을 볼수없기 때문에 무중력 환경과 전자기파에 대한 직관적인 인식이 없죠.
자연현상은 인간의 감각을 기반으로한 인식 한계를 넘어서며 수학은 그 부분을 다룰수 있게 해줍니다.
이론물리학은 그 수학적 방법론의 한계까지 끌어내어 현대 과학의 우주론을 구축하고 있습니다.
윤쓰님이 궁금해 하시는 부분이 이런 부분 아닐까 합니다.