퀀텀 유니버스

1장: 무언가 이상한 일이 벌어지고 있다
2장: 두 장소에 동시에 존재하는 것들
3장: 입자란 무엇인가?
4장: 일어날 수 있는 사건은 결국 일어난다
5장: 환영(幻影) 같은 움직임
6장: 원자가 만들어내는 음악
7장: 바늘 끝에 서있는 우주(우리 몸은 왜 마루바닥을 뚫고 아래로 떨어지지 않는가?)
8장: 상호연결
9장: 현대문명의 일등공신
10장: 상호작용
11장: 공간은 비어있지 않다
에필로그: 별의 최후

자연의 근본적 특성은 깊이 파고 들어갈수록 단순해지는 경향이 있다. 과학자들이 지금과 같은 열정을 갖고 꾸준히 파고든다면, 언젠가는 자연의 가장 근본적인 구성단위와 이들을 지배하는 법칙을 알게 될 것이다. 그러나 우주의 단순함에 지나치게 매료되는 것도 그다지 바람직한 자세는 아니다. 게임의 기본규칙이 단순하다고 해서, 그로부터 나온 결과까지 단순하다는 보장은 없다. 우리가 매일같이 겪는 일상적인 경험들은 수조 개의 입자들과 그들 사이의 상호작용으로부터 나타난 결과이므로, 인간을 비롯한 생명체의 행동양식을 원자단위에서 유도한다는 것은 결코 현명한 생각이 아니다. 그러나 이 사실을 받아들인다고 해도 원칙은 변하지 않는다

바퀴의 발명 이후로 가장 위대한 발명을 이루어낸 사람이 한 말이니, 전 세계의 정책입안자와 경영인들은 깊이 새겨들어야 할 것이다. 양자역학은 세상을 바꿨고, 오늘날 첨단물리학을 이끄는 새로운 이론들도 앞으로 우리의 삶을 끊임없이 바꿔나갈 것이다.
지금까지 줄곧 그래 왔듯이 이 장에서도 ‘단 한 개의 입자만이 존재하는 우주’라는 가장 단순한 사례에서 시작하여, ‘두 개의 입자가 존재하는 우주’로 대상을 확장해나갈 것이다. 예를 들어 수소 원자 두 개만 존재하는 우주를 상상해보라. 두 개의 양성자는 까마득하게 멀리 떨어져 있고, 두 개의 전자들이 제각각 양성자 주변에서 궤도운동을 하고 있다. 양성자들 사이의 거리가 가까운 경우는 나중에 다루기로 하고, 당분간은 아주 멀리 떨어져 있는 경우에 집중해보자.

사물과 달리 자유의지를 가진 우리는 지금 행해진 관측행위(yes 또는 no)가 미래를 바꾼다고 생각하려는 경향이 있다. 만일 그렇다면 미래에 행해지는 관측에서는 yes와 no 중 오직 한 가지 결과만 얻어질 것이다. 그러나 현실은 그렇지 않다. 지금까지 쌓아온 경험에 의하면 미래의 우주는 ‘yes’와 ‘no’가 모두 가능하기 때문이다. 이런 점에서 보면 양자물리학은 우리에게 “yes나 no가 나올 수 있는 모든 경로를 더한다”는 것 외에 어떤 선택도 허락하지 않은 것 같다. 다소 황당하게 들리겠지만, 이 책에서 지금까지 언급된 내용과 비교해보면 유별나게 황당하지도 않다. 양자적 개념들을 신중하게 수용하다 보면 인간이라는 존재와 그들의 행동도 같은 맥락에서 수용하게 된다. 이렇게 보면 양자적 관측문제는 애초부터 문제가 아닐 수도 있다. “한 관측에서 얻어진 yes나 no가 온 세상을 바꾼다”고 주장해야 비로소 문제가 되기 때문이다.