마음과 의식의 수수께끼는 양자물리학으로 해명되는가?(1/2)

마음과 의식의 수수께끼는 양자물리학으로 해명되는가?(1/2)

 

 

 

의식과 양자물리학

 

과거 수십 년 간에 걸쳐 의식을 이해하기 위해서는 양자물리학이 필요불가결하다고 하는 제안이 종종 나왔다. 어느 의미에서는 그것은 그대로이다. 뇌를 포함하여 물질적인 구조는 양자역학의 법칙에 지배되는 입자로 되어있으니까 양자역학은 마음을 포함하여 모든 것을 물리적으로 지탱하고 있다.

그러나 의식이 양자와 만날 때 거기에는 무엇인가 더 깊은 결합이 있는 듯이 말하는 경우가 많다. 그런 발언의 다수를 동기 부여하는 것은 양자역학에 대한 이해에는 지금도 매워지지 않은 캡이 있다. 세계에서 가장 뛰어난 과학자나 철학자가 일세기 사이에 계속 생각해왔음에도 불구하고 이 이론에는 지금도 수수께끼가 남아있다. 그것에 대하여 설명한다.

 

양자역학은 물리적인 프로세스를 기술하기 위하여 일찍이 만들어진 모든 이론적 틀 속에서 더 정도가 높다. 양자역학에 의한 예측에서 재현 가능한 실험과 모순되는 것은 단 하나도 없다. 더 상세한 양자역학의 계산 중에는 10억 분의 1보다 높은 정도로 실험 데이터와 맞는 결과를 내는 것이 있다.

혹시 당신이 정량적인 수치에 흥미가 없다면 대개의 경우 수치의 이야기는 날려버려도 좋다. 그러나 지금은 다르다. 내가 지금 말한 수치의 의미를 반드시 알아주기 바란다. 슈뢰딩거가 방정식에 의한 양자역학의 계산은 소수점 이하 9계단보다 높은 정도로 실험의 측정과 일치하는 것이다. 여기는 트럼베트를 높이 불어야 할 일이다. 그 숫자는 인간의 이해의 훌륭한 승리를 타나내고 있고 인류는 그 갈채에 대하여 고마움을 나타내야 할 일이다.

그럼에도 불구하고 양자역학의 핵심부분에는 쉽게는 풀리지 않는 난문이 가로누워 있다.

 

복수의 상태가 섞인 불가사의한 세계

 

양자역학의 새로운 특징 중에서 가장 중요한 것은 이 이론의 예측은 확률적이라는 것이다.

예를 들면 1개의 전자가 어떤 장소에서 발견되는 확률은 20%, 다른 장소에서 발견되는 확률은 35% 다시 다른 장소에서 발견되는 확률은 45%라고 예측될는지 모른다. 그 후 전혀 같이 준비된 같은 실험을 행해서 원자의 위치를 측정하면 전자는 놀라울 정도의 높은 정도로 전 측정회수 중에서 20%로 예측된 제일의 장소에서 발견되고 35%인 제2의 장소에서 발견되고 45%로 제3의 장소에서 발견될 것이다. 우리들이 양자를 신용하는 것은 이리하여 이론적 예측과 실험결과가 딱 일치하기 때문이다.

그런데 양자역학이 확률에 의지하는 것은 그다지 이상한 일이 아닐 것이라고 생각할는지 모른다. 막히는 곳 우리들은 코인을 던질 때에도 확률적인 이야기를 한다. 코인이 표면을 내고 착지하는 확률은 50% 이면을 내고 착지하는 확률은 50% 등이다. 그러나 거기에는 하나의 다름이 있다. 그 다름을 알고 있는 사람은 많지만 그렇게 말하는 사람마저도 그것은 충격적인 다름이다.

보통 고전적인 기술에서는 당신이 코인을 던져 그 코인의 표면과 이면의 어느 쪽을 내어서 착지할지를 아직 보지 않았을 때 당신은 단지 결과를 모를 뿐이다. 그에 대해서 양자적 기술에서는 전자와 같은 입자가 50%의 확률로 제1의 장소에 존재하고 50%의 확률로 제2의 장소에 존재한다고 알고 있어도 실제 그 입자가 어디에 존재하는지를 실험으로 확인하기까지는 그 입자는 어딘가 한쪽의 장소에 있는 것은 아니다. 양자역학에 따르면 그 입자는 각각의 장소에 있는 두 개의 상태가 애매하게 섞여있는 상태에 있는 것이다.

그리고 전자가 여러 가지의 장소에 존재하는 확률이 영이 아니면 양자역학에 따르면 전자는 존재확률이 영이 아닌 장소의 모두에서 동시에 존재한다. 전자는 많은 상태가 흐리멍덩하게 섞인 것으로서 떠돌고 있다.

(번역 : 아오키 가오루/青木 薫)

일본어원문=心と意識の謎は量子物理学で解き明かされるのか？

출처=https://gendai.ismedia.jp/articles/-/90275?page=4