## 不確定의 원리와 양자역학과 관계~

[김형학]

## 不確定의 원리와 양자역학과 관계~

<옮긴이 법무사 김형학>

古典 물리학의 중요한 부분인

전통적인 관찰의 방법을 통해서는

量子의 世界에 접근하기가 점차로 不可能하게

되었는데요.~

原子 內에 있는 電子는

직접적으로 관찰이 不可能 하지요.~

20세기 초기의 원자를 연구하는 가운데

등장한

윌슨 안개상자 <Wilson Cloud Chamber :

’윌슨 구름 상자‘라고도 하는데,

이것은

스코트랜드 출신의 물리학자인 월슨이

放射能, X線, 宇宙線 기타 核 現像의 硏究에

사용하기 위해 고안한 장치를 말한다.

(核-씨 핵, 과일의 씨)

윌슨은

1897년 고안하여 1911년에 발표한

이 안개상자 덕분에

1927년에 미국의 아서 홀리 콤프턴과 함께

공동으로 노벨 물리학상을 받았다.

#原理는

대기 속의 수증기가 작은 티끌을 核으로 해서

안개가 되는 것과 같이

過飽和 상태에 있는 水蒸氣 속에

이온이 생기면

그것을 核으로 하여 물방울이 생기는 것을

이용한 것이다.

이러한 실험을 위해서는

그는 내부가 보이는 편평한 원통형 상자를

사용하였다.>

라는 간접적인 방식으로

電子를 ’볼 수 있게‘ 한 道具이지요.~

하지만 그 방법은 마치

우리가 直接的으로 제트기를 보지 못하지만

하늘 높이 제트기가 뿌려 놓은

구름과 같은응축된 물방울이 만든

行路를 봄으로써

제트기의 존재를 간접적으로 볼 수 있듯이,

電子 또한

가스분자 사이로 지나갈 때 남기는

흰 띠의 행로를 통해서만

電子의 존재를 확인할 수 있지요.~ (Jeans),

이와 같은 간접적인 방식에도 불구하고

우리는 이것을 觀察이라고 할 수 있어요.~

認識과 觀察은

양자역학에서 관심의 주된 초점이 되었답니다.~

고전물리학에서는

宇宙가 뚜렷이 區分되는 부분으로

分割될 수 있다고 假定하였는데요.~

이 과정에서

認識하는 主體와 인식되는 客體라는

두 가지 차원이 있을 수 있답니다.

아인슈타인의 相對性 理論은

처음으로 이러한 區分을 허물었어요.~

그 과정에서

# 관찰자는  同一한 현상이나 장면을

다르게 認識하거나 知覺할 수 있다는 사실을

알았답니다.~

고전물리학에서는

相互作用하는 素粒子로 이루어지는 시스템은

第三者에 의해서

관찰되는 지의 여부와 관계 없이

그 自體로서

완벽하게 機能한다고 믿어졌답니다.

하지만 양자역학에서는

시스템은

관찰자와 무관하게 獨立的으로 相互作用 하거나

認識될 수 없고

관찰자에 따라서

여러 가지로 다르게 認識될 수 있어요.~

이러한 사실을지적한 사람은 바로 보어였어요.

(Gribbin, Herbert)

하이젠베르크는

때때로 닐스 보어와 함께 했던

산책과 크로스컨트리 스키여행에 대해

이야기하곤 하였는데요.~

그러한 여행을 하는 가운데 어느 날 그들은

觀察현상에 대하여 討論하면서,

後에 不確定性의 原理로 발전하게 한

기초개념인

不確定性과 主觀性에 대해 이야기를

나누었답니다.

그리고

또 어느날 그들은 크론보르城까지 가게

되었지요.~

보어의 말을 빌리면,

그들은 과학자로서 그 城의 건축양식, 석재,

푸른 빛깔 지붕의 銅綠, 회당에서 볼 수 있는

나무로 된 조각과 아름다운 모습들을 중심으로

보았답니다.

하지만

그곳이 셰익스피어 작품에 나오는

햄릿이 살았던 곳이라는 사실을 알았을 때

이상한 느낌을 받게 되었답니다.~

<Kronborg Castle:

덴마크 동부 헬싱괴르에 있는 城으로서

1574년부터 건설이 시작되었고

스웨덴과의 전략적 요충지에 있어서

덴마크 국민에게 상징적인 가치가 큰 城이며,

16~18세기 북유럽 역사에서 중요한 역할을 하였다.

영어권에서는

셰익스피어의 작품인 햄릿의 무대가

되는 엘시노어 城으로 알려져 있으며,

城 입구 돌판에는

셰익스피어의 초상화가 새겨져 있다.

2000년 UNESCO에서

세계문화 유산으로 지정하였다.>

갑자기 성벽들은

전혀 다른言語를 말하는 것 같았어요~.

城의 안마당은

세상 전체가 되었고

어두운 구석은

인간 영혼의 암흑을 보여주는 것 같았답니다.~

그리고 우리는 햄릿이

’사느냐 죽느냐, 그것이 문제로다.‘ 라고

한 말을 듣고 있었답니다.~

그런데도 우리가

햄릿에 대해서 아는 것이라곤

오직 그의 이름이 13세기에 등장한다는

사실뿐이었어요.~

그러나 아무도

그가 진짜로 그곳에서 살았었는 지의 與否는

고사하고

정말로 그가 實存 人物이었는 지에

대해서도 증명할 수 없답니다.

그러나 세상 사람들은

셰익스피어가 햄릿에게 質問하게 했던

그 質問과 그가 나타내 보였던

인간적 絶望感에 대해서 알며

그러한 그도 지구상

어느 곳에서 있을 장소가 필요했는데,

그곳이 바로 이곳 크론보르그라는 사실을

알지요.~

우리가 그러한 사실을 알게 되었을 때

크론보르그는

아주 다른 느낌의 城으로 다가왔답니다.~

고전 과학은

절대적 객관성에 내포된

측정의 정확성에 대해서 분명히 하고있지요.~

하지만

陽子理論의 등장에 따라

우리는 서서히

旣存의 假定으로부터 벗어나야 만 하였답니다.

하이젠베르크(1971)는

後에

不確定의 原理로 발전될 수 있는 洞察을

어떻게 우연히 얻게 되었는 지에 대해서

기술하였는데요.

그는 한 대화에서

아인슈타인이 한 다음과 같은 말,

즉 ’우리가

무엇을 관찰할 수 있을 것인지를

결정짓는것은 理論이다.‘ 라는 말을

상기하였답니다.

이 말은,

사람은 自身의 理論이 가르키는 것을

추구하는 경향이 있다는 점에서

그의 생각에 맞지 않았어요.~

자~

그렇다면 理論이 없다면 어떻게 될까?~“

그래서 그는

數學的으로 실험적인 상황을

고안하기 시작하였는데요.

이제 質問을 바꾸게 되면

엄청난 差異가 생기게 되지요.~

그러므로 올바른 質問이 되기 위해서는

다음과 같이 되어야 해요.

量子力學은

한 電子가 대략 어느 장소에서 어느 정도의

속도로 운동을 하는지~

이런 대략적인 근사치 값을

뚜렷한 오류를

발견할 수 없을 정도의 實驗을 통하여

정확하게 측정할 수 있을까?

# 하이젠베르크가

깨달은 것은

정확한 言語 사용의 중요성이었어요.~

우리는 커뮤니케이션의 기본 수단으로

言語에 의존하지요.~

그 언어는

우리가 살고 있는 자연계에 대해서

묘사하는

언어 차원에 있어서도 진화를 하지만

우리 自身과 社會와의 相互作用을 통해서도

진화해 왔어요~.

보어는

우리의 言語는

거시적 세계를 묘사하는 일에

효과적으로 부합하지만

量子의 微視的 세계에 대한

서술에서는

어려움이 있다는 점을 상기시키고 있지요.~

(Buckley &Peat)

例를 들면,

’우리가 觀察을 할 때

電子는 정말로 經路를 가지는가~?‘ 라는

질문을 하기 시작할 때

우리는 덫에 빠지게 된답니다.~

電子, 정말로, 觀察, 經路는 과연 무엇을

뜻할까?

# 측정을 할 때 우리는 言語를 사용한다.

그리고 관찰자와 과학은

언어라는 수단을 통하여

외부 세계와 相互作用을 한답니다.~

과학자는

심리학자와 언어를 통하여 대화를 할 수

있는 데,

이것으로 學文이 發達하게 되지요.~

하이젠베르크의 不確實性의 원리는

分子의 운동과 위치를

함께 알아보고자 하는 努力을 하는 과정에서

성립될 수 있었어요.~

# 그는 分子를 관찰할 때 운동과 위치를

동시에

정확히 관찰할 수는 없다는 점을 깨달았답니다.

(Capa, Cline, Hawking)

한 분자의 위치와 운동을 동시에 정확하게

측정하는 것은 불가능하다.

만약

무한한 正確度로 위치를 관찰할 수 있다면

運動은 완전히 不確實해질 것이다.

그러나 다른 한편으로 만약

運動이 정확하게 측정된다면

分子의 위치는

완전히 不確實해 질 것이다.(Penrose)

Cassidy가 말했던 것처럼,

’이 測定에서의 불확실성의 문제는

다른 두 가지의

未知數의 双, 즉 에너지와 시간에도 적용되지요.

이것이 하이젠베르크의 不確實性의 原理를

몇 마디로 줄인 것이지요.~

하이젠베르크는

자신의 不確實性의 원리에서

두 가지의 속성을

대략적이고 부정확하게 측정할 수 밖에 없는

현실을 수용해야만 하였답니다.~

이러한 不確實性은

관찰자나 측정 도구의  탓이 아닌

亞원자 單位 世界의 內在된 본질적인 限界

때문이지요.~

그리고 양자물리학자는

이제 자신은 더 이상

객관적이고 초연한 한 명의 관찰자가 아니라,

관찰되는 현상과 직접적으로 연루되기 시작하여

그 對象에게

영향을 미칠 수 밖에 없다는 사실을

재빨리 깨닫게 되었답니다.

이로써

객관성과 절대성은 점점 사라져 갔어요.~

흥미롭게도 물리학자 Wheerler는

‘觀察者’라는 말 대신에

參與者(participator)라는 단어를 사용하기를

권하였답니다.~

우리는 우리 自身의 中心을 차지하는

量子의 世界에 계속적으로 ‘참여’하고 있어요.~

(Capra)

여기서 우리는 최면 상담이

어째서 ‘現象學’을

그렇게 강조하는 지에 대해서 알 수 있게 될

것이랍니다.~

보어와 아인슈타인은

量子力學에 대한 解析 및 그 意味와 관련하여

서로 異見을 노출했으며

그러한

각자의 立場은 지금까지도 持續되어 왔어요.~

아인슈타인은

자신의 一般 相對性理論을 완성시킨 후에

量子 物理學으로 들어섰는데요. ~

# 그는 스스로 ‘악마의 변론’을

<Devil’s Advocacy:

시성(諡聖-諡-시호 시, 죽은 자의 생전 行蹟에 대해

임금이 내리는 칭호)照査  訊問이라고도 한다.

시성이란

그리스도교가 죽은 敎人 가운데 어떤 사람을

公的인 숭배를 받을 만한 가치가 있은 人物로

선언하고

그의 이름을 公認된 聖人 名簿에 기록하는

공식적인 행위를 말한다.

이 과정에서

변론인  또는 심문관은 사실성과 진실성을

확인하기 위하여

시성 후보자의 생애와 그가 일으킨다고 하는

奇蹟을 批判的인 입장에서 調査한다.

‘惡魔의 辯論’이라고 널리 불리는 이유는

그가 후보자에게 불리한 모든 사실을 제시하기

때문이다.

또는 일반적으로(철저한 논의를 위해)

故意的으로  反對를 하거나

반대를 위해 是非를 거는 것을 의미하기도 한다.>

고안 함으로써 量子에 대한 탐색을 도왔어요.~

그 結果로

보어와 하이젠베르크, 그리고 그들의 동료는

陽子理論을

더욱 정교하고 명료화 하는 데 보탬이 되었답니다.

하지만

아이슈타인은 量子力學이 불완전한 것이라는

생각을 떨칠 수가 없었기 때문에

그것에 대해 흥미를 잃어가기 시작했답니다.~

그는 現實主義者였어요.~

(現實主義者는

‘實際的’인 세상이 있다고 믿는다는 것을

기억하라~!)

따라서 그는 理論이란

항상 實際로 存在하는 現狀과 附合해야 한다고

주장하였지요.~

이 모든 것은

아인슈타인이 얼마나 自然 속에 內在하는

‘깊은 實際(deep reality)’에 대한

확고한 믿음을 갖고 있었는지를

잘 보여 주고 있어요.~

그는 마치 우리가 적절한 理論을 개발할 수

있다면

궁극적으로는 진정한 實在를 찾을 수

있을 것이라고 믿는 듯했답니다.~

그는 여러 가지 면에서

아직은 新물리학 보다는 旣存의 고전물리학에

심정적으로 더 가깝게 느꼈던 것 같아요.~

(그의 一般 相對性理論은

決定論에 도전하지 않았기 때문에

여전히

古典 물리학의 한 部分이라고 할 수 있다.)

보어는

實驗主義者 또는 實用主義者였기 때문에

#물리학 理論은

실험과 측정 가능한 量에 기초해야 한다고

믿었어요.~

아인슈타인의 친구인 Paul Eherenfest는

(오스트리아 태생의 네덜란드의 理論 物理學者.

기제론, 상대성이론, 양자론, 이론물리학의

여러 분야에서 활약했으며,

특히 보어의 양자 조건의 기초가 된

斷熱 不變 量에 대한 연구를 하였으며,

암스테르담에서 自殺함으로써 生을 마감하였다.)

아인슈타인은

‘物理學은

측정 가능한 관계에 기초하여야 하며

先入見으로 이루어져서는 안된다. 고

(Cline) 하면서

자신이 만든 法則을 무시했다고 믿었어요.~

하지만 아인슈타인은

決定論과 어디에선가 發見될 수 있는

깊은 實在를 굳게 믿었답니다.~

그는 물리학을 통하여

그 자신과 獨立的인 外部에 있는

그 무엇을 찾으려고 노력했는데,

그것은

어쩌면 ’그가 “神”이라고 불렀던

우주의 根源的인 패턴에 해당하지요.‘~(Cline)

반면에 Stapp은

하이젠베르크가 아인슈타인의 사이에서

나누었던 대화를 다음과 같이 소개하였는데요.~

하이젠베르크는

아인슈타인이 사용해 왔던 철학을

따랐을 뿐이라는 사실을 지적하였답니다.~

이에 아인슈타인은

‘어쩌면 나는 과거에 그러한 철학을 믿었던 때도

있었고, 글로 썼던 때도 있었어요.~

하지만 그것은 늘 난센스에 불과한 것이다.’라고

答 하였답니다.

하이젠베르크는 깜짝 놀랐답니다.

그리고 다음과 같이 말했어요.~

‘아인슈타인은

스스로 물리학의 혁명을 일으켰던

자신의 이론을 뒤바꾸었다.’

그래도 의문도 여전히 남는다.

과연 새로운 아이디어와 설명이 나타나서

量子를 없애버리고

아인슈타인이 믿었던 바대로

‘깊은 실재’를 설명할 수 있을까?

아마도 그럴 가능성은 낮아 보이는데요.~

특히 아인슈타인의 이러한

‘숨은 變量 理論(hidden variable theories)’은

이미 이후의 실험과 벨의 공리에 의해

(John Stewant Bell:

아일랜드 출신의 물리학자로,

# 우주는

부분으로 분리될 수 없는 전체로서

존재하는 것이며,

여기서 일어나는 우리의 사건은

멀리 떨어져 있는 곳에서 일어나는

다른 사건들의 즉각적 영향을 받는다고

주장하였다. (나비효과?)

그리고 그는

물질의 非국소성(nonlocality)을 강조하면서

아인슈타인이 주장한 국소성(locality) 이론을

無力化시킨 것으로 유명하다.)

계속적으로 도전받아 왔기 때문이지요.~

아니면

새로운 이론들은

不確定(indeterminacy)과 不確實性 및

相補性의 원리가

本質的으로변치 않은 것임을 확인해 줄 수

있을까?~ (Cline)

아니면,

이들 두 가지의서로 다른 입장 사이에서

더 나은 시너지(相補的 )效果를 볼 수 있을까?

과학의 역사에서는

위기가 생길 때마다 엣 질서에 대한

심각한 수정과 도전이 있었던 것 같아요.~

(Kuhn)

量子力學과 陽子 理論의 歷史에서도

이와 같은 現狀이 있었답니다.

사실상 오늘날 대부분의 物理學者가

어떤 형태로든

양자 이론을 認定하고 있지만

解析의 多樣性은 여전히 남아 있는 데,

그들의 實驗 結果는 늘 같답니다.~

상담과 심리치료에서와 마찬가지로

量子 이론 쪽에서도

각자의 支持者 그룹을 가진 다양한 입장이

있어요.~

아인슈타인과 호킹 같은

현실주의자는

우리의 관찰과는 전혀 상관없는

하나의 실제적인 세계가 외부에 존재한다고

믿는답니다.~

물리학자는 이러한 전제들에 기초하여

그리고

서로 간에 다른 차이에서 출발하여

많은 다른 곳으로 향하는 길을 걸어간답니다.~

이러한 異見을 서로 受容함으로써

科學에는더 많은 知識이 쌓이게 되며

끊임없는 진리 탐구가 이어지는데,

이것이 바로 과학의 목표가 된답니다.~

<일부의 물리학자는

객관적인 실제의 세계가 존재한다는 이론으로

되돌아오고 싶어 한답니다.

그 경우에 그들은 마치

돌멩이이나 나무가

관찰자와 상관없이 독립적으로 존재하듯이

세계의 가장 작은 부분도 실제로 객관적으로

존재한다고 믿지요.~

하지만 그것은 불가능한 일이다.>

-하이젠베르크

앞에서 지적했듯이,

#심리학이

철학에서 멀어져서 과학이 되어 감에

따라

還元主義와 決定論에 초점을 두고

(사주명리학의 근본 원리)

古典 물리학으로부터 많은 것을 빌려왔어요.~

그렇기 때문에

최면상담과 기타 全一的 人本主義 심리학은

고전 심리학 분야에서

낮선 존재로 취급되고 있답니다.~

例를 들어,

고전심리학에서는

인간의 기능을

자극 반응과 같은 기본적인 부분으로

還元함으로써

고전 물리학의 還元主義를 모방하였답니다.~

그러나

최면 상담은 인간을 刺戟-反應의 종합체로

보는 것이 아니라

全一的  또는 총체적이며 통합적인 有機體로

인식한답니다.~

양자역학은

우리에게 물질과 그것에 포함된 기본적인

현상은

모두가 상호 연관되어 있다는 사실을
거듭 가르쳐 주고 있답니다.

다시 말해서

이원자적 분자의 세계는

독립된 별개의 물질로 환원될 수 없으며

오직 통합된 전체로서만 이해될 수 있다고

하겠네요.~

<양자이론은

우리에게 우주를 물질적 객체의 종합체가

아니라

통일된 전체의 다양한 부분 간의 복잡한 연결 망으로

인식 해야 한다고 가르친다.-Capra>

<그러므로

세계는 다양한 사건이 복잡하게 얽혀져서

만들어지는 옷감과 같다.

그래서

그 속에서는 다양한 종류의 연결이나 중복, 종합이

작용하여

결과적으로 전체  옷감의 짜임새가 결정된다.

-Heisenberg>

言語의 엄밀성과 정확성은

항상 물리학자와 다른 과학자에게도

실제적인 관심사가 되어 왔답니다.~

양자물리학 분야의 가장 잘 알려진 선구자 중의

한 사람에 해당하는 리처드 파인만은

(Richard Phillips Feynman:

흔히 아인슈타인 이후 최고의 천재로 평가되며,

기발한 사고와 행동으로 널리 알려진

미국의 물리학자로서

量子 電氣 力學의 再 規格化로 1965년에 노벨 물리학상을

공동 수상하였다.)

분명치 않은 衒學的 전문 용어인

(衒-팔 현, 돌아다니며 팔다)

全一的 또는 총체적(holistic)이란 단어를

아주 싫어한다고 했답니다.~

하지만 그는 量子 세계를 설명하기에 그보다

더 적절한 단어는 없다고 느꼈어요.~

‘그것은 총체적이다.

부분은 전체와 연결되어 있다.’

(Gribbin) 

내가 볼 때, 量子 이론에는

최면상담과 기타 다른 유사한 접근에도

적용될 수 있는

몇 가지 중요한 假定이 있어요.~

그러나 인간 有機體를 언급할  때

總體的이라는 개념보다 더 決定的인 것은

거의 없다고 생각한답니다.~

-See You Again-

<옮긴이법무사김형학>

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♣ 김형학의 한마디~!

인간은 누구나 스스로 豫感, 豫見, 豫測을

하지요~

豫見, 豫測을 하지 못한다면

잠시도 살 수가 없어요~

상담(四柱, 對人關係 등)은

내담자 등 자신이 스스로 자기 運

(자기 삶의 예측) 등을

깨닫게 하는 것이지요~

김형학이는

당신에게 메타포를 주기만 하지요~

敎示的으로 길을 가르쳐 주지 않습니다.!!

당신 스스로 그 길을 찾게 하는 것이지요~

이 글을 知人들과 共有하면

自利利他요, 그 知人에게 도움이 될 수도

있습니다~.

♣ 本人의 氣質이 궁금하세요?

연락을 주시면 판별해 드리겠습니다.~

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# ’당신은 바람을 바꿀 수 없지만

그 바람을 利用하여

배의 進路를 調節할 수는 있지요.~‘

# 이 글에는 公約數가 많이 등장하여

어렵게 느껴지기도 하고

생소한 글일 수도 할 것이지만

문자 너머의 숨겨진 意味를

잘 理解하는 方向으로

읽어 나가시기를 바랍니다.~

# 김형학의 思考

-各自의 태어난 原命式대로 살아간다.-

# 이 글 또한 이런 생각도 있구나 하고

읽어 주시기 바랍니다.~

# 이 글은

사람은 사주명리학 理論 上 48,500여 가지의

性品과

서양 心理學 상 16가지의 性格에 따라

그 느낌과 의미가 다름이 있을 수 있습니다.~

# 사람은 어떤 일 때문이 아니라

그 일에 대한 ‘생각’ 때문에 고통을 받는다.~

<LAW Life Cyber School 일동>