기와 과학 : 7. 자유의식과 식 - 카오스이론과 식과 의식

[가을하늘사람]

기계론적 유물론의 출발은 뉴턴의 역학 법칙부터이다.

(거의)모든 물리작용은 가역적이다.  가역적이란 것은 다른 말로 하자면, 원인에서 결과가 결정되는 것이므로 그 역으로 결과에서 원인을 밝혀 낼 수 있다는 것이다. 그러므로 원인과 결과 사이에는 기계적인 과정(알고리듬)만 있을 뿐, 다른 어떠한 ‘작용’의 개입도 없다는 것이다. 결과는 원인으로부터 오로지 정해진 알고리듬(절차)에 따라 기계적 결정적으로 만들어진다는 것이다.

<동일한 원인 -> 동일한 결과>라는 논리는 양자역학에서 부정된다. 양자역학에서 소립자들이 그 존재를 드러내는 과정(관측, 다른 입자와의 작용)은 ‘확률적’이다. ‘확률적’인 것은 ‘기계적’인 것과는 다르다. ‘원인->결과’의 과정이 일의적으로 결정되지 않는 것이다. 그렇다면 원인과 결과 사이에는 어떤 ‘작용’이 개입하고 있다는 결론뿐이다. 사람의 행동을 예측하기 어려운 이유도 그것이 ‘확률적’으로 결정되는 것이기 때문이다.

스티븐 호킹과의 공동 연구로 우리에게 잘 알려져 있는 뛰어난 수학 물리학자인 영국의 로저 펜로즈 Roger Penrose는 "황제의 새 마음 Emperor's New Mind" 에서 의식은 알고리듬, 즉 정해져 있는 절차를 따르지 않는다고 말한다. 그는 의식의 이러한 특징을 소립자의 확률적인 양태와 결부시켜서, 양자역학이 새로운 돌파구를 찾으면 의식에 대한 문제를 해결할 수 있을 것이라고 주장하고 있다. 사람의 행동이 왜 확률적인가는 당연히 자극과 반응 사이에 '의지'가 작용하기 때문이다. 동일한 논리를 소립자에도 적용할 수 있다. 물리학은 그 가장 기본인 소립자에서부터 '의지'를 인정하고 있는 것이다. 이에 대한 검토는 다음에도 계속 될 것이다.

카오스 이론에서는 우리의 두뇌가 카오스 계이므로 원인의 미소한 차이가 결과의 큰 차이를 만들어 내므로 '원인->결과'의 과정이 예측 불능이다 라고 주장한다. 카오스 이론은 확실히 기존의 기계론보다는 발전한 이론임에 틀림없다. 그러나 만약 우리의 두뇌가 카오스 이론에 충실하다면 우리의 생각과 행동은 미친 사람의 것이 되어 버린다. '카오스'라는 말 그 자체가 '혼돈', 즉 '아무런 법칙이 없는 상태'이다.

카오스 이론은 '혼돈' 속에 깊이 숨어 있는 질서(법칙)의 실마리를 찾아 낸 것에 불과하다. 비록 질서가 깃 들어 있는 것이긴 하지만, 카오스 계는 이름 그대로 무질서하고 혼돈스러운 것이다. 뿐만 아니라 카오스 이론은 아직까지 그 질서가 어떻게 생겨 나는 것인지 알지 못한다. - 지극히 서양철학적인내용인네요 너무 어리석은 것 같네요.

 카오스를 동양에서는 무라고 하는데 이것은 혼돈이기는 하지만 무질서의 혼돈이 아니라는 것입니다. 질서가 내재되어 있어 질서의 발현의 준비하는 무 즉 혼돈인 것입니다.  카오스자체가 혼돈만이 있는 것이라면 절대로 질서가 나올 수 없습니다. 질서라는 의미조차 없는 혼돈속에서 어떻게 질서가 발현될 수 있겠습니까?

'의지'의 실재함을 입증할 수 있는 예를 보자. 아래의 두 예는 라이얼 왓슨의 "Life Tide"에서 발췌 인용한 것이다.

듀크 Duke 대학의 Helmut Schmidt 교수가 1970년 실시한 실험 논문에 의하면, 적외선 히터가 설치된 방에 고양이를 넣고서 히터를 컴퓨터에 의해서 이진(二進) 난수적으로 자동적으로 켜졌다 꺼졌다 하도록 장치해 두었다. 히터가 켜져 있는 시간과 꺼져 있는 시간이 컴퓨터에만 의존한다면 반반씩이 된다. 그러나 추운 날에는 분명히 켜져 있는 시간이 더 길다는 결과가 나왔다.

유트레히트 Utrecht 대학의 시보 슈텐 Sybo Schouten 교수가 1972년 발표한 자신의 실험 결과 논문은 더욱 놀랍다.

"먼저 반으로 나눈 우리 한쪽에 레버(손잡이 막대)를 설치한 다음, 위쪽의 지시등에 불이 켜지면 곧 레버를 당기도록 10 마리의 쥐를 훈련시켰다. 성적이 좋은 경우에는 물을 주고 그렇지 않은 경우에는 아무 것도 주지 않았다. 훈련을 마친 다음 이번에는 한 마리는 지시등만 있고 레버는 없는 우리에, 그리고 다른 한 마리는 반대로 지시등은 없고 레버만 있는 우리에 따로 넣어 서로 멀찌감치 떨어진 두 방에 이들을 격리시켰다. 한쪽 우리 안의 지시등이 켜지는 것과 동시에 다른 한쪽 우리의 레버가 당겨지는 것이 확인되면, 이에 대한 포상으로 두 개의 우리에 물이 공급되도록 하는 장치도 물론 잊지 않았다. 보다 중요한 것은, 앞서와 달리 이번에는 사람이 직접 관련하지 않아도 되게끔(주;인간의 초심리적 -- 염력 등의 초능력 현상의 개입 소지를 없애기 위하여) 지시등의 스위치를 이진난수(二進亂數)식 셀렉터로 조정되도록 한 것은 물론, 실험 결과 역시 컴퓨터에 자동 기록되도록 배려하였다는 점이다. 이 실험 결과 확률 이론으로는 도저히 설명되지 않는 높은 점수를 보여주었다. 다음에는 첫 번 째 우리, 즉 지시등만 있는 우리를 비우고서 실험을 실시하였는데, 이 경우 역시 이론적인 확률보다 높은 점수가 나왔다."

이러한 실험 결과에 의하면 '의지'는 분명히 실재하는 것이다. 그리고 우리는 동일한 확률적 과정이 지배하는 인간(동물)과 소립자의 반응에는 동일한 논리로서 의지가 작용하고 있다고 할 수밖에 없는 것이다.

생명의 우주공간 기원설, "다이슨 천체" 등으로 유명한 천체물리학자 프리만 다이슨 Freeman Dyson 은 이렇게 말한다.

"나는 의식이 단지 우리 뇌 속에서 화학적 사건들에 의해 수행되는 수동적인 부수 현상이 아니라, 분자 복합체들에게 한 양자 상태와 다른 양자 상태 사이에서 선택하도록 강요하는 능동적 행위자라 생각한다. 다시 말해서 정신은 이미 각 전자들 속에 내재해 있다."

관점을 조금 바꾸어서 생각해보자.

우리는 소립자들이 미소한 `식'을 가지고 있는 것 같다는 양자역학의 연구결과를 보았다. 이러한 소립자들의 `식'이 모여서 원자, 분자의 식을 이루고, 분자들이 모여서 세포의 식을 이루며, 세포의 식이 모여서 생명체의 `의식'을 이루는 것이라 생각할 수는 없을까?

사실 이 생각은 소립자의 `식'을 인정하는가 아닌가 하는 점을 제외하고는 카오스이론과 동일하다. 소립자들의 무수한 `식'에서부터 수 백억 개 뇌 세포들의 보다 큰 식이 인간의 `의식'을 이루어 낼 수 있기 위해서는 카오스 이론의 자기조직화에 의한 창발성 이론이 필요하기 때문이다. 단순히 `물질만'이 모여서 `의식'을 이루어낸다고 생각하는 것보다, 물질과 `식'이 모여서 `의식'을 만들어 낼 것이라는 편이 더 타당성이 있지 않을까? `복잡계의 자기조직화 현상'이 그 이유를 알 수 없는 복잡계의 어떤 '고차원적 성질'이라 결론 짓는 것보다는, 계의 구성 단위 입자들의 식이 자기조직화 효과를 만들어 낸다고 보는 것이 더 가능성이 높을 것이다. 생명의 탄생, 진화, 의식의 형성--이런 현상에 대하여 도저히 불가능해 보이는 낮은 확률의 '우연`을 믿는 것보다는 그 근거를 충분히 인정할 수 있는 '소립자의 조그마한 식`을 믿는 것이 훨씬 더 확률이 높지 않을까? 그것이 더 합리적인 태도가 아닐까?

이런 반론이 있을 수 있다.

"소립자에게 식이 있든 없든, 아니 있다고 인정하더라도 그 결과는 동일하지 않은가? 소립자의 `식'은 `소립자의 것'이다. 그러니 소립자들이 모여서 `의식'을 이루어낸다 하더라도 그 `의식'은 소립자 즉 `물질'로서 만들어진 것이지, `의식'이 물질계와 독립적인 것은 아니지 않은가? 그러니 이 문제에서 소립자의 식을 도입하는 일은 `오캄의 면도칼' 원칙에 벗어나는 일이다."

그렇다. 사실 양자역학자들이 소립자에 대하여 나보다 몰라서 소립자의 식을 인정하지 않는 것이 아니다. 다만 물리학이라는 한정된 목적에 있어서는 굳이 인정할 필요가 없기 때문에 오캄의 면도날로 잘라버린 것뿐이다.