흥미돋 [뉴턴역학] 미래는 결정되어 있을까? 上

[shhyelow]

2011.6.20이후 적용 자세한사항은 공지확인하시라예

출처:  여성시대 shhyellow

[양자역학] 우주가 하나의 거대한 입체영상이라면?

이 시리즈는 상, 중, 하 이렇게 세 편이 될 거야

이 게시물의 핵심은 하 편에 등장하는 <다중 세계론>이 될 예정!!

아까 올린 양자역학 글이 다이제스트 판이라면

이 시리즈는 상 편에는 뉴턴역학,

중 편에는 양자역학,

하 편에는 다세계 이론

이렇게 나눠서 자세히 훑어보려고 해

아까 양자역학 글을 읽어서

뉴턴역학, 양자역학은 웬만큼 알겠다 하는 여시들은

상, 중 편은 안 읽어도 돼 ㅋㅋㅋㅋ

야구공이 반대편에서 날아온다고 가정해볼게

4번타자에게 그 공을 되받아치는 것은 아주 쉬운 일이야

4번타자는 그 동안의 경험으로

야구공이 언제, 어디에, 얼마의 속도로 날아올지

예측할 수 있으니까 ㅋㅋㅋㅋ

한마디로 4번타자가 홈런을 칠 수 있는 이유는

공이 우리의 일상 세계를 지배하고 있는 물리 법칙

그대로 운동하기 때문이지

이걸 달리 말하자면

날아온 공의 미래, 운명은

물리 법칙에 따라 미리 결정되어 있다고 할 수 있어

이런 주장을 '결정론'이라고 해

이야기를 야구공에서 좀 더 확장해볼게

우리가 사는 우주에는

야구공뿐만 아니라

다양한 것이 움직이고 있어

'결정론'이 정말이라면

우리 주변에서 일어나는 모든 사건은

미리 정해져 있다고 생각할 수도 있지

이 같은 주장을 뒷받침해준 물리 법칙은

사과와 만유인력으로 유명한

아이작 뉴턴의 '뉴턴 역학'이야

뉴턴 역학은 간단하게 말해서

물체가 힘을 받아 운동하는 방법을 설명하는 이론이야

투수가 야구공을 던질 때,

뉴턴 역학을 사용해

공을 던진 순간의 속도와 방향, 높이를 대입해 계산하면

지면에 공이 떨어지는 위치를 정확히 알아낼 수 있어

즉, 공의 낙하 지점은

던지는 순간에 이미 '결정'되는 거야

다른 예를 하나 더 들어볼게

여시가 포켓볼을 친다고 생각해 보자

포켓볼은 큐대로 특정 공을 가격하고

그 공이 굴러가 다른 공과 충돌해

그 공이 포켓 안으로 들어가면 점수를 얻는 게임이야

여시가 흰색 공을 큐대로 쳤다고 가정할게

흰색 공은 큐대로 충격을 받은 만큼 굴러가고 있어

흰색 공은 특정 공과 충돌해

각기 다른 방향으로 굴러가

가까운 포켓 안으로 들어가겠지?

이건 사실 우연이 아니야

흰색 공이 충격을 받은 바로 그 시점에

당구대 위에서 어떤 일이 일어나게 될지는 이미 결정되어 있어

주사위 던지기도 마찬가지야

6분의 1의 확률이라고 하지만

우리가 주사위를 던질 때 주사위에 가해진 힘과 방향에 따라

이미 주사위의 눈은 결정되어 있어

맞아

야구공, 포켓볼, 주사위 등 모든 물체는 물리 법칙 그대로 움직이고

때문에 미래는 미리 정해져 있는 거야

그럼 여기서 하나의 의문이 생길 거야

근데 왜 과학이 이렇게 발전한 이 시점에서

우리는 미래를 예측하지 못할까?

기상청조차도 오늘의 날씨를 정확히 알지 못하는 건

어떻게 된 일일까?

공기의 진행 방향에 대해 알고 싶다고 가정해볼게

공기 속에는 수많은 기체 분자가 날아다니고 있어

이들을 뉴턴 역학을 사용해 파악하려면

공기에 포함되어 있는 기체 분자의 위치나 속도를 모두 완벽하게 파악해야 돼

파악하면 되지!!

라고 간단하게 생각하고 싶지만

부피 1㎤의 공기 중에 기체 분자는

2조 7000만 개의 1000만 배 정도 들어 있어

현재 인간의 능력으로 이들을 모두 파악하는 건 불가능해

주사위도 마찬가지야

주사위의 답도 결정론적으로 정해져 있으나

주사위를 던지는 속도, 방향,

바닥까지의 거리, 바닥과의 마찰 등의 정보를

현재 인간이 모두 정확히 아는 건 불가능해

그렇다면 인간이 이 문제들을 해결하지 못한다고 해서

결정론적 세계관이 틀렸다고 말할 수 있을까?

물체의 움직임이 모두 결정되어 있다는 뉴턴 역학이 옳다면,

그럼에도 물체의 움직임을 예측하지 못하는 건

현재 인간의 능력과 과학의 진보가 부족한 결과일 뿐이고

미래는 이미 정해져 있는 것 아닐까?

19세기 프랑스의 과학자 피에르 라플라스는

뉴턴 역학을 더욱 발전시켜 이런 이야기를 했어

"만일 우주의 모든 물질의 현재 상태를 완벽하게 알고 있는 생물이 있다면,

그 생물은 우주의 미래의 모든 일을 완전히 예언할 수 있을 것이다.

미래는 결정되어 있다.

만일 세계의 모든 일을 알고 있는 '지성'이 존재한다면

그 '지성'에게는 불확실한 일이란 아무것도 없으며

그 눈은 미래를 모두 내다보고 있다."

(라플라스가 생각한 '지성'은

후에 '라플라스의 악마'라고 불리게 되었어)

라플라스의 악마는 이 세계에 존재하는 모든 것의

위치와 속도를 파악할 수 있는 '전지전능'한 존재야

라플라스의 악마에게는 이 세계에서 일어나는 모든 일들이

결정론적으로 보여

공기나 행성 등은 물론이고

인간의 몸이나 의식을 담당하는 뇌도 분자라는 것으로 되어 있기 때문에

각 개인의 의지조차도 결정론적 세계관으로 말할 수 있다는 거지

예를 들어 여시가 오늘 아침에 출근하면서

원피스를 입을지 스키니를 입을지 고민하다가

스키니를 골랐다고 가정해볼게

여시들은 스스로의 의지로 스키니를 골랐다고 생각하지만

사실 여시들이 스키니를 선택하는 것은

이미 결정론적으로 정해져 있었던 거야

'인간이 스스로의 능력 부족 때문에 세계의 일 모두를 파악할 수는 없지만,

본질적으로 이 세계는 결정론적이다.'

19세기까지 이와 같은 사고방식은 물리학자들에게 큰 지지를 받았어

그러나 20세기에 들어와 과학이 미시 세계에 입문하게 되면서

이러한 생각에 큰 의문이 생기기 시작해

[shhyelow]

운명이라는 단어는 그 전에도 널리 쓰였어 그런데 과학자들이 모든 미래가 이미 정해져있다고 믿은 건 뉴턴역학 때부터야!!

[shhyelow]

다음 게시물에 나와!! 찔끔찔끔 나눠 올리는 거 귀찮아서 바로 상 중 하 다 올렸으니 시간 날 때 훑어봐 ㅋㅋㅋㅋ

[나는조아]

고마워 ㅋㅋㅋ진짜재밌다 이런거진짜좋아해

[나는조아]

이시대에 살고있음에 감사해

[은혜S2범이]

흥미돋이다

[쿵짝쿵짝쿵짜자작쿵짝]

진짜 쉽게 설명해놨다 꿀잼허니잼♥

[베개가왜이리백인호]

신기하고 재밌엉! 언니가 진짜 이해하기 쉽게쓴당

[Modern]

하긴... 예를 들어서 우리 몸 안에 있는 세포도 어떻게 변할지 어떤 병으로 될지 암도 재발이 될 것 같은지 더 커질 건지 다 알텐데 그 세포로 이뤄진 세포 덩어리인 사람도 모를 리는 없을 것 같음 우주를 감싸는 무언가는 우리가 병원에서 검사 받듯이 우주를 측정하고 예상하고 있을지도.... 언니가 말한 라플라스의 악마같은 사람이 등장한다면 게임오바일 것 같다.....ㄷㄷㄷ ...순간 사주팔자 보는 일을 하게 되면 대박날 것 같다는 생각도 해봐썽....ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

[방백]

헐....내 생각이랑 진짜 완벽하게 일치하는 이론은 처음이야...미친...나 안그래도 이걸로 과제도 써야하는데.....개설렌다.....

[내가제일잘나가시끼]

이해가 슬슬 되고 있어 언니!!! 고마워융!!

[뽀솜]

진짜 설명 쉽게 잘해준다ㅠㅠㅠㅠ 확실히 이해됐어!

[혜정리너스]

완전 흥미돋...

[미르끼날가져]

ㅜㅜㅜㅜㅜㅜㅜ여시가 글 너무잘써서 양자역학 상중하 시리즈 쩌리에 끌올하고싶은데 스크랩 풀어주면 안될까?? ㅠㅠ

[루저페이 저리가]

꼭 우주 양자역학 뉴턴역학. 졸려서 낼다시읽을게! 언니이런글너무조아!! 언니너무멋이써!!

[루저페이 저리가]

언니근데 요즘바빠?ㅠ 2014년까지만 글있고 2015년엔 글이없당ㅜㅜ언니앞으로도 흥미로운 글마니마니써줬으면좋게써ㅠ♡

[맛집브레이커]

과거-현재-미래라는 개념자체도사실 지구생물에게만 적용되는거같아 과거현재미래는 사실 순서가없는거야.. 우리는3차원에 살기때메 그걸 1-2-3의 순서로 겪을수밖에 없을 뿐이지 나도 이미모든것은 정해져있다는걸 믿어 그저 인간은 3차원에 살고있기에 한방향으로만 흘러갈뿐

[나는야복덩이]

다시 복습하는 단계 너무 좋다 여시야 좋은글 너무 잘 읽고 있어 진짜 읽고 배우는 재미가 쏠쏠