글
우주는 It from bit, 충격적 시뮬레이션 우주론
"⭐ It from bit 🔮"
이 짧은 말이 우리 우주의 정체성을 말해준다.
It은 우주 그리고 현실, bit는 정보이자 우주를 움직이는 법칙.
즉, 현실은 정보에서 만들어진다는 말이다.
이걸 과학에서는 '시뮬레이션 우주론' 또는 '홀로그램 우주론'이라고 한다.
(* 천천히 하나씩 읽지 않으면 의미가 없으므로 천천히 봐주세요!)
bit는 영어로 조금을 뜻하는 a little bit의 그 bit 이다.
디지탈 기기에서의 8비트 16비트의 그 비트이기도 하다.
그리고 1M, 1GB 같은 1메가 1기가와 같은 단위의 최소 단위이다.
물론 시뮬레이션 우주론은 과학적으로 증명된 건 아니다.
다만 최고의 과학자들이 이것을 심각하고 진지하게 고민하고 연구하고 있다는 것.
하지만 인류가 멸종되기 전까지 절대 밝힐 수 없는 과학적 미스테리다.
최고의 과학자들이 매우 심각하게 고민하는 것만으로도 이미 답이 아닐까 추정해본다.
"닭이 먼저냐 알이 먼저냐?"
케케묵은 비과학적 논쟁 중에 '닭이 먼저냐 알이 먼저냐'라는 게 있다.
답은 뭘까? 아시나요?
답은 바로 시조새가 먼저다. 시조새의 알이 먼저다.
그럼 시조새가 먼저냐, 시조새의 알이 먼저냐?
정답은 바로 미생물이 먼저다. 원자가 먼저다. 우주가 먼저다. 빅뱅이 먼저다.
'닭이 먼저일까 알이 먼저일까'라는 비과학적 질문에 진지하게 답해주자면 결국 빅뱅까지 올라가게 된다.
빅뱅이 원자를 만들었고, 원자가 생물을 만들었으니 말이다.
그렇다면 내가 물어보고 싶다.
"자동차가 먼저냐? 설계도가 먼저냐?!"
"게임일까? 현실일까?"
우리 인간은 현실을 구분할 능력이 있을까?
지금 눈 앞에 있는 것이 현실인지 가상의 어떤 것인지 어떻게 구분하지?
아래 2개의 사진 중 1개는 게임 화면이고, 1개는 실제 사진이다.
진지하게 고민 후 한 번 맞춰보자.
이게 게임의 한장면일까? 영화의 한장면일까?
이게 현실일까? 게임일까?
정답은 미안하게도 모두 게임 화면이다.
기술이 발전하면서 요즘 게임은 현실과 구별하기 어려울만큼의 높은 그래픽을 보여주고 있다.
그리고 우리 인간이 인식하는 현실은 매우 단순하다.
뇌로 전달되는 신호가 우리가 경험한 현실과 비슷하면 현실로 인식하고
경험과 맞지 않으면 비현실이라고 인식하게 된다.
그래서 요즘 게임은 현실 속의 물리법칙을 그대로 반영한다.
게임 속에서 총을 쏘면 거리가 멀수록 조준점보다 밑에 맞게 된다.
총을 쏘면 반동이 생기며 총구가 위로 살짝 올라가게 된다.
이렇게 현실의 물리법칙을 그대로 반영한 게임을 밤새도록 미친듯이하다보면
게임을 마치 현실로 착각하고, 현실을 게임으로 착각하기도 하는 것이다.
"눈 앞의 현실이 현실 맞아?"
만약 우리가 개구리를 봤을 때,
개구리가 뒤로 점프하면 비현실!
앞으로 점프하면 현실이라고 뇌가 판단하게 될 것이다!
영화 인셉션이 이러한 사실을 아주 명확히 말해줬다.
에너지를 받은 팽이가 원운동을 하고 있다.
여기서 팽이가 우리가 현실에서 경험한대로 멈추고 쓰러지면 현실이다.
하지만 멈추지 않고 계속 돌게되면 현실이 아닌 꿈이라는 것이다.
즉, 현실 판단은 눈과 같은 감각기관으로부터 전달 받은 신호를 뇌가 연산한다.
뇌가 연산한 값이 경험과 맞으면 현실, 안 맞으면 비현실로 우리는 인식한다.
당신이 영화 인셉션 혹은 영화 매트릭스와 같은 세상에 살고 있다면,
어떤 방법으로 현실과 꿈을 구분할 것인가?
"착시 현상은 왜 생기는 걸까"
관광객들이 제주도 여행오면 꼭 들린다는 신비의 도로가 있다.
이 곳은 내리막으로 보이지만 실제로는 언덕길이다.
분명 내리막인데 차를 세우고 기어를 중립으로 놓으면 차가 언덕을 올라간다.
당연히 착시현상이다.
착시현상을 몰랐던 조상님들은 이곳을 도깨비가 나온다해서 도깨비 도로라고 불렀다.
요즘은 신비의 도로라고 한다.
오래된 착시현상의 교재 '카니자의 삼각형'이다.
우리 뇌는 존재하지도 않는 삼각형을 실제하는 것으로 착각한다.
거울 속의 비친 물체도 진짜인지 가짜인지 구별하지 못한다.
뇌는 빛이 직진한다고만 생각해서
눈으로 들어온 정보를 1차원적으로 판단해 처리하기 때문이다.
1차원을 선이라한다면, 직진으로만 판단한 다는 것은 1차원적 정보 입력이다.
인간의 뇌는 정말 똑똑하고 대단하지만 지극히 주관적이며
똑같은 1개의 현실을 사람마다 다른 현실로 느끼게 만들기도 한다.
우리 뇌는 각자가 경험한대로만 판단하며
경험이 다르면 인식하는 현실이 사람마다 다를 수 있다.
그렇다면 사람마다 다른 현실이 정말 현실이 맞을까?
"체커 그림자 착시"
A는 진한 회색 B는 연한 회색이다.
그럴까? 정말 다른 색일까?
다시 한 번 정말 열심히 뚫어져라 쳐다보자~
정말 A와 B의 색은 다를까 같을까?
이건 유명한 체커 그림자 착시다.
그림자 같은 주변 방해꾼들 때문에 뇌는 A와 B가 다른 색이라고 착각하게 된다.
실제로는 완전히 같은 색이다.
정답을 공개한다.
A와 B를 이어주면 정답이 보인다.
그렇다. A와 B는 100% 같은 색이다.
못 믿겠으면 그림판에서 직접 연결해봐도 된다.
"땅이 아니라, 하늘이 움직이는 거란 말이오!"
과학을 모르던 과거 사람들은 땅이 아니라 하늘이 움직인다고 믿었다.
단순히 눈에 보이는대로 믿은 것이다.
위에 나온 '체커 그림자 착시'를 중세시대에 보여줬으면 산채로 화형을 당했을지도 모른다.
인간의 뇌는 일반적으로 A와 B는 같은 색이라고 절대 느낄 수 없기 때문이다.
실제로 지동설을 주장했던 과학자 지오다노 브루노는 화형을 당했다.
조르다노 브로노는 당대 최고의 인문학이었던 신학에 의해 산채로 불태워졌다.
인문학이 과학을 죽여버린 역사적인 사건이다.
우리는 코페르니쿠스만큼이나 브르노를 기억해야 한다.
1979년 사형 선고는 잘못됐는 재심 판결이 내려졌다.
처형된 지 379년 만에 무죄를 받았다.
2000년에는 브루노 사형 400주년을 맞아 교황이 직접 공식 사과하였다.
400년이 지났는데도 교황이 직접 공식 사과를 하다니
인문학의 위대함을 보여준 사건이 아닐 수 없다.
반란군 박정희, 전두환의 군사정권 피해자 재심을 거부하는 우리나라 사법부 현실과
2차 한반도 침략 전쟁을 준비하는 일본의 현실을 생각하면 엄청난 일이다.
1600년 브르노가 화형 당했던 곳이 바로 이 캄포 데이 피오레 광장이다.
그리고 지금은 피오레 광장 중앙에 브르노 동상이 세워져있다.
또한 아직도 그의 동상 밑에는 꽃이 놓여지고 있다.
"A Bruno ilsecolo da lui divinato qui dove il rogo arse"
(브루노, 그가 예견한 세기에, 화형의 불길이 타올랐던 여기 이 자리에)
삼천포로 빠졌는데 다시 말하면 인간의 뇌는 수 많은 착시현상을 통해
'있는 것도 없는 것으로 착각할 수 있다'
'없는 것도 있는 것으로 착각할 수 있다'
'같은 것도 다른 것으로 착각할 수 있다'
라는 깨달음을 주었다.
하늘이 움직이는 거 같이 보여도 실제론 지구가 움직이는 것이다.
중세시대 사람들은 이걸 놓치고 있었다.
지금의 우리는 무얼 놓치고 있을까?
이렇게 되면 우리가 자각하는 현실이 무엇인지 고민해볼 수 밖에 없다.
"플라톤의 이데아"
학창시절 플라톤의 이데아는 재미 없는 지루한 기원전 철학일 뿐이었다.
그걸 가르쳐준 선생님도 별 영혼 없이 교과서 읽듯 설명해줬다.
교과서 문장 그대로 읽고 "플라톤의 이데아는 궁극적 이상"이라고만 간단히 설명했다.
(기억에 의존한 추측일 뿐이니 혹시 선생님이 이 글을 본다면 용서를 바란다.)
물론 요즘은 제대로 배우고 있을 거라 믿는다.
나는 뒤늦게 과학 덕후가 되어서야 플라톤의 이데아를 다시 살펴봤다.
플라톤이 말한 동굴의 비유를 다시 떠올려보자.
동굴에 갖힌 죄수가 2세를 낳았다.
그 아이는 동굴에서 태어나 횃불을 등진채 오직 벽에 비친 그림자만 보면서 살고 있다 상상해보자.
여기서 아이는 동굴이 세상이고 그림자가 실제라고 생각한다.
그러다 위대한 철학자가 죄수들의 2세는 죄가 없다고 풀어주었다.
풀려난 아이들이 동굴 밖에 나와서 본 세상이 바로 진짜 현실임을 알게된다.
태양에 의해 완벽히 드러난 실체의 모습이 바로 플라톤이 말하는 이데아다.
여기서 한 발 더 나아가서 요즘 과학자 맥스 테그마크가 말하는 현실을 살펴보자.
"내적 현실, 외적 현실, 그리고 합의적 현실"
유명한 과학자이자 베스트셀러인 MIT 물리학과 교수 '맥스 테그마크'는 현실을 이렇게 말했다.
"개인이 느끼던 동굴 그림자의 현실은 '내적현실'이고
동굴 밖에 나온 아이들 모두가 공통으로 느낀 동굴과 바깥 세상의 차이는 '합의된 현실'이고
모든 세상 그리고 우주를 이루는 수학적 구조는 '외적현실'이다."
여기서 외적현실인 우주의 수학적 구조가 바로 플라톤의 이데아에 빗댈 수 있다.
유클리드가 만든 기하학적 동그라미야 말로 플라톤이 말하는 이데아이자,
맥스 테그마크가 말하는 수학적 구조라고 볼 수 있다.
그리고 이런 이데아적 동그라미를 통해 이 세상의 둥그런 물건들이 탄생하는 것이다.
따라서 이데아적 원이 먼저고 축구공 농구공이 나중이다.
즉, 둥근 원이라는 개념에서 축구공이 탄생하는 것이다.
그래서 영화 매트릭스에서는 스미스 요원이 네오를 붙잡기 위해 자신을 무한 복제하며 공격한다.
프로그램 데이터인 스미스 요원은 원본만 있으면 얼마든지 무한으로 복제를 만들 수 있기 때문이다.
컴퓨터를 배울 때 제일 먼저 배우는 기본 복제 원리다.
"우주는 궁극의 수학적 구조"
수포자를 대량 양산하는 대한민국 공교육에선 수학을 왜 배워야 하는지에 대한 의문만 가득하다.
왜 수학을 배워야할까?
우주는 수학으로 기술하고 수학으로 이해한다.
우주를 영어로 기술하고 한국어로 이해하는 것이 아니다.
인간의 언어는 절대 우주를 이해하기 위해 만들어진 것이 아니다.
무리를 이뤄 사냥하고, 물건 팔아 돈을 벌고, 짝을 만나 아이를 낳기 위해 만들어진 것이다.
고딩시절 수학시간에 한 아이가 "수학은 배워도 쓸모가 없지 않아요?"라고
수학선생님한테 물어봤던 기억이 떠오른다.
수학선생님의 답은 평범 그 자체 "배워두면 다 쓸모 있어, 수능 시험도 봐야하고"라고 하셨다.
(기억이 희미해서 다를 수 있으니 혹시 수학선생님이 이 글을 본다면 용서를 바란다.)
과학을 알게되면 왜 수학을 배워야 하는지 진정으로 깨닫게 된다.
우주가 바로 수학이다. 수학으로 우주를 이해한다.
"바보가 되어버린 아인슈타인"
양자역학이 탄생하려던 즈음 아인슈타인은 양자역학에 불만이 많았다.
전자가 입자와 파동의 성질 모두를 갖고 있다는 것을 도저히 이해 못한 아이슈타인은
젊은 과학자들을 엄청나게 괴롭혔다.
나이들어 꼰대가 되버린 아인슈타인은 양자역학을 죽을 때까지 반대했다.
양자역학의 아버지이자 아이슈타인의 욕받이였던 닐스 보어는 이렇게 말했다.
"양자역학의 모든 문제는 인간의 언어에 있다.
인간의 상식과 언어는 우주를 이해하기에 적합하지 않다.
방해만 될 뿐이다."
이렇게 인간은 우주를 이해하기 적합하지 않은 존재다.
오죽하면 아인슈타인도 원자를 이해하지 못하고 죽었을까.
반면 수학은 중의성이 없다.
수학에서는 양자역학이 한치의 오차 없이 계산된다.
인간의 언어로 가져오는 순간 이상해진다.
"2005년 노벨 물리학상"
'The Nobel Prize in Physics 2005'
2005년 노벨상의 꽃인 물리학상은 위 세 분의 과학자가 받았다.
연구 주제는 정밀측정이다.
원자에서 발생되는 색깔 주파수를 천조분의 1 수준으로 매우 정확하게 측정했다.
천억도 아니고 천조!
이 엄청난 단위의 정확도를 실험으로 입증했다.
노벨상 받을만하다.
근데 잠깐! 색깔이 주파수라고?
그렇다, 우리가 현실에서 매일 보는 색은 모두 원자가 발사하는 주파수일 뿐이다.
착시현상이고 뭐고 그냥 원자가 쏴주는 주파수였을 뿐, 그 이상도 이하도 없다.
이게 바로 색의 실체다.
녹색의 주파수는 555나노미터정도다.
즉, 555나노미터의 주파수는 실체고
녹색은 인간이 뇌가 느끼는 느낌이다.
"양자역학으로 굴러가는 우리의 현실"
나란 제주도 노총각에게 정말 다행히도 노처녀 친구가 생겨서 손을 잡았다 치자.
그렇다면 정말 내 손은 그녀의 손을 잡은 것일까?
'우주의 모든 것은 원자로 이루어져있다'
이건 현재의 인류 과학이 밝혀낸 가장 중요한 과학적 사실이다.
그렇다..내 손의 원자가 그녀의 손을 이루고 있는 원자를 잡은 것이다.
정확히는 전자기력을 느끼는 것일 뿐이다.
"노처녀씨, 당신 손의 전자기력을 한 번 느껴보고 싶소"
그렇다 세상 모든 것은 원자로 되어 있고
색깔이고 뭐고 시각은 그냥 다 원자가 보내는 주파수일 뿐이다.
촉각은 피부고 뭐고 원자가 발하는 전자기력일 뿐인 것이다.
글이 너무 길어져 급하게 마무리해본다.
끝까지 읽어줄 사람이 1명도 없을 거 같다..ㅠㅠ
--- "빠르게 결론을 내보자" ---
맥스 테그마크 유니버스 책에서 말하듯이 우주는 수학적 구조이며
책 표지에 그려진 것처럼 이데아적 구조를 바탕으로 세상이 이뤄진다.
| (내가 좋아하는 천문학자 윤성철 교수님이 이 책을 읽고 남긴 글) 물리 법칙이 수학적 구조에 따른 결과라면 우연은 환상일 뿐이다. 전능한 신이라도 1+1=2라는 자명한 논리를 바꿀 수는 없기 때문이다. 테그마크의 수학적 다중우주 가설은 설명되지 않는 신비를 거부하는 과학적 결정론의 종착지이다. 저자의 주장에 격렬히 저항하고 싶은 유혹에 사로잡히다 보면 어느새 그가 쳐놓은 덫에 걸렸다는 것을 깨닫는다. 매력적인 책이다. - 윤성철(서울대학교 물리천문학부 교수) - |
| I believe that consciousness is the way information feels when being processed. 인간의 '의식'은 뇌가 정보를 처리할 때 느낌이라 믿는다. - 맥스 테그마크(MIT 물리학과 교수) - |
그리고 이 인기 많은 교수님은 인간의 의식을 뇌가 정보를 처리할 때의 느낌이라고 말한다.
그렇다면 이데아는 궁극의 정보이고, 수학적 구조는 정보 그 자체이다.
따라서 이 우주는 정보를 바탕으로 만들어지는 것이며
이건 마치 홀로그램 같다고 해서 '홀로그램 우주론'이라고도 한다.
과학자가 아닌 철학자 비트겐슈타인도 비슷한 생각으로 이런 말을 남겼다.
| 세계는 사물들의 총체가 아니고 사실들의 총체다 - 비트겐슈타인 - |
여기서 사물은 현실을 구성하는 실체들이고, 사실은 바로 정보다
"믿거나 말거나"
리처드 파인만이 가장 강조한 과학적 사실이 바로
"만물은 원자로 구성되어있다"였다.
신기하게도 기원전 철학자 중에도 이런 주장을 하는 사람이 있었다.
"물질의 기본 입자는 단단하다. 완벽하게 그러해서 시간이 흘러도 영원히 파괴되지 않으며 불멸한다."
- 기원전 철학자 루크레티우스 -
마치 평행우주인 것처럼 기원전 철학자 루크레티우스는 만물이 뭔가 작고 단단한 입자로 되어있다는 사실을 깨달았다.
과학적 실험이나 검증 없이도 말이다.
분명한 범인이 있는데 물증이 없다.
심증은 미친듯이 있는데.
시뮬레이션 우주론, 정보 우주도 그렇다.
심증은 넘쳐나는데 과학적 증거는 아직 없다.
많은 과학자들이 실험적 증거 없이도 이렇게 믿고 주장하는 있다.
어쩌면 인간이 멸종할 때까지 밝힐 수 없는 사실일지도 모르겠다.
결국 우리가 현실이라고 부르는 것은 'yes or no' 또는 '1 or 0'이란 질문의 최종 분석에서 생겨난다.
여기서 yes는 1 Bit이다.
모든 물리적 대상은 이렇게 근본적으로 정보 이론적이다.
그렇다고 우리는 일방적으로 프로그래밍되는 꼭두각시 같은 존재가 아니라
우리의 생각과 느낌을 실시간으로 우주 끝으로 보내며 우주를 프로그래밍하고 있는 존재이기도하다.
이것이 바로 참여 우주(participatory universe)이다.
매트릭스에 갇힌 네오가 바로 이렇게 매트릭스 세계를 스스로 프로그래밍하며 스미스요원에 맞섰다.
"It from bit"- 존 아치볼드 휠러 (아이슈타인 연구 동료이자 리처드 파인만의 스승 교수) - |
끝이 없는 우주
무한히 반복되는 우주
설명할 수 없는 우주의 비밀들
나는 이 모든 게 결국은 정보에서 발생되는 처리과정일 거라 믿는다.
"집이 먼저냐 설계도가 먼저냐?"
알이 먼저냐 닭이 먼저냐 같은 케케묵은 질문 대신
한가지 질문을 던진다
"집이 먼저냐 설계도가 먼저냐!"
여기서 집은 우주, 설계도는 정보다.
저마다 분명한 답이 있을 거라 믿는다.
아니면
현상이 먼저일까 법칙이 먼저일까?
DNA가 먼저냐 생물이 먼저냐?
당신의 육체는 부모님이 주신 걸까?
아니다!
인간의 몸도 오로지 부모님이 남겨준 유전정보에 의해 만들어진다
설계도대로 집에 지어지듯이 말이다
건축자재는 원자, 설계도는 유전정보다
우리 같은 생물들은 오로지 DNA에 담긴 정보에의해 태어난다
이렇게 이 땅위 모든 생물이 어떻게 생겨나고 만들어지는지를 보면
비로소 정보가 현실을 만든다는 것을 깨달게 된다
(설계도가 먼저라 생각되면 하단의 하트(♡) 버튼 클릭, 몇명될까요ㅎㅎ)
| 당신이 매트릭스에 갇혀 있지 않다는 것을 어떻게 확신하는가? - 미국 유명 물리학자 브라이언 그린 <멀티 유니버스 중에서> - |
그렇다면 현재를 살아가는 우리에게 제일 중요한 것은??!!
정보로 이뤄지는 무한의 우주 속에서
당신은 어떤 존재인가요?
그저 DNA가 시키는 데로 살아가는 '매트릭스'에 살고 있나요?
네오처럼 자신을 꾸준히 업데이트하는 '참여우주'에 살고 있나요?
우리 인간은 하루살이 같은 존재일 뿐이니
젊음과 인생을 낭비하지 말고 열심히
하고 싶은 거 다 하면서 살아야한다
남 눈치만 보다 하나 뿐인 인생 끝나버리면 얼마나 억울하겠는가?
40살이면 급격히 늙기 시작하고
60살이면 병원 다니느라 뭐하기도 힘들다
80살이면 죽었을지 살았을지 알 수도 없다..
You Only Live Once!
우리의 소중한 인생은 한 번 뿐이라는 것을 명심하자!
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