아인슈타인은 현대물리학의 기본 이론인 양자역학에 대해 반대의견을 피력하면서 “신은 주사위 놀이를 하지 않는다.”고 말했다. 원자 분자 등 미시적인 물질세계와 확률과 우연을 무시한 아인슈타인의 대표적인 실수라고도 말한다. 인간은 우연히 일어난 사건들을 신기해한다. 운이 좋다 또는 나쁘다는 생각을 하고 기억하고 싶은 것만 기억하는 경향이 있다. 예를 들어 제때 직장에서 승진하지 못한 이유가 자신의 무능력이 아닌, 고약한 상사와 못난 동료들 때문이라고 생각한다. 출근길에 지각하더라도 자기가 운이 없어서 신호마다 빨간불에 걸렸다고 생각한다.
‘로또 명당자리’라고 광고하는 판매점이 있다. 1등 당첨자가 30번 넘게 나온 부산의 모 대리점, 로또 최고 당첨액(407억 원)이 나온 춘천 로또 판매점으로 사람들이 몰렸다. 소위 말해 대박집의 월 매출은 일반 판매점의 200만 원을 훌쩍 넘는 1억 원에 달한다고 한다. 로또복권 1등에 당첨될 확률은 814만 분의 1이다. 복권을 수천만 원어치 사든 ‘대박 대리점’에서 구매하든 당첨될 확률은 하루에 벼락을 두 번 맞을 확률과 비슷하다. 가능성이 제로(0)에 가깝다. 하지만 많은 사람들이 로또복권을 구입하는 이유로 “한 장 사서 지갑에 넣어둔 로또복권으로 인해 직장생활의 스트레스를 잊고 한 주를 웃으며 견딜 수 있다.”고 말한다.
‘로또에 100% 당첨되는 방법’, ‘대박 나는 주식을 찾는 비결’ 등은 누구나 갖고 싶은 로망일 뿐이다. 고전학파는 이런 도저히 벌어지지 않을 것 같은 우연이나 말도 안 되는 일의 발생에는 규칙이 없다고 주장한다. 즉 뉴턴 물리학이라 불리는 고전 이론은 인과법칙을 따르고 우연성을 배제했다. 그러나 양자역학 [quantum mechanics, 量子力學]은 고전역학과는 달리 확률론적(probabilistic) 입장이다. 비록 현재 상태에 대하여 정확하게 알 수 있더라도 미래에 일어나는 사실을 정확하게 예측하는 것은 불가능하다. 양자역학은 무엇인가?
양자역학은 물리학을 넘은 혁명적 변화로서 세상의 모든 것들은 ‘흐름(파동성)’과 ‘알갱이(입자성)’의 양면성을 갖고 있다는 이론이다. 1927년 벨기에 브뤼셀에서 열린 물리 화학계의 심포지엄에서 아인슈타인은 슈뢰딩거의 고양이를 지지하면서도 보어와 하이젠베르크 등이 주장하는 확률론에 반박했다. 슈뢰딩거의 고양이 사고 실험의 내용은 다음과 같다.
한 마리의 고양이가 철로 만들어진 상자 안에 갇혀있다. 여기에는 방사성 물질이 있는데 1시간에 50%의 확률로 핵분열한다. 만약 핵분열이 일어나면 망치가 작동해 청산가리가 담긴 유리병을 깨뜨리게 된다. 즉 핵분열이 일어나면 고양이는 죽고, 일어나지 않으면 고양이는 살아남게 된다. 이런 조건에서 한 시간 후 고양이는 어떻게 될 것인가? 정답은 반반 50% 확률로 직접 상자를 열어보기 전에는 고양이의 생사를 알 수 없다. 양자역학의 확률론에 따르면 이 고양이는 살아있는 상태와 죽어 있는 상태가 중첩된다. 슈뢰딩거는 이런 어정쩡한 태도를 싫어한다. “뚜껑을 열었을 때 고양이는 살았거나 죽었거나 둘 중 하나다. 삶과 죽음의 중간은 없다”라고 주장했다. 슈뢰딩거는 파동방정식이 양자역학의 기틀을 완성한 기여로 1933년 노벨 물리학상을 받았다.
돈을 벌기 위해서는 복권이나 사치 명품을 사야 하는가? 아니면 복권, 명품을 생산하는 회사의 주식을 사야 하는가? 결과는 반반이다. 단 인간의 허영심과 과욕, 단기적 시각만으로는 인간을 행복하게 할 수 없다는 것을 알았으면 한다.
김해은(31회) 퍼비...
