얽힘과 현실 그리고 하늘나라

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20세기 초 과학계에서는 커다란 논쟁이 있었다. 이 논쟁으로 인하여 과학자들은 두 부류로 갈라섰다. 하나는 아인슈타인을 중심으로 하는 모임이고 반대쪽은 보어를 중심으로 하는 모임이다. 20세기 초는 상대성이론과 양자이론이 동시에 발전한 놀라운 시기였다. 논란의 중심은 전자의 행동을 어떻게 설명할 것인가 하는 것이었다. 전자의 ‘입자성과 파동성’, ‘입자들의 불확정한 행동들’, 그리고 전자의 행동을 나타내는 ‘Ψ함수를 어떻게 해석할 것인가?’하는 것이었다.

믿기 어렵다
보어학파 쪽에서는 미시세계에는 우리의 현실과는 전혀 다른 세상이 존재하며 그 세계를 규정하는 역학 또한 달라야 한다고 생각하였으며 새로운 패러다임의 역학을 만들려고 하였다. 그 논란의 중심에는 하이젠베르크의 불확정성의 원리가 있었다. 그리고 아인슈타인학파에서는 생각이 달랐다. 인간이 알지 못하는 무슨 원리가 있을 뿐 조금만 더 자세히 알아보면 현재의 상식과 역학으로도 얼마든지 전자나 광자들의 행동을 설명할 수 있을 것으로 생각하였다. 아직 인간이 알지 못하는 새로운 것이 존재하는데 그것을 알게 되면 모든 것을 합리적으로 설명할 수 있으리라는 것이었다. 이를 ‘숨은 변수이론’이라고 한다. 즉, 인간이 아직 알지 못하는 숨은 변수가 존재하는데 그 숨은 변수를 알기만 하면 귀신같은 미시입자들의 행동을 모두 다 합리적으로 설명할 수 있으리라는 것이었다. 

아인슈타인 학파에서는 보어학파에 대하여 치명적인 공격을 준비하고 있었다. 이른바 ‘EPR 사고실험’이라는 것이다.(EPR은 세 명의 과학자 이름의 영문 첫 글자를 딴 것이다. Einstein-Podolsky- Rogen) 아인슈타인이 불만을 가지고 있는 것 중에서 가장 큰 것이 불확정성의 원리이다. 불확정성의 원리는 미시세계에서는 입자의 운동과 위치를 동시에 정확하게 알아낼 수 없다는 것이다.(정확히는 운동량) 불확정한 이들의 쌍은 몇 가지 존재한다. 만일 입자의 위치와 운동을 동시에 정확하게 알아내기만 하면 보어학파는 순식간에 무너지므로 이것을 동시에 정확하게 알아낼 수 있는 사고실험을 하게 되었다.

보어학파의 의견에 의하면, 빛이 생성되어 양쪽으로 멀어지게 되더라도 이 둘은 서로 연결되어 있으며 동시에 두 상태를 정확하게 측정할 수 없다. 그러나 아인슈타인과 포돌스키 그리고 로젠은 다르게 생각하였다. 빛이 생성되어 서로 반대쪽으로 멀어지게 되면 더 이상 이들은 서로 관계가 없기 때문에 두 가지 상태를 정확하게 측정할 수 있게 되는 것이고 그렇다면 보어학파의 이론은 무너지게 되는 것으로 생각하였다.   

얽힘(entanglement)
아인슈타인 등이 제안한 EPR사고실험을 일순간에 역설(EPR-Paradox)로 만들어 버린 사람이 있었다. 북아일랜드 출신의 물리학자 벨(John Stewart Bell, 1928~ 1990)이다. 벨은 EPR사고실험을 검증하는 실험을 시행하였다. 실험결과는 빛의 속도로도 신호를 주고받을 수 없을 정도로 멀리 떨어져 있다고 하더라도 미시입자들의 상태는 서로 분리되지 않았다는 것이다. 쌍으로 얽혀있는 입자가 서로 반대쪽은 달려갈 때, 이 입자들의 상태를 한쪽에서 결정해버리면 다른 쪽에서는 쌍이 되는 물리량을 확인할 수 없는 상태가 된다는 말이다. 한쪽에서의 조작이 멀리 떨어져 있더라도 영향을 받는다는 말이다. 즉 아무리 멀리 떨어져 있어도 이들은 무엇인가로 연결되어 있다는 것이다. 이를 ‘얽힘’ 또는 ‘양자전송’이라고 한다. 이 얽힘이라는 것은 고전역학으로는 도저히 설명할 수 없는 것이다.

우리가 경험하는 일상적인 공간은 우리가 이해하기 쉽다. 내가 집에 있으면 공원에 없고, 공원에 있으면 집에 없는 것이다. 내 몸은 일정한 부피를 차지하고 있으며 다른 공간과는 전혀 무관하다. 그러나 미시세계로 들어가면 이야기가 달라진다. 현실과는 전혀 다른 세상이 펼쳐져 있다. 우리가 알고 있는 상식은 비상식이 되고 우리가 알고 있는 기적적 현상이 상식이 되는 세상이다. 이러한 현상을 통해서 성경 속의 표적이나 이적사건을 이해하려는 것이 아니다. 다만 합리적이고 논리적이고 과학적인 것이 아니면 이해하기를 거부하는 현대인들은 그것이 전부가 아니라는 것을 알아야 한다는 것이다.

하나님께서는 천지를 창조하셨으며 ‘하늘나라’와 ‘땅의 나라’ 중에서, 우리는 현재 ‘땅의 나라’에 살고 있는 것이다. 하나님께서 지으신 하늘나라는 우리가 도저히 상상도 할 수 없는 놀라운 세상이다. 이곳은 육신의 몸으로 갈 수 없는 곳이며 육신으로 살아가는 이 세상의 물리법칙이 통하지 않는 전혀 다른 세상이다. 따라서 이 땅의 나라에서 나타나는 미시세계현상도 이해할 수 없는 인간들이 어떻게 하늘나라가 없다고 부인할 것인가! 하늘나라를 부인하듯이 ‘얽힘’ 현상도 부인해 보라. 과학자들로부터 손가락질을 받을 것이다.

얽힘과 창조의 빛
얽힘이 중요하게 취급되어야 할 곳이 또 하나 있다. 우주가 창조될 때 성숙한 우주로 창조되었을까? 아니면 무(無)에서 점차 성장을 거쳐 오늘날과 같은 우주가 되었을까? 성경적인 관점에서 본다면 말할 것도 없이 성숙한 우주로 창조된 것이 틀림없다. 왜냐하면, 창조 주간 중의 넷째 날 해와 달과 별을 한 번에 만드셨기 때문이다. 가스가 모여서 핵융합반응이 시작되고 성운에서 별이 탄생되는 등의 과정이 없이 바로 현재와 같은 우주가 만들어진 것이다. 그렇다면 그들은 반론을 제기한다. ‘아담이 그 날 바로 별빛을 보았다면, 하늘에 보이는 수많은 별빛이 처음부터 지구를 향하여 날아오는 상태로, 공간에 떠 있는 상태로 창조되었는가?’라고 이의를 제기한다. 너무 임의적이라는 것이다. 그러면서 자연주의 과학이론과 성경을 절묘하게 혼합한다. 

우선 빛의 행동을 살펴보자. 빛은 입자이기도 하지만 파동이기도 하다. 빛이 광원에서 생성되어 운동할 때 구(求)의 형태로 사방으로 퍼져나간다. 광자가 단 한 개일지라도 그러하다. 광자는 구의 형태로 퍼져나가다가 관찰자가 관찰하면 비로소 입자의 성질을 나타내는 것이다. 이것은 물질의 입자성과 파동성의 중요한 성질이다. 빛은 평소에 상태가 결정되지 않은 상태로 진행하다가 관측자가 관측하게 되면 비로소 자신의 상태를 결정해버리게 되는 것이다. 빛만 이러한 성질을 나타내는 것이 아니라 전자도 이러하고 무거운 입자들도 모두 이러한 성질을 가지고 있다. 다만 그 정도의 차이가 있을 뿐이다. 하나님께서 처음 우주를 지으셨을 때 하늘의 모든 별들의 모든 빛 알갱이들이 지구를 향하여 던져진 상태로 창조된 것이 아니다. 이것은 빛의 입자성과 파동성을 오해한 것이다. 처음 창조된 빛은 지구를 향하여 던져진 채로 만들어진 것이 아니라 성인우주가 있듯이 먼저 발사된 구면파(球面波)와 나중에 발사되는 구면파만 있으면 되는 것이다. 그것을 인간이 관측하게 되면 비로소 빛 알갱이가 되는 것이다. 만일 빛의 구면파가 반지름이 10억 광년인 상태로 창조됐다면 그 빛 알갱이를 관측할 가능성이 있는 영역은 반지름이 10억 광년인 구면이 되는 것이다. 그리고 그것을 누가 관측하는 순간 얽힘에 의하여 20광년에 걸친 모든 가능성은 소멸하고 단 하나의 광자로 관측되는 것이다. 이것은 물질의 파동성과 입자성에 대한 중요한 성질이다. 따라서 지구를 향하여 날아오는 빛 알갱이 같은 것은 처음부터 필요하지 않았다. 과학이론과 성경을 섞여 성경의 권위를 높이려는 시도는 필요 없다. 성경은 처음부터 진리요. 처음부터 진실이다.

‘얽힘’이란 분명히 존재하는 현상이며, 현대 과학이나 인간의 이성으로서는 이해가 불가능한 부분이다. 천국이 없다는 사람들은 이 현상에 대하여 깊이 생각해보아야 할 것이다. 성경은 창세기 1장 1절부터 천국을 이야기하고 있고 요한계시록 끝에서 하늘나라를 설명하고 있다. 천국이 없는 것이 아니라 천국이 없다는 사람의 마음 속에 천국의 주인이신 그리스도가 없는 것이다.