[🌙월월뷰] <슈뢰딩거의 고양희>와 '다세계 해석'

[Beatrix(addicted9790)]

물리학과에 다니는 친구가 어떤 이야기를 해주었다. 전공 수업이었단다.

교수님이 대뜸 과거 기억을 꺼내셨다. 소개팅이었다.

“과가 어떻게 되시나요?”

“물리학과 다니고 있습니다.”

“…”

“와, 물리학과면 양자역학 배우시겠네요, 그거 되게 철학적이고… 막… 그런 거 아니에요?”

이후 교수님은 1분여간 답답함을 토로하셨다더라. 물론 강의실에서. 소개팅에서 상대에게 보인 반응은 알려지지 않았다.

썰을 들으니 문득 궁금해진다. 도대체 그날 무얼 배웠길래 그런 이야길 하신걸까. 물어보니 대답은 뻔하다. 괜히 질문했다. 국가장학금 제도의 필요성을 잠시 동안 고찰해본다.

불현듯 다른 생각이 떠오른다. 어떻게 물리 전공자를 상대로 아이스브레이킹을 할까. 오늘 다뤄보려는 만화는 더 나은 방법을 제공해줄 수 있을 지도 모르겠다.

(반-바지, <슈뢰딩거의 고양희>, 나무야미안해, 2018)

<슈뢰딩거의 고양희>는 ‘반-바지’ 작가의 SF 단행본이다. 다양한 소재를 기반으로 엽편 내지는 단편을 만들어 한 권 분량만큼 모았다. 제목이 어쩐지 익숙한데, 그 유명한 ‘슈뢰딩거의 고양이’다. 설명하면 일종의 사고 실험이다.

우선 고양이를 외부에서 보이지 않게 상자에 가둬 놓는다. 안에서는 1시간 뒤 50% 확률로 청산가스가 나온단다. 물론 밖에서는 알 수 없고.

(위 그림에서는 상자 내부를 표현했다. <슈뢰딩거의 고양희>를 보며 어느 컷을 인용하면 이해하기 좋을지 고민했는데, 뒤늦게 깨달았다. 교보 ebook 앱은 캡쳐가 안 되더라. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Schrodingers_cat.svg#/media/파일:Schrodingers_cat.svg)

60분 후 고양이의 상태는 어떻게 표현할 수 있을까. 어떤 말은 많이 들어봤을 거다. 확인 전까지는 산 상태와 죽은 상태가 겹쳐 있고 확인하고 나서야 ‘하나’로 결정난다 뭐 이런 이야기. ‘코펜하겐 해석’(Copenhagen interpretation)이다.

주류는 아니지만 ‘다세계 해석’(Many-worlds interpretation)도 있다. 상자를 연 이후 우리는 고양이가 살아있거나, 죽어있는 두 세계 중 하나로 진입한다.

다세계 해석은 우리가 고양이가 죽은 상태를 확인했더라도 살아있는 세계 또한 존재한다고 말한다. ‘평행우주’니 ‘다중우주’니 하는 소리 맞다.

(두 해석의 차이. https://xseek-qm.net/MWI_e.html)

왜 이런 소리를 길게 했냐, <슈뢰딩거의 고양희>는 ‘다세계 해석’을 단편집의 컨셉으로 취했기 때문이다. 단편은 <슈뢰딩거의 고양희> 속 하나하나를 이루는 평행세계다.

우선 ‘서로 다른 세계의 짧은 이야기들’을 즐겨주기 바란다는 작가의 말을 보면 미루어 짐작할 수 있다. 각주에 사용한 기호 |ψ〉를 보아도 마찬가지다.

(많은 사람들은 저 표기를 여태까지 본 적 없고, 앞으로도 마찬가지라고 생각할 것이다… 필자도 동의하지만, 알아둬서 나쁠 건 없지 않을까. <1박 2일> 65회)

저 친구는 켓(ket)인데, 어떤 양자 상태를 표현할 때 쓰기 좋다. 양자 상태를 레고 블록 덩어리라고 생각하면, 켓은 레고 블록이다. 양자 상태는 분해해 켓으로 표현할 수 있다.

‘푸리에 변환’을 배웠다면 비슷하게 이해하면 된다. 단편 아래에 |ψ〉 표시는 이야기 하나하나가 <슈뢰딩거의 고양희>를 구성하는 블록이라 표현한다고 볼 수 있겠다.

(’슈뢰딩거의 고양이’를 켓 표기법을 통해 나타냈다. 켓 앞 계수는 제곱하면 확률이 된다. 1/2과 1/2, 더하면 1이다. 그림에서 볼 수 있듯, ψ 대신 무엇이든 들어갈 수 있다. https://physics.stackexchange.com/questions/72328/bra-ket-notation-schrödingers-cat-intepretation)

‘슈뢰딩거의 고양이’ 실험으로 돌아가서 정리해보자. 예를 들어, 고양이를 관측해보니 살아있다고 한다. '다세계 해석'에 따르면 반대편 세계는 우리가 보지 못했으나 남아있다. <슈뢰딩거의 고양희>에서는 '다세계 해석'을 활용했다. 작품 속 단편 하나하나에 평행 세계로서 의미를 부여했다.

근데 왜 코펜하겐 해석은 아닐까. 현실적 이유가 아닐까. 한 단편을 보고 나면 나머지는 ‘선택’되지 않았으니 모조리 버려야 하기 때문이다. 아무리 출판사가 ‘나무야미안해’라도 그렇지.

이해가 됐다면 축하한다. 이제 물리 전공자를 상대로 할 스몰 토크가 하나 늘어났다.

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[Ajar(sillylovesong)]

반바지는 정말 독보적인 세계에 있는 만화가라 좋아함 고양희 단편집 뒷이야기가 참 안타까워... 전공자라면 굳이 만화로 이미 다 아는 교양수준의 물리 얘기를 더 보고 싶진 않을 것 같지만 관심 있으면 '양자 세계의 신비' 라는 그래픽 노블 ㅊㅊ함

[Beatrix(addicted9790)]

뒷이야기도 있는 진 몰랐는데 한번 찾아봐야겠다 '양자 세계의 신비'는 기회되면 읽어볼게, 이런 이야기 좋아하거든! 근데... 절판이구나 나도 하나 추천해줄게. 만화는 아닌데, 혹시 이런 과학사 쪽에 관심 있으면 이강영 '스핀' 읽어보면 좋을 것 같아.

[익명(211.106)]

스핀 읽어봤으면 "스핀은 돈다" 추천. 저자가 일단 노벨상 수상자임

[Ajar(sillylovesong)]

[Ajar(sillylovesong)]

뒷이야기는 그냥 저 책 냈던 1인 출판사 망했고 나중에 사정 나아지면 인세 받기로 합의했는데 결국 인세 못받았다는 얘기였음 다음 단편집 출판도 계획없다고

[Beatrix(addicted9790)]

앗... 단행본 왜 안나오나 했는데 그런 이야기가 있었구나

[익명(112.161)]

주석이 왜 프사이인가 했네

[Beatrix(addicted9790)]

나도 처음에 보고 뭔가 했는데 생각해보니까 그런 의미 같더라고

[ㄷㅈㄷ(custardcream)]

나도 갖고있음 ㅋㅋ

[Beatrix(addicted9790)]

보면 생각보다 단행본 산 사람이 많더라 ㅋㅋㅋ