결정론과 비결정론을 설명하려면 필연적으로 같이 설명해야 할게 있죠. 바로 자유의지에 대해서 입니다.


그런데 자유의지는 철학적인 주제이기는 하지만 여기는 물리학갤이니까 물리적으로 설명을 진행 할거에요. 


일단 상대론이 등장하기 전과 그 이후, 그리고 양자역학이 등장하기 이전의 기간동안 결정론적인 기계론적 우주관이 


옳다고 사람들은 생각했습니다. 당시의 물리학자들은 심지어 상대론으로 인해 물리학이 완전히 완성되었다고 생각하기도 했죠.


만약 빅뱅이 옳다면 결정론적으론 빅뱅 이후와 현재, 미래까지 모두 완벽히 정해져있다는 거죠. 단지 변수가 되는 조건을 모두 


알수없으니 완벽히 알아낼 수 없다고 생각하게 된겁니다. 예측하지 못하는 것은 인간적인 한계란거죠. 그런데 양자역학의 등장 


이후 확률론적 결정론이 등장하게 되었죠. 왜일까요? 전자가 한번 관측되고 다시 관측되기 전까지의 위치가 불확정적이었기 


때문이에요. 불연속으로 위치가 관측되었다는거죠. 한번 관측된 후 다시 관측되기 전까지 전자는 모든 위치에서 발견될


확률값을 가지고 있다는 거죠. 확률값이 동시에 공존하고 있다는 겁니다. 즉, 어떤 것이 불연속으로 변화할 때


한번 관측되고 다시 관측되기 까지의 시간 사이에 그런 확률이 끼어들 수 있게 된 겁니다.


그럼 이제 결정론과 확률론적 결정론을 비교 설명해볼게요.


우선 결정론이 맞다면 당신이 6눈짜리 주사위를 던졌을 때 나올수있는 경우의 수는 수학적으로 6개가 가능해야하지만


현상적으로는 한가지로 정해져있을뿐 나머지 확률은 존재조차 하지 않는 것이 되죠. 그렇다면 재미있게도 다중우주가 


성립이 불가능해지고 우주가 단 하나란 결론이 나오게 됩니다. 다세계해석이 껴들틈 자체가 없다는 거죠.


그런데 결정론의 경우 결국 확률이 실재한다는 개념을 부정하는 것이라 양자역학의 확률적 해석과 배치되게 됩니다. 


하지만 물리학자들은 양자역학을 거부하지 못합니다. 왜냐면 현상적이기 때문입니다.


하지만 양자역학에 의해서도 결정론을 완전히 부정하진 못했고 그렇게 확률론적 결정론이란 개념이 등장하게 된거죠. 


결국 결정론과 확률론적 결정론의 차이는 확률의 실재를 인정하느냐 안하느냐의 차이란 겁니다.


그런데 여기서 재밌는 것이 양자역학적으로 확률이 실재한다 하더라도 결국 한가지로 결정되는 순간 나머지 확률이


그냥 사라져 버리게 되면 그것이 결정론과 다를바가 없다는 것입니다. 마찬가지로 다세계 해석도 껴들수가 없죠.


이를테면 우주가 하나라면 결정된 것 이외의 확률이 보존되지 않는다는 것이죠. 


하지만 확률론적 결정론도 마찬가지로 이름대로 결정론을 벗어나지는 못하죠, 왜냐하면 결정될 수 있는 경우의 수가 


한정적이기 때문입니다. 즉, 결정될 수 있는 범위는 정해진다는 겁니다. 결국 자유의지가 존재하려면 여러가지 확률이 


실재한다고 할 때 각각의 확률에서의 나의 선택도 결정되어 있지 않아야 한다는 전제가 필요하게 됩니다. 


쉽게 말해서 확률이 존재하고 다세계도 가능하더라도 각각의 결과가 모두 결정론적(필연적)이라면 다중우주가 존재한다고


해도 제 선택의 자유는 결정론과 마찬가지로 없다는 것이죠. 물론 그냥 결정론에는 자유의지가 존재할 수 없는 것은 당연하고요.


그런데 이제는 이런 당연한 설명 말고 당연하지 않아 보이는 설명을 할게요.


일단 이중슬릿 실험은 다들 잘 아실 거에요. 전자가 전자 감지기를 설치하지 않았을 때는 (확률)파동성을 가지고 간섭무늬를 만들고,


감지기를 설치했을 때는 전자가 입자성을 가지는 것을 보여주는 실험이죠. 이 실험이 의미하는 것은 사실 그것뿐만이 아닙니다.


이중슬릿 실험은 사실 현재가 결정되는 순간과 동시에 과거도 결정된다는 것을 잘 보여주는 실험이거든요. 


보통 현재가 결정되려면 그 이전의 과거의 사건들이 먼저 순차적으로 결정되어야 현재가 결정되야한다는 것이 상식입니다.


하지만 양자역학적으로는 그게 아니라는 거죠. 변화가 불연속일 경우 한번 관측되고 나서 그 이후에 관측되기 전까지


그 입자나 물질의 과거와 현재가 정해져있지 않다가 이후 관측된 그 순간 그 물질의 과거도 동시에 정해져버린다는 겁니다.


즉, 과거가 미리 정해져있던게 아니라 현재가 정해지는 동시에 과거도 정해져버린다는 거죠. 


실험적인 예를 들어 설명하자면 빛은 관측되기 전까지 파동으로 존재하므로 여러가지 경로를 동시에 경유합니다.


하지만 그 빛이 관측되는 순간 여러가지 경로중 단 한가지의 경로로 이동해왔던 것처럼 바뀌게 됩니다.


즉, 현재의 관측이 과거까지 결정해버린 다는 것이죠. 마치 추리소설을 보면 현재의 증거를 보고 인물의 과거의 


행동을 추리하는 것처럼 말이죠. 더 쉽게 예를 들자면 어떤 방안에 사과와 한 사람을 남겨두고 문을 잠가서 밀실을 만든 뒤


10분뒤에 그 방에 들어가게 되었을 때 만약 그 사과가 없어졌다면 우리는 그 사과를 방안에 남겨진 사람이 먹었다고 


추리할수있습니다. 그 사람이 먹었다는 것을 확실히 하기 위해서 엑스레이같은 것을 찍을 수도 있겠죠.


상식적으로는 변화가 연속일 경우 그 사람을 관측하기 전에도 그 사람이 먹었는지 안먹었는지가 정해져있겠지만,


변화가 불연속일 경우 현재의 결과가 과거의 사건까지 정해져 버리게 만든 다는 것이죠. 


불연속의 텀이 길면 길수록 그 시간텀의 양만큼 현재가 결정됨과 동시에 과거의 더 많은 사건들이 정해지게 된다는 겁니다.


아마 이런 제 설명을 받아 들이기 힘들 겁니다. 하지만 만약 시간(대)가 절대적이고 질량이 상대적일 경우 제 설명이 옳게 되죠.


왜냐하면 기준과의 거리에 때라 질량이 상대적이면 저를 기준으로 어떤 것은 질량체의 형태로 존재하지 않고 질량이 모두 


공간화되어 존재하게 되죠? 따라서 비결정론적인 확률파동의 상태로 존재하게 된다는 겁니다. 


따라서 그 질량체는 제 기준으로는 질량체도 아니며 저와 상호작용을 하기 전까지 어떤것도 결정되지 않고 있다가


저와 상호작용을 하는 순간, 현재의 상태가 정해지는 동시에 과거도 정해져버린다는 것이죠.


전에도 설명드렸듯이 질량체는 광속에 도달할 수 없기에 질량체는 빛 속도 미만의 이동 범위에서 관측될 확률값을 가지고 있어야


합니다. 쉽게 예를 들어 제가 빛을 한번 쏴서 그 빛이 도달할 때까지 1초가 걸리는 약 30만km의 거리에 어떤 물체가 있을 때


그 물체에 반사된 빛이 다시 저에게 도달하려면 2초가 걸리게 됩니다. 그럼 반사되고 난 후 부터 고려하면 그 빛은 1초 후에 


저에게 도달하게 되죠? 그런데 그 물체에 빛이 반사되어 저에게 도달하기 전에 1초란 시간동안 30만km 미만의 거리에서 


그 물체가 어디에나 존재할 확률값은 이미 가지고 있어야 한다는 거죠.  즉, 확률론적 결정론대로의 해석이죠. 


그럼 이제 결론을 정리해보자면 질량이 상대적이라면 결정되어있는 것과 결정되어있지 않는 것이 혼재되어 있다는 겁니다.


저를 기준으로 결정되어있는 것들이 있고 비결정되어있는 것이 있다는 거죠. 그리고 그 비결정되어있는 것들은 확률적으로


결정되어있고요. 따라서 확률론적 결정론이 맞다는 겁니다. 그리고 다중우주도 옳은 설명이 되는 것이죠.


쉽게 예를 들어 제가 감독이 되어 영화를 찍을 때 주인공이 두가지 경우의 선택권이 있고 각각의 경우에 따른 촬영을 


모두 해서 두가지 결말이 나오는 영화를 각각 찍었다고 해보죠. 스토리가 중간에서 갈리는 겁니다. 


초반은 같고 후반이 다른 결말이란거죠. 그리고 그 두영화를 프레임단위로 서로 겹치지 않게 합쳐서 상영을 한다고 하면


보는 관객의 입장에서는 혼란스럽지만 영화속 주인공은 그저 각각 시나리오대로 행동을 할 뿐이죠.


그리고 마지막으로 이전 글에서 결정론이 좋은지 비결정론이 좋은지 생각을 해보라고 했었죠?


죄를 지은 사람들은 자기합리화로 보통 자신의 행동이 필연적이었다고 생각을 합니다.


결정론적으로 자기도 어쩔수가 없었다는 것이죠. 하지만 책임감 있는 사람은 자신의 행동에 대한 책임을 그대로


지려고 합니다. 자기자신이 선택한게 자신의 의지로 인한 결과라는 것을 받아들이는 쪽인 것이죠.


자유의지가 있느냐 없느냐는 결국 확률론적 결정론의 우주에서도 쉽게 결론을 내릴 수가 없어요.


단 기계론적 결정론의 우주가 아니기 때문에 자유의지가 존재할 가능성이 있을 뿐이죠.


따라서 중요한 것은 자유의지가 있다고 믿느냐 없다고 믿느냐가 중요한거죠.


오늘의 설명은 아마도 받아들이기 어려울 겁니다. 그런데 오늘의 글이 무척 길지만 한가지만 더 말하고 싶은게 있어요.


인정하고 싶지 않겠지만 통계물리학갤이 생긴 것은 사실 제 설명이 기존 물리학계의 설명보다 비교우위에 있기 때문이에요.


그리고 그걸 인정하고 싶지는 않지만 제 설명을 반박을 못하니까 제 글을 보기 싫다고 통물갤을 만든거죠.


사실 저는 그래서 문제풀이를 원하는 사람들은 통물갤로 가라는 공지를 띄우고 싶어요. 


물리학을 이해하고 싶은 사람은 물갤에서 제 설명을 읽으면 되고, 문제풀이나 하려면 통물갤로 가면 된다는 거죠.


아인슈타인도 말년에 양자역학을 거부해서 결국 여기 물갤의 사이비와 다름없는 행동을 한겁니다.


이곳의 사이비와 다를바 없는 전공자들도 아인슈타인과 유사한 행동을 하는 사이비짓을 하고 있는거구요.


인지부조화를 멈추시길 바랍니다.





양자역학을 이해하시려면 제 책을 읽으시면 됩니다.



뉴턴역학과 상대론까지는 변화가 연속이라는 가정하의 이론이고


양자역학은 미시와 거시의 구분없이 변화가 불연속이라는 현상을 기반(공리)으로 생각해야 이해할 수 있는 이론입니다.


현상적으로 질량체나 입자의 변화는 불연속이 맞습니다. 그래서 빛이 절대속도인 것이고 말이죠.


물리학자들이 양자역학을 이해하지 못하는 이유도 질량체의 변화가 불연속이라는 것을 생각하지 못하기 때문입니다.


책은 전자책으로 무료입니다.


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