평행 우주이론 - 또 다른 우주에 내가 존재 한다면?

빅뱅 이론과 함께 많은 관심을 가지고 논쟁이 되고 있는 이론인 평행 우주 이론에 대해서 얘기를 해보자 한다. 일단 평행 우주의 기본적인 개념은 가능한 모든 사건은 무한대에 가까운 우주에 공존한다 즉, 어떤 사건의 경우의 수는 발생과 함께 여러갈래로 파생되어 여러갈래의 우주에 공존하게 된다는 얘기다. 이런 평행 우주는 다른 우주들과는 상호작용을 하지 않으며 자기들만의 패턴을 가지고 이들은 평행을 이루며 만나지 않게 된다. 이러한 평행 우주론의 설명을 하기 위해서는 현대물리학의 기초이며 현대 과학사에 빼놓을 수 없는 중요한 이론인 '양자역학'을 개념을 먼저 살펴 보고 갈 필요가 있다. 

현대물리학의 꽃, 양자역학

평행 이론은 20세기 초반에 발전하기 시작한 '양자역학' 으로 부터 시작한다. 양자역학은 원자 이하의 아주 작은 세계에서의 물리학의 법칙을 설명하는 이론이며, 위대한 과학자 알버트 아인슈타인이 양자역학의 토대를 마련하였다.  우리 거시세계안에서는 어떤 운동 상태를 정확히 알게 되면 그 이후의 미래세계를 수학적으로 예측이 가능하다.  양자역학에 의하면 이런 상태가 '관측' 이 될때마다 새로운 우주가 생겨나게 되고, 무한대에 가깝게 복제가 된다고 한다.  

먼저 양자역학에 반대 되는 개념인 '고전역학' 에 근거해 먼저 예를 들어 얘기를 해보자. 야구공을 던지는 경우를 가정해볼때, 이때 변수는 팔힘, 팔의 각도, 야구공의 질량, 지구의 중력, 바람의 세기 등의 수치를 정확히 알고 있다면, 야구공이 언제 어디로 떨어질지 정확한 예측이 가능할 것이다. 이것이 고전역학에서 말하는 결정론이 되는 것이다. 하지만 양자역학에서는 의미가 조금 다르다. 원자 보다 작은 미시 세계에서는 입자들의 위치를 파악할 수 없어서, 양자역학에서는 그런 '결정된 것' 이란게 존재 하지 않는다. 

슈뢰딩거의 고양이 실험

따라서, 양자역학에서는 미래는 관측에 의해 결정 된다고 해석을 한다. 기존의 고전역학에서 얘기하는 미래는 이미 결정 되어 있지만, 광속불변의 한계로 인해 미래를 예측할 수 없을 뿐이라는 해석을 정면으로 부정한다. 이러한 양자역학을 비판하기 위해 오스트리아 출신의 물리학자인 '에르빈 슈뢰딩거' 라는 사람이 아주 재미있는 실험을 고안해 낸다. 바로 그 유명한 '슈뢰딩거의 고양이' 실험인데, 살아 있는 고양이를 방사선을 측정 장치가 되어있는 독극물이 든 병을 상자안에 넣어두고, 방사선이 감지가 되는 순간 병이 깨지고 고양이를 독에 중독되어 죽게 된다. 여기서 정해진 시간을 두고 방사선이 나올 확률이 50% 일때, 정해진 시간안에 상자의 뚜겅을 열어 고양이가 살아 있는지, 죽었는지 그 '결정된 사실' 을 확인하는 것이다. 

기존의 해석으로는 상자 뚜겅을 여는 거와 무관하게 사건은 이미 결정 되어 있는 거지만, 양자역학에서는 상자의 뚜겅을 열기 전까지 고양이의 운명은 중첩되어 있는 상태이며, 뚜껑을 열었을 때 즉, 관측을 통해 결정이 된다는 것이다. 그러므로 뚜껑을 열기전 까지는 고양이가 살았을 수도, 죽었을 수도 있는 두가지의 상태가 동시에 공존하게 되는 것이고, 바로 양자역학에서는 이 두가지의 상태가 우주에 동시에 존재하게 되는 셈이다. 우리가 매 순간 선택의 기로에 놓여 있고, 선택을 할 때마다 다른 선택을 한 또 따른 내가 우주에 존재하게 되며, 이런 환경과 상황이라는 조건에 따라 나는 여러갈래의 모습으로 살고 있다는 뜻이 된다. 

이러한 불확정성의 원리가 물리학에 도입된 것에 대해 반발해 고안해 낸 실험이 고양이 사고실험이 였는데, 본인의 의도 와는 다르게 양자역학의 특징을 설명하는 대표적인 예시로 사용 되고 있다는 점이 참 흥미롭다. 이 실험을 통해 여러 해석이 존재 하지만, 평행 우주론(또는 다중우주)의 해석으로는, 상자를 열어보기 전까지는 살아있는 우주와 죽어있는 우주가 모두 존재하며, 관측 하는 순간 어느 한쪽의 우주로 진입하게 된다. 상자 뚜껑을 여는 순간 이 바로 핵이 붕괴하는 분기점이 되고 두 상태로 갈라져 평행 우주가 되고, 서로에게 영향을 주지 않게 된다.