지식보관소_ 다중우주론 중에 일반 대중들이 가장 흥미로워한다는 시뮬레이션 다중우주

 

 

만약 자아를 가질 수 있을 정도로

인공지능이 발달할 수가 있고

그 인공지능이 현실과 구분할 수 없을 정도로

잘 만들어진 가상현실에서 살아갈 수 있다면

과연 그들은 자신이 누군가 만들어 놓은 프로그램 속에서 살아간다는 것을 알 수가 있을까요?

 

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만약 굉장히 잘 만든 컴퓨터 프로그램이 존재한다면

그 속에 존재하는 캐릭터는

자신이 컴퓨터 프로그램 속에 살고 있다는 사실을 알 수가 있을까요?

 

최근 출시한 게임인 <달빛조각사>라는 게임은 원작이 소설입니다.

이 소설은 저도 군대에서부터 읽기 시작해서

지금도 재미있게 읽고 있는 소설 중 하나입니다.

 

이 소설은 근미래의 현실과 구분이 불가능할 정도로 발달한

가상현실 MMORPG 게임이 등장하면서

그 속에서 성장해 나가는 주인공의 이야기를 다루고 있는데

재미있는 것은

게임 속에 나오는 MPC라고 하는 인공지능 프로그램들은

자신이 게임 속에 살고 있는 프로그램이라는 것을

전혀 모르고 살아갑니다.

 

만약 자아를 가질 수 있을 정도로 인공지능이 발달할 수가 있고

그 인공지능이 현실과 구분할 수 없을 정도로 잘 만들어진 가상현실에서 살아갈 수 있다면

과연 그들은 자신이 누군가 만들어 놓은

프로그램 속에서 살아간다는 것을 알 수가 있을까요?

 

이렇게 우주가 시뮬레이션일 수 있다는 개념을

처음 고안한 사람은 Edward Fredkim이었는데,

이 Edward Fredkim은

“이 우주는 프로그램 언어로 작동하는 컴퓨터”라고 얘기했다고 합니다.

 

그 당시에는 이런 생각은 굉장히 극단적인 생각이었지만

양자물리학과 상대성이론 같은

최첨단 물리학 이론들이 발달해 가면서

이 우주가 동작하는 방식이

컴퓨터 프로그래머가

제한된 성능을 극단적으로 향상시키기 위해 사용하는 방법들과

매우 유사하다는 것이 밝혀지고 있는데요.

 

그래서 현대 이론물리학계에서 굉장히 저명한 브라이언 그림조차

그가 직접 지필한 저서 <멀티 유니버스>에서 가장 마지막에 나오는

시뮬레이션 다중우주를 가장 흥미롭게 작성했는데

그 내용을 보면

최첨단 물리학에서 일어나는 현상들이

컴퓨터 프로그램에서 다루는 방식과 얼마나 유사한지

잘 설명이 되어 있습니다.

 

그리고 저 또한 이러한 내용을 바탕으로

이 세상이 가상현실일 수도 있는 이유들에 대한

영상을 만들 수가 있었습니다.

 

그래서 한번 이번에 다중 세계 해석에 대한 종착점인

시뮬레이션 다중우주에 대해서 다뤄볼 건데

아마 정말로 재미있을 겁니다.

 

 

일단 우리가 살고 있는 우주의 질량은 얼마나 될까요?

현재 과학자들의 예상에 의하면

옵저버블 유니버스의 총질량은 10^60g 정도 된다고 합니다.

 

이게 ‘생각보다 적은데’라고 생각할지 모르겠지만

10^60g이라는 숫자는

실제로 어마어마한 숫자로

우리의 태양이 10^33g 정도인 걸 생각하면 우

주의 태양이 10^27개가 있다는 것이니까

실로 어마어마한 양이죠.

 

거기에다가 프로그램 관점에서 봤을 때

우주의 1픽셀로 생각이 되는 1플랑크의 길이는

약 10^-35m로 굉장히 작은 크기이며,

우주의 1 프레임으로 생각되는 플랑크 시간은

10^-43초이므로

만약 우리가 컴퓨터 프로그램이라면

10^-35m 픽셀 단위를 10^-43초마다 연산을 해야 되고,

총 연산해야 되는 질량은

10^60g에 달하는 질량의 상호작용에서 일어나는

모든 연산을 해야 되는 셈입니다.

 

당연히 이런 엄청난 연산량을 수행할 수 있는 컴퓨터는

상상하기도 힘든데

이게 과연 말이 되는 걸까요?

 

사실 가장 중요한 건

이런 엄청난 연산을 계속할 필요 없이

최적화를 잘하는 게 중요합니다.

 

예를 들어

요즘 한글화를 하게 돼서 화제가 되는 EVE온라인을 생각하면

EVE온라인도 컴퓨터 프로그램으로 만들기에는

말도 안 되게 방대한 세계를 가진다는 걸 알 수가 있습니다.

 

EVE온라인은 우주탐사 게임이고

게임 내에서 약 6천 개의 태양계가 존재합니다.

그리고 각 항성계는 거의 100AU의 직경을 지닐 만큼 거대합니다.

여기서 AU는 지구와 태양 사이의 거리를 의미하는 천문학 단위로서

1AU는 약 1억 5000만km입니다.

 

게임에서 물론 이 거리를 우주선을 타고 갈 수가 있기는 하겠지만

너무 멀어서 평생을 날아가도 끝까지 갈 수가 없기 때문에

게임에서는 워프라고 하는 광속보다 빠른 이동 방식으로 이동할 수밖에 없습니다.

 

아무튼 이 정도 크기를 지닌 게임에

이 정도 그래픽을 연상한다는 것도 당연히 불가능할 텐데

대체 EVE온라인에서는 어떻게 이게 가능한 걸까요?

 

당연히 그 방식은 프로그램 최적화입니다.

만약 이 게임에서 나오는 넓은 우주를

프로그램이 계속해서 연산해서 그래픽으로 보여준다는 건 불가능하기 때문에

프로그램은 유저들 주변에서

유저가 볼 수 있는 물체들만 그래픽으로 보여주게 되고

멀리 있는 물체는 데이터로만 존재하게 됩니다.

 

이 대목에서 만약 우리의 우주가 시뮬레이션이라면

가장 중요한 문제가 뭔지 알려주게 되는데

이 우주가 컴퓨터 프로그램이 연산하는 것처럼

유한한 리소스로 동작하는지와

EVE온라인이나 노맨즈 스카이 같은 게임처럼

최적화가 진행되고 있는지가 관건입니다.

 

이 내용을 이 세상이 가상현실일 수도 있는 이유들에 대한 영상으로 이미 올렸고,

최근에 발표한 유기물 이중슬릿 실험을 영상으로 올린 것과 같이

우주에 존재하는 모든 물질은

관측하기 전에는 파동의 형태로 존재한다는 것을

영상에서 얘기했습니다.

 

시뮬레이션 다중우주 관점에서 이 내용을 바라보자면

모든 물체가 관측 전에는 파동으로 존재하고

이 파동은 아까 EVE온라인에서 예를 든 것처럼

관측 전에는 데이터로만 존재하는 상태라고 생각하시면 됩니다.

 

 

그럼 슬슬 소름 돋는 멀티 유니버스에 나오는

시뮬레이션 다중우주 이야기를 시작하자면

가장 재미있는 대목은

‘만약 우리가 시뮬레이션 속에 살고 있는 프로그램일 뿐이라면

우리는 그 사실을 자각할 수 있는가?’입니다.

 

시뮬레이션 다중우주에서는

시뮬레이션을 실행시키는 주체자를 시뮬레이터라고 하는데

만약 시뮬레이터가 프로그램에게 이 사실을 알려주려고 하지 않으면

그게 쉽지가 않다고 합니다.

 

결국 시뮬레이터의 의지와 프로그램의 완성도에 따라

결과는 달라진다는 것인데,

물리학자들이 생각하는 시뮬레이션 우주론에 의하면

우리가 살고 있는 우주가 시뮬레이션 프로그램이라면

울트라 리덕션 리스트레리지를 사용해서 동작하고 있다는 것입니다.

 

여기서 울트라 리덕션 스트렐리지란

시뮬레이션에서 적용되는 물리법칙을

전부 수학 공식으로 방정식으로 만들어 두고

초기에 조건을 설정해 주면

초기 조건의 데이터들이

프로그램에 적용된 물리 방정식 공식대로

계속 연산돼서 돌아가는 시뮬레이션을 말합니다.

 

하지만 재미있는 건

이런 방식으로 시뮬레이션이 되었다면

연산 정보가 계속해서 누적이 되면

미세한 오차가 생길 수도 있다는 것입니다.

 

오차가 생기는 이유는

실제 방정식으로 계산된 값이

메모리 할당량을 벗어나게 되면

근사치로 연산하게 되는 문제인데

예를 들어 10이 나와야 되는 연산이

실제로는 9.999999가 나올 수도 있다는 것이고

또한 플랑크 길이보다 짧은 이동에 대한 연산에는

플랑크 길이에 맞춰서 반올림을 해야 된다는 것이죠.

 

멀티 유니버스에서는

미래의 시뮬레이션 다중우주에서 메모리 할당량을 초과로 생기는 오류들을

우리가 발견하게 될지도 모른다라고 얘기하고 있습니다.

 

그리고 멀티 유니버스에서는

결국에는 미래의 인류도

시뮬레이션 우주를 만들어낼 수도 있고

각자 자신이 원하는 우주에 들어가서

자신이 원하는 삶을 사는 시대가 올 수도 있다고 얘기하고 있는데

정말로 그게 가능할까요?

 

시뮬레이션 다중우주는

어쩌면 이미 우리가 살고 있는 세계가

무수히 많은 시뮬레이션 다중우주 중의 하나일 수 있다고 얘기하고 있습니다.

 

그렇다면 우리가 살고 있는 세상은

미래에서 21세기의 세상의 모습을 시뮬레이션 해보기 위해 만든 것일 수도 있고

전혀 다른 존재가 이런 생태계를 만들었을 때

어떻게 세상이 돌아가는지 알아보기 위한

시뮬레이션일 수도 있다는 것이죠.

 

 

브라이언 그린은 멀티 유니버스에서

“우리가 컴퓨터 프로그램의 피조물일 수 있다는 가능성이 확인된 이상

이에 대해 심각하게 생각해 볼 필요가 있다”라고 말했는데,

이에 대해 여러분은 어떻게 생각하시나요?

 

사실 제 개인적인 생각으로는

물리학을 공부하고 이해할수록

우주가 컴퓨터 프로그램과

무서울 정도로 비슷하게 동작하고 있다는 점에 대해서는

인정하는 부분입니다.

 

하지만 우주가 컴퓨터 프로그램과 동일하게 동작한다고

우주가 컴퓨터 프로그램일 필요는 없다라고 생각하는 게

저의 입장입니다.

 

우주나 자연이 최적화를 하거나

유한한 리소스를 가진다고 해서

최적화나 유한한 리소스가

컴퓨터 프로그램에서만 해당된다는 것은

그 자체로 고정관념일 수도 있으니까요.

 

이번에 한 이야기가 과학인지 소설인지 헷갈릴 수가 있는데

재미있게도 시뮬레이션 다중우주론은

현대의 이론, 물리학에서 가장 유명한

브라이언 그린이 다중우주에서 설명하는 내용인 만큼

이에 대한 생각을 댓글로 남겨주시면 감사하겠습니다.

그럼 이만.