지식보관소_ 최첨단 물리학이 인간의 의식을 설명한다.

 

 

최근의 물리학자들은 인간의 의식을

양자역학으로 이해가 가능하다는 연구를 발표했습니다.

 

 

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이중슬릿을 향해서 전자를 발사하고

스크린에 도달한 형태를 보게 되면

슬릿의 모양과는 다른 간섭무늬라는 것이 생깁니다.

 

이 현상이 너무나도 이상해서

이중슬릿을 통과할 때

전자가 대체 어디로 통과했는지 알아내려고 하면

스크린에는 간섭무늬가 사라지게 되죠.

 

공상과학 같은 이야기지만

이건 양자역학의 기본 개념입니다.

 

전자는 이중슬릿을 통과할 때

관측이 되지 않으면

두 구멍 중 어디에든 존재할 수가 있는 상태

즉 중첩 상태가 되게 됩니다.

 

더 황당한 건 이 중첩 상태 때문에

기존에는 미스터리였었던

화학과 생물학의 많은 문제들이 해결이 되었습니다.

 

원자간의 결합을 이루는 전자 공유 결합은

두 개의 원자가 전자를 공유하는 것으로 생각하지만

사실은 전자가 두 원자 궤도에

동시에 중첩해서 존재 하는 것이죠.

 

인간을 포함한 생명체는

공유결합으로 이루어져 있고

공유결합으로 인해 에너지를 얻게 됩니다.

 

전자가 이중슬릿 2개를 동시에 통과하는 현상

즉 중첩상태가 존재하지 않으면

공유결합을 통해서 에너지를 얻을 수도

생명체가 존재할 수도 없습니다.

 

그뿐만이 아니라

우리의 의식조차 양자중첩으로 인한 현상일 수도 있습니다.

최근의 물리학자들은

인간의 의식을 양자역학으로 이해가 가능하다는 연구를 발표했습니다.

 

두뇌의 시냅스간에 물질을 운반하는 미세소관은

양자중첩 현상이 일어나기 쉬운 플랙탈 구조를 하고 있다고 발표를 했는데요.

 

이게 무슨 말인지 이해하기 위해서는

전기가 왜 흐르는지부터 이해해야 합니다.

 

고전역학의 관점으로 보면

전기는 흐를 수가 없습니다.

도체 속에서 전기가 흐르는 이유는

도체 내의 자유전자가 한 방향으로 이동하기 때문입니다.

 

하지만 전자는 원자를 구성하는 물질 중의 하나이기 때문에

자유전자가 이동한다는 것은 애초에 불가능합니다.

최첨단 물리학이 이해하는 원리는

도체 내의 전자들이

이중슬릿을 통과할 때처럼 중첩으로 묶여 있기 때문이라는 것이죠.

 

이때 전자가 중첩 현상이 일어나기 쉬운 배열을 한 물질은

도체라고 부르고

중첩현상이 일어나기가 힘든 형태를

부도체라고 부릅니다.

 

즉 도체 내에서 전기가 흐르는 건

도체 내에 있던 전자들이

중첩된 상태에서 다른 위치로 순간이동

즉 양자도약을 하기 때문이며,

전위차가 걸려서 한쪽의 전압이 높아지게 되면

중첩상태에 있던 전자들이 전압이 낮은 방향으로 계속해서

양자도약을 해서 이동하기 때문이라고 해석합니다.

 

이 관점에서 전기가 흐를 때 저항이 발생하는 이유는

이중슬릿에서 중간에 전자를 관측을 하면 결맞음이 깨지는 것처럼

도체 내에서 100% 결맞음이 되지 않기 때문인 것이죠.

 

이러한 관점으로 보면 초전도 현상도 이해가 가능합니다.

초전도물질은 도체 내에 있는 모든 전자들이

100% 완벽하게 중첩 상태여서

저항이 생기지 않는다고 볼 수가 있는 것입니다.

 

때문에 절대영도에 가깝게 냉각을 하면

결어긋남을 유발하는 열운동을 최소화할 수가 있어서 초전도 물질이 되는 것이죠.

아니면 압력을 엄청 높이면

열운동이 높은 압력 때문에 제한돼서

마찬가지로 고압 초전도 물체가 되기도 하는 것입니다.

 

재미있는 것은 뇌세포의 뉴런 간의 연결은

도체 내의 전자들이 중첩 상태가 되는 것과 유사한 원리로 작동합니다.

 

뇌의 신경망의 물질교환 역시

각 시냅스의 연결이 중첩 상태를 가져야만 가능하며

각각의 두뇌는 고유한 형태의 양자 중첩 상태를 가지게 됩니다.

 

의식을 이러한 유물론적인 관점에서 해석하려는 시도에서는

우리의 의식은 이러한 두뇌의 전체적인

양자 중첩 패턴에서 나온다는 것이죠.

 

만약 이런 두뇌의 양자중첩 패턴이 우리의 의식이라면

단순히 우리 뇌에 있는 정보를 그대로 컴퓨터로 옮긴다고 해도

우리의 의식이 컴퓨터로 갈 수는 없다는 것입니다.

 

 

뇌의 특정 시점의 데이터를 컴퓨터로 변환해서 넣게 되면

우리의 알고리즘과 기억은 그대로 복제가 되겠지만

정작 중요한 양자중첩 현상이 일어나지 않기 때문에

우리와 같은 행동을 하고

같은 기억을 공유한 프로그램이 만들어질 뿐이라는 것이죠.

 

결국 이러한 관점에서

우리의 기억이나 두뇌의 데이터는

우리의 의식과는 별개라는 겁니다.

물론 인간의 의식을 양자역학의 중첩현상으로만 설명하기에는

아직은 부족한 부분이 많습니다.

 

그럼에도 도체 내에서 전기가 흐를 수가 있는 이유가

양자중첩 현상인 것처럼

우리의 두뇌가 제대로 동작할 수 있는 원리 역시

양자중첩 덕분이라는 것은 확실합니다.

 

100년 전에 고전역학의 개념인 위치와 속도가

실제로는 허상일 수가 있다는 충격적인 사실을 알려주었던 양자역학이

어쩌면은 우주의 비밀과 가장 밀접한 관련이 있을지도 모른다는 생각이 듭니다.

그럼 이만.