양자역학에서는 왜 평행우주에 수많은 내가 존재한다고 주장하나요?
최근 에스에프 영화를 보면 평행우주와 관련된 내용이 많이 등장하는데요. 양자역학의 이론을 가져온 것이라고 들었습니다. 그렇다면 양자역학에서는 왜 평행우주에 수많은 내가 존재한다고 주장하나요?
안녕하세요.
양자역학에서 평행우주의 개념, 특히 많은 세계 해석(Many-Worlds Interpretation ; MWI)이 등장하는 배경에는 양자역학의 기본적인 특성과 그 이론적 설명의 한계까 있습니다. 이 이론은 1957년 물리학자 휴 에버렛(Hugh Everett)에 의해 처음 제안되었으며, 양자역학의 파동 함수 붕괴 문제에 대한 해결책으로 고안되었습니다.
양자역학은 미시세계 입자들이 결정적인 궤적을 따라 움직이지 않고 확률적으로 행동한다는 것을 기술합니다. 이때 각 입자의 상태는 파동 함수로 표현되며, 이 함수는 가능한 모든 결과의 중첩 상태를 나타냅니다. 전통적인 코펜하겐 해석(Copenhagen Interpretation)에 따르면, 관측이 이루어질 때 파동 함수가 붕괴되어 하나의 구체적인 결과로 수렴합니다.
반면, 많은 세계 해석은 파동 함수의 붕괴를 부인합니다. 에버렛은 모든 가능성이 실현되며, 각각의 가능성은 별도의 우주에서 실현되다고 주장했습니다. 즉, 어떤 양자 이벤트가 발생할 때마다 우주는 그 가능성에 해당하는 만큼 분기하여, 각 분기된 우주에서는 모든 가능한 결과가 동시에 실현됩니다.
이러한 관점에서 볼 때, 평행우주에서의 '수많은 나'는 각기 다른 결정이나 사건들이 발생한 결과로 존재하는 것입니다. 예컨데, 어떤 결정을 내리는 순간에 여러 선택지가 가능하다면, 각 선택지에 해당하는 '나'가 각기 다른 우주에서 그 선택을 실행하는 것으로 해석됩니다. 이는 모든 가능성이 현실화되는 무한한 우주들을 의미하며, 이론적으로는 관찰할 수 없는 다수의 우주가 존재한다고 보는 겁니다.
많은 세계 해석은 그 파격적인 주장 때문에 물리학자 사이에서도 의견이 분분합니다. 일부는 이 해석이 양자역학의 많은 실험적 결과와 일치하며, 파동 함수 붕괴의 문제를 우아하게 해결한다고 평가합니다. 다른 이들은 이 해석이 비현실적이며 과학적으로 검증할 수 없는 가설에 불과하다고 비판합니다.
평행우주에 이러한 논의는 과학의 경계를 넓히는 중요한 사유로 작용하고 있으며, 과학적 이론을 넘어 문학, 영화, 철학 등 다양한 분야에 영감을 주고 있습니다. 이러한 이론적 배경은 Physical Review와 같은 저널에 게재된 논문들을 통해 심도 있게 접할 수 있습니다. 추천드립니다.