세상의 모든 물질은 원자(原子)의 결합으로 이루어져 있다. 원자는 현미경으로도 볼 수 없을 정도로 아주 작은 입자들인데 그 원자의 중앙에 원자핵이 있고, 그 주변을 수없이 많은 전자(-)들이 돌아다니면서 빛(전자파)을 방출하고 있다. 그런데 이 전자파의 빛이 파동인지 입자인지에 대한 논쟁이 오랫동안 이어져왔다. 빛이 파동으로 동작한다는 것은, 빛이 전파와 같은 형태로 전달된다는 것을 의미한다. 반면에 빛이 입자로 동작한다는 것은 빛이 작은 알갱이로서 전달되기에 일정한 운동량과 에너지로 존재한다는 것을 의미한다.
20세기 초, 빛이 파동(에너지)의 성질과 입자(물질)의 성질을 모두 가졌다는 새로운 이론이 제시되어 이를 양자역학(量子力學)이라 한다. 이는 양자역학에서 중요한 개념인 파동-입자 이중성으로 알려져 이후 물리적 현상을 이해하는 데 매우 중요한 역할을 하게 된다. 매우 짧은 시간에 강한 충격을 주면 빛은 양자화된 알갱이, 곧 입자성으로 변한다. 반대로 매우 긴 시간에 아주 약한 충격을 주면 빛의 파동성이 보인다. 빛이 관찰되기 이전에는 존재(입자)와 비존재(파동)의 중간 상태에 놓여 있다가, 전자가 빛을 흡수하게 되면 원자핵에서 먼 궤도로 점핑(up)했다가, 빛이 사라지면 다시 원자핵 가까운 곳으로 다운되어 파동이 된다는 것이다.
빛이 파동이라면 물결처럼 연속적으로 퍼져 나가야 하는데 아인슈타인이 막상 실험을 해 보니 실제로 빛은 불연속적인 빛알갱이(光子)의 흐름으로 확인되었다. 이러한 미립자(에너지)들이 눈에 보이지 않는 파장으로 우주 공간에 존재하다가 관찰자가 어떤 의도를 품고 바라보는 순간(빛을 만나), 돌연 입자로 모습을 드러내기도 하고, 바라보지 않을 경우엔 사라지게 되는데 이러한 현상을 양자 물리학에서는 ‘관찰자 효과’라 한다.
세상의 모든 물질은 파장을 가지고 있고, 또한 에너지를 가지고 있다. 사람의 생각에도 파장이 있고 에너지가 있다. 여기에서 ‘마음 에너지’라는 개념이 등장하여 ‘비물질적인 것이 물질의 구조를 변화시키게 된다’는 사실을 알게 되었다. 이는 불교에서 말하는 ‘공(空)?그대로가?일체의?존재(色)’라는 공즉색(空卽色)의 초월적 사유나, 우주에 가득 차 있는 파동(空)이 입자(色)로 전환되는 진공묘유(眞空妙有)의 세계도 아인슈타인이 특수상대성이론에서 발표한 ‘질량-에너지 등가법칙(E=mc²)’과도 같은 물리량를 가진 양자역학의 세계라 하겠다. (E=에너지, m= 질량, c= 빛의 속도)
이러한 논쟁 속에서도 1982년 아스펙트는 두 개의 광자(빛알갱이)가 우주만큼이나 멀리 떨어져 있어도 ‘에너지장(場)’에 의하여 과거와 현재, 미래가 하나의 에너지장으로 연결되어 있다는 ‘비국소성 원리’를 주장하였다. 이를 ‘양자 얽힘’ 또는 ‘결맞음상태(cohered state)’라 하여 아무리 멀리 떨어져 있어도 모든 파동이 동일한 위상으로 반응한다고 주장하였다. 마치 TV채널이나 라디오 주파수처럼-. 만물은 자기 복제의 순환성을 갖고 무한히 반복되고 있다. 사람의 생각과 감정들도 하나의 에너지장을 이루고 있기에 우주의 허공은 비어 있는 것 같지만 실은 수많은 양자역학의 에너지로 가득 차 있는 비결정적 상태의 에너지장(場)이라는 것이다.
우주의 모든 것이 입자(질량)이며 동시에 파동(에너지)으로 존재하고 있다. 이들의 얽힘은 시공을 초월하면서 동일한 결속의 힘으로 기적을 이룬다. 한 때 물리적으로 하나였던 것들은 아무리 멀리 떨어져 다른 은하계에 있더라도 서로 연기되어 동시에 움직인다는 것이다. 그러기에 인간은 자신의 무한한 의식(관심)의 힘으로 미래의 꿈을 현실의 사실로 만드는 창조자들이다. 내가 바라보고 느끼는 주관적 감정이 객관적 현실로 변화되기 때문이다. 우리의 의식과 마음이 우주에 가득한 에너지와 행동 방식을 결정한다. 눈에 보이지도 않는 사람의 마음과 느낌이 새로운 물질을 만들고 그 물질이 또한 세상을 바꾸어 가기 때문이다. 이것이 양자역학이 우리에게 주는 메시지가 아닌가 한다.
김동수 시인/전라정신연구원 이사장
