October 19,2018

양자역학은 두뇌와 의식의 설명 도구

과학서평 / 바이오센트리즘

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양자역학의 복잡한 내용에 대해서 비교적 일반 사람들의 관심을 끄는 설명은 다음과 같은 것이다.

“관찰 이전에는 아무 것도 존재하지 않는다.”

이 이상한 말은 최소한 광자를 대상으로 하는 실험에서는 여러 번 증명이 됐다. 그런데 과연 일상 생활에서도 관찰 이전에는 아무 것도 존재하지 않는 것일까?

‘바이오센트리즘’은 매우 천재적인 과학자가 쓴 과학책이면서 과학 너머 세계를 들여다보는 드문 책이다. 새로 나온 책을 볼 때 마다 그 책을 쓴 저자의 학식과 상식과 탁월한 안목에 놀라곤 하지만, 로버트 란자(Robert Lanza)는 그 중에서도 아주 뛰어난 사람 중 한 명으로 꼽을 만 하다.

‘비이오센트리즘’(BIOCENTRISM)은 ‘과학을 생명 중심으로 보자’는 기본 생각을 깔고 있다. 더 정확히 말하면 이 세상 만물은 ‘의식’(consciousness)이 중심이라고 주장한다.

그래서 자주 하는 표현을 예로 들었다.

“숲에서 나무가 쓰러질 때 아무도 없어도 소리가 나는 것일까?”

이 이상하고 재미있는 질문에 대부분의 사람들은 “당연히 난다”고 할 것이다. 참 바보 같은 질문이라고 속으로 비웃을지 모른다.

그러나 란자의 생각은 다르다. 아무도 없으면 소리가 나지 않는다.

나무가 쓰러져도 소리가 들리지 않는다

숲에서 나무가 쓰러질 때 공기가 진동한다. 나무가 쓰러질 때 사람이 감지하는 것은 시속 1,200km 속도로 퍼져나가는 공기의 진동이다. 사람의 두뇌신경을 자극하려면 공기가 초당 20~20,000 회 진동해야 한다.

이런 진동을 감지한 고막으로부터 자극을 받은 뉴런이 전기신호를 두뇌로 송출하면, 두뇌는 그 신호를 소리로 해석한다.

다시 말해 공기 파동은 그 자체로 소리를 만들지 않는다. 초당 15회 진동하는 파동은 사람들이 듣지 못하고 침묵 속으로 빠져 든다.

아무도 없는 숲에서 나무가 쓰러지면서 만들어내는 것은 공기의 파동뿐이며,크고 작은 공기압의 변화는 사람의 두뇌와 뇌가 없어도 지속된다.

결국 나무가 쓰러지면서 소리를 내는 것은 사람이 옆에 있을 때 뿐이며, 혹은 사람의 마음이 여전히 나무 주변을 돌고 있기 때문이다.

이러한 과학적 관찰과 해석은 빛에 대해서도 마찬가지이다.

촛불이 혼자 타고 있다면, 그 촛불은 그저 전기적 자기적 파동일 뿐이다. 사람이 관찰할 때만 촛불은 주황색이며, 어떤 생명체를 그것을 회색으로 본다. 객관적인 ‘주황색’은 존재하지 않는다.

이 책의 저자는 바람이 존재하지 않거나, 색깔이 없다는 이야기를 하려는 것이 아니다. 사람이 있을 때, 더 좁혀서 말하면 사람이 관찰한다는 ‘의식’(consciousness)가 있을 때에만 모든 사물은 의미를 갖는다는 이야기를 하고 싶어서 책의 앞 부분에 소리와 빛에 대한 이야기를 길게 늘어놓았다.

‘관찰 이전에는 아무것도 존재하지 않았다’는 양자역학의 기본 개념은 양자역학에 대해서 비판적인 입장이었던 아인슈타인에게는 커다란 걸림돌이 되었을 것이다. 아인슈타인은 ‘나는 내가 달을 보지 않을 때에도 달이 거기에 있다고 생각하고 싶다’고 말했다.

로버트 란자, 밥 버먼 지음 박세연 옮김 / 예문 아카이브 값 15,000원  ⓒ ScienceTimes

로버트 란자, 밥 버먼 지음 박세연 옮김 / 예문 아카이브 값 15,000원

과학자들은 지난 100년 동안 수없이 양자역학을 이야기했지만, 양자역학의 진짜 무대는 아직 시작도 안 한 것 같다. 양자역학을 가지고 해결해야 할 과제와 도전이 아직도 너무 많기 때문이다. 양자역학을 설명하는 대표적인 ‘이중 슬릿 실험’은 양자 현상을 귀신같다든지 유령같다는 표현으로 설명하게 한다.

많은 과학자들이 유령 같은 양자현상의 원인을 궁금해 하지만, 로버트 란자는 ‘관찰에 따라 대상이 달라지는 현상’의 배후로 생명이 있기 때문이라는 주장을 내세우고, 그같은 학문 분야를 ‘바이오센트리즘’이라고 이름을 지었다.

로버트 란자는 매우 엉뚱하면서도 천재적인 과학자이다. 겨우 13살 때 무작정 하바드 대학을 찾아가서 청소부 같이 보이는 신경생물학 창시자 스티븐 커플러 교수의 눈에 띄어 잠시 공동실험을 했다.

고등학교를 졸업하고는 역시 MIT대학을 무작정 찾아가서 노벨 생리의학상 수상자인 살바도르 루리아 교수를 만나, 쟁쟁한 MIT 졸업생들을 뚫고 실험실에 합류했다. 행동주의 심리학자 스키너, 노벨 생리의학상 공동수상자인 제럴드 에델만과 로드니 포터, 소아마비 백신 개발자 조너스 소크, 최초로 심장이식 수술을 한 크리스천 버나드 등과 함께 연구했다. 줄기세포의 최고 권위자 중 한 사람이기도 하다.

란자 박사 연구팀은 세계 최초로 인간 배아복제에 성공하고, 배아줄기세포 망막치료제 임상결과를 발표해서 시각장애인에게 큰 희망을 주고 있다. 이렇게 다양한 체험과 경력과 성과를 낸 란자가 ‘생명과 의식’을 우주의 실체라고 주장하는 것이다.

과학의 미래에 대해 그 만큼 확신을 가지고 방향을 제시하는 과학자도 드물다.

‘양자 역학 실험은 두뇌와 의식의 작용을 함께 다룰 것이며, 그렇게 된다면 의식을 설명하는 새로운 이론적 기반을 제시할 것’이라는 말로 바이오센트리즘의 미래를 전망했다.

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