이것도 저것도 아니다- 불확정성 원리(1) > 불교속의 과학, 과학속의 불교

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 독일 출신의 젊은 물리학자 하이젠베르크는 ‘우리의 눈에 보이지 않는 아원자의 영역에서 어떤 일이 일어나고 있는가는 알 수가 없다. 그렇기 때문에 원자적인 단위로 진행되는 모든 과정을 지각할 수 있는 모델을 만드려는 시도는 포기되어야 한다’고 생각했다. 이 이론에 의하여 실험의 진행과정중에서 우리가 알 수 있는 현상은 처음의 상태와 마지막의 상태뿐인 것이다.

 하이젠베르크는 어떤 한계를 넘어서게 되면 자연현상의 진행과정을 나타내는 위치나 운동량과 같은 두 물리량을 동시에 정확히 측정할 수 없는 그러한 한계가 있다는 것을 발견하였다.

 이것은 자연현상이 우리에게 보이는 고유의 속성으로서 나타나는 것이다. 이러한 현상을 하이젠베르크는 궤도를 움직이고 있는 전자를 볼 수 있을 만큼 분해능력이 높은 현미경을 본다고 상상해 보라고 제안하였다. 파장이 긴 보통 빛(파장이 3000～7000 옹스트롱)으로는 불가능하므로 파장이 짧은 감마선(약 5～20 옹스트롱)을 사용하였다.

 전자는 감마선의 아주 작은 파장에 비교해 보면 그 감마선 중의 일부를 막을 수 있을 정도이다. 말하자면 벽 위의 그림자를 만드는 경우처럼 되는 것이다. 그러므로 전자의 위치를 정확하게 알 수 있다.

 여기서 문제가 되는 것은, 빛보다 훨씬 적은 파장을 갖고 있는 감마선은 빛보다 휠씬 큰 에너지를 가지고 있다. 따라서 위치를 측정하기 위하여 전자 위에 비추면 그 전자는 감마선에 의하여 방향과 속도(운동량)가 바뀌게 된다.

 우리는 이러한 현상이 어떻게 일어날지 예측할 수 없다. 그러므로 위치를 정확하게 측정하기 위하여 짧은 파장의 감마선을 사용하면 전자의 운동량에 알 수 없는 변화를 일으키게 된다. 

 다른 방법은 운동량을 변화시키지 않으려고 긴 파장의 빛을 사용하게 되면 운동량은 정확하게 측정할 수 있지만 위치를 알 수 없게 된다. 적당한 파장의 빛을 사용하면 위치와 운동량 둘 다 오차가 있게 된다. 결국 우리는 두 물리량을 정확하게 측정할 방법이 없는 것이다.

 이것은 불확정성 원리의 중요한 개념이다. 아원자의 수준에서 ‘우리는 그것을 변화시키지 않고 그것을 관찰할 수 없는 것이다.’

 이것이 우리에게 주는 중요한 메시지는 옆에 서서 자연현상에 영향을 미치지 않은 채 그 자연현상이 진행하는 과정을 보는 독립적인 관찰자는 없다는 것이다.

이것이 가르치고 있는 본질은 어떠한 사건이라도 존재하고 있는 다른 것에 영향을 미치는 것이며, 또한 존재하고 있는 것들이 일어나는 사건에도 영향을 미친다. 부처님께서는 연기로 우리들에게 설파하고 있다. 

내가 있음으로 말미암아 세상이 있고

내가 없어짐으로 말미암아 세상이 없어진다. 

애욕이 있음으로 말미암아 집착이 생기고

애욕이 없어짐으로 말미암아 집착이 없어진다.