📘 [양자 시리즈 #2] 양자는 왜 이렇게 이해하기 어려운 걸까요? 뇌가 혼란스러워지는 이유 🧠💫

양자역학은 과학계에서 가장 정밀하고 강력한 이론 중 하나로 평가받지만, 정작 사람들은 ‘이해하기 어렵다’는 반응을 가장 많이 보입니다. 왜 그럴까요? 이번 편에서는 양자 개념이 왜 이렇게 낯설고 헷갈리는지, 그 본질적인 이유를 함께 살펴보겠습니다.

📚 목차

• 1. 우리는 고전 물리 세계에서만 살아왔습니다
• 2. 양자의 세계는 상식과 반대입니다
• 3. 언어로 설명하기 힘든 세계
• 4. 확률과 중첩, 우리의 직관을 깨뜨리다
• 5. 과학인가 철학인가? 혼합된 개념
• 6. 그래서 이해 못 해도 괜찮습니다

1. 우리는 고전 물리 세계에서만 살아왔습니다

사람은 태어나서부터 ‘고전 물리학’의 법칙에 따라 세상을 배웁니다. 던진 공은 포물선을 그리며 떨어지고, 문을 열면 안이 보입니다. 이렇게 확정적인 결과가 당연한 세계에서 우리는 사고하고 판단합니다.
하지만 양자역학은 이 모든 법칙을 깨뜨립니다. 입자가 한 곳에 있지 않고 여러 곳에 동시에 존재하거나, 어떤 상태에 있는지 관측하지 않으면 알 수 없고, 심지어 관측하는 순간 상태가 바뀌기도 하죠. 이런 현상은 우리가 직관적으로 익힌 물리 세계와 완전히 다르기 때문에, ‘익숙함’의 반대인 ‘난해함’으로 다가옵니다.

2. 양자의 세계는 상식과 반대입니다

양자 세계는 일반적인 상식과는 정반대로 작동합니다. 입자가 동시에 여러 장소에 있을 수 있다는 ‘중첩’, 두 입자가 멀리 떨어져 있어도 동시에 상태가 변하는 ‘얽힘’, 관찰하면 결과가 확정된다는 ‘측정 문제’ 등은 모두 우리의 상식과는 어긋나는 개념입니다.
예를 들어 슈뢰딩거의 고양이는 상자 안에서 살아 있으면서도 죽어 있는 상태로 존재한다는 설정인데, 이는 일상 경험으로는 도저히 받아들일 수 없는 개념이죠. 이처럼 상식과 다른 원리를 설명받을 때 우리는 거부감을 느끼고, 이해보다는 회피하게 되는 경향이 있습니다.

3. 언어로 설명하기 힘든 세계

양자역학은 수학적으로는 완벽하게 설명되지만, 말로 풀어 설명하는 것은 매우 어렵습니다. 김상욱 교수는 이를 두고 “양자역학은 인간의 언어로 설명할 수 없는 학문”이라고 말합니다.
우리가 사용하는 언어는 ‘이분법적’, ‘선형적’ 구조를 갖고 있어 ‘확률적’이고 ‘중첩적’인 양자의 세계를 제대로 표현하지 못합니다. 예를 들어 “입자인데 동시에 파동입니다”라는 말은 언뜻 말이 되지만 실제로는 상반된 개념입니다. 이처럼 언어의 한계는 양자역학을 더 어렵게 만드는 요소입니다.

4. 확률과 중첩, 우리의 직관을 깨뜨리다

양자역학은 모든 결과가 확률로 결정된다고 봅니다. 즉, 어떤 실험을 해도 정확히 무엇이 나올지 예측할 수 없고, 단지 ‘가능성’만 제시할 수 있습니다. 이 ‘확률 중심의 사고방식’은 우리가 익숙한 결정론적 세계관과는 완전히 다릅니다.
또한 양자 중첩은 한 입자가 동시에 여러 상태로 존재한다는 개념으로, 우리의 이분법적 사고를 무너뜨립니다. “살았거나 죽었거나”가 아닌 “살았고 죽었다”는 상태는 사고의 혼란을 유발하며, 이것이 곧 ‘이해의 벽’으로 작용합니다.

5. 과학인가 철학인가? 혼합된 개념

양자역학은 과학이지만, 그 내용은 철학적이고 때론 심리학적이기도 합니다. ‘관찰자가 실재에 영향을 준다’는 개념은 과학적 실험이자 동시에 철학적 질문을 동반합니다.
또한 “실재는 관측되기 전까지 존재하지 않는다”는 해석은 존재론적인 논쟁을 불러일으킵니다. 이런 이유로 양자역학은 과학 외의 영역과도 연결되어 있고, 그 복잡성이 이해를 어렵게 만드는 요인 중 하나입니다.

6. 그래서 이해 못 해도 괜찮습니다

양자역학은 물리학자들조차 “완전히 이해할 수 없다”고 말하는 학문입니다. 리처드 파인만도 “나는 양자역학을 아무도 이해하지 못한다고 생각한다”고 말했을 정도입니다.
즉, 이해가 어렵다는 건 비정상이 아니라 ‘정상’입니다. 중요한 건 개념을 직관이 아니라 열린 마음으로 받아들이는 것이며, 그 속에서 새로운 사고방식을 배우는 것 자체가 큰 가치입니다.
이번 시리즈에서는 계속해서 양자의 다양한 개념을 친절하고 쉽게 풀어드릴 예정이니, 이해보다 ‘공감’하는 마음으로 함께 해주시면 좋겠습니다. 😊

 

 

시리즈 1

📘 [양자 시리즈 #1] ‘양자’가 뭔지 몰라도 괜찮아요! 한 번에 이해되는 양자의 세계

 

 

👉 다음 편 예고: [양자 시리즈 #3] 양자역학의 탄생과 역사, 왜 중요한가요?