벌써 애저녁에 SF소설에서 다루었을 만한 소재입니다만 요 근래 드는 생각이 있어 글을 적어봅니다.
제목 그대로 진짜와 가짜,순간이동에 관한 얘기입니다.
그 중에서도 제가 논하고자 하는 건 원본과 완벽히 동일한 정보(단, 사본의 전체적인 위치 정보는 다를 수 있다.)를 가진 카피본에 대한 문제입니다.
다들 아시다시피 물질은 원자로 이루어져 있습니다. 원자는 더 쪼개어 각종 소립자들, 쪼개어 쿼크, 더 쪼개어선 아직 확증되진 않은 거긴 하지만 끈이라 불리는 존재들 같은 것들이 있죠.
끈의 유무를 따지거나 그런 문제는 일단 차치하고, 현재 우리가 알고 있는 상식 선에서 보았을 때 모든 물질은 동일한 구성요소로 구성되어 있음을 볼 수 있습니다. 그 최소단위인 구성요소는 공간 내에서의 위치정보(또는 파동함수)를 제외하곤 모든 것이 서로 동일한 것으로 밝혀져 있기도 하죠.
그렇다면 우리 세상의 모든 것이 서로 다름을 가진다는 것은 그 최소단위가 서로 각기 다른 물리적구조로 조합되어 있기에 다름을 갖고 있는 것이라 말할 수 있습니다. 즉 모든 차이는 물리적 구조의 차이입니다.
그렇다면 구조가 동일한 것은 동일한 존재로 취급할 수 있을까요?
일단 상식 선에서, 모든 원소 원자들은 서로 동일하다 보는 것으로 알고 있습니다. 산소 원자는 다른 산소 원자와 물리적으로 같죠. 인간이 인지할 수 있는 내에서 그들은 서로 물리적특성이 전혀 다름이 없습니다. 물론 여기서 동위원소는 아예 다른 존재로 칩니다. 엄연히 물리적 특성이 다르니까요.
스케일을 키워보겠습니다. 물 분자는 다른 물 분자와 같을까요?
이 역시 동일한 원소로 구성된 물 분자의 경우 같은 구성을 가진 다른 물 분자와 다른 것은 위치정보 뿐이라고 봅니다. 물론 중수소가 포함된 물 분자라면 그건 동일한 (일반적인)물 분자로 취급하기엔 애매하겠죠. 분명히 다른 것으로 봐야 할 것입니다.
이 정도 스케일까진 물리적특성이 다를 정도로 구조가 다른(즉 포함된 구성요소 및 구조가 다른) 것이 적습니다. 그러나 스케일을 키울수록 서로 같은 존재들은 굉장히 적어집니다.
스케일을 급격히 키워서 세포의 스케일이 되었을 때, 우리는 이 세포와 저 세포가 엄연히 다름을 확신합니다. 생물학적으로 동일한 기능과 특성,수명을 가진 쌍둥이 세포 A, B가 있다고 했을 때, 그들이 물리적으로 완벽히 동일한가? 라고 물으면 저는 그것을 아니라고 자신있게 대답할 수 있습니다.
그 이유는 A세포가 가진 원자의 개수, 구성요소 기타 물리적 특징이 B세포가 가진 그것과 완벽히 동일할 수 없음을 알기 때문입니다.
더 스케일을 키워서 우리는 인간 쌍둥이 형제가 엄연히 다른 존재라는 걸 알고 있습니다. 그들이 비록 같은 수정란에서 분화된 일란성 쌍둥이일지라도 물리적으론 너무나도 완벽히 다른 존재죠. 이것은 그들이 가진 물리적 정보가 흡사하긴 하나 분명히 다르기 때문입니다.
자 지금까지 다양한 스케일에서 같음과 다름에 대해 언급해보았습니다.
저는 그리고 여기서 이런 생각이 들었습니다.
'그렇다면 이런 거시적인 스케일에서도 최소 구성단위의 정보들이 완벽히 동일하다면, 그것은 완벽히 같은 존재로 볼 수 있는 걸까? '
물론 전체의 위치정보는 다를 것입니다.
방금 제기한 의문을 현실적으로 실현시킬만한 장치를 이미 과학자들은 연구하고 있습니다. 바로 순간이동장치이지요.
이미 양자 단위에서는 전송이 성공했습니다. 그런데 진짜 가짜를 논한다면서 왜 순간이동장치를 언급하느냐, 그 이유는 이 순간이동장치의 원리가 복제 그 자체이기 때문입니다.
우리가 보통 생각하는 텔레포트는 여기 있는 실체A가 그대로 저쪽 위치로 이동하는 것입니다. 드래곤볼,점퍼 등에서 잘 묘사되죠. 이 경우 실체 A는 위치만 이동한 것입니다. 공간 내에서 좌표값(위치정보)만 변경된 것이죠.
약간 다른 방법으론 웜홀,포털,워프게이트 등 실제 우리가 아직 관측하거나 만들어본 적은 없지만 어쨋든 넓고 큰 공간을 축지해서 이동하는 방법입니다. 이 경우도 실체는 위치정보만 변경될 뿐(위치에너지나 속도 등 기타 물리적 상태 등은 일단 생략해 봅시다.)인지라 우리는 이동 전 실체 A와 이동 후 실체 A가 같은 것이라고 인정합니다.
허나 위 두가지 방법은 모두 현실에서 실현시킬 수 없습니다. 적어도 아직까지는요. 실현단계는 커녕 양자 단위에서조차 인공적으론 실현시키지 못한 게 현실입니다. 물론 자연적으론 확률에 근거하여 우연히 자연스레 일어나고 있기는 합니다. 이건 양자세계의 고유특성이니 자연스러운 일입니다. 허나 거시적인 스케일에선 도무지 가능할 방법이 없습니다. 거시적 물체를 이루고 있는 모든 양자의 모든 파동함수가 우리의 의도대로 축지를 해주려면 그야말로 파동함수를 중첩시키는 데 우주의 수명 이상의 시간과 우주의 에너지 총량 이상의 에너지가 필요할지 모릅니다.
아무튼 인공적으론 앞으로도 불가능의 영역에 머무를 것으로 보이죠.
그러나 현실적인 순간이동장치는 우리가 실현할 가능성이 존재하며 적어도 양자 스케일에서는 실제로 실현해 냈습니다.
그 방법은 바로 정보를 복제한다는 것이었습니다.
설명하자면 이렇습니다.
1.모든 물질의 최소단위 구성요소는 서로 동일하다.
2.차이점이 있다면 그것은 물리적 구조의 차이(외부입력이 없는 고유의 에너지상태,구조,운동 등)이고 그것은 곧 특정 실체의 정보라고 볼 수 있다.
최소단위 구성요소가 A4용지라면 이 정보는 그 용지에 프린트된 내용인 것.
3.물질의 같음과 다름은 정보의 내용으로만 달라진다.
4.그렇다면 동일 정보를 가진 실체는 서로 같다고 볼 수 있다.
5.여기 있는 실체를 저리로 옮길 필요 없이 이쪽에선 실체가 가진 정보만 전송하고 정보를 수신한 측에서 그쪽에서 보유한 최소단위구성요소에 수신받은 정보를 부여한다. 그렇다면 이 둘은 동일한 정보를 갖고 있으며 물리적으로 같다고 본다.
여기까지 보자면 이건 마치 '복제'장치처럼 보입니다. 하지만 실제로 이 논리대로 작업을 이행했을 때, 놀랍게도(어쩌면 당연하게도) 이루어지는 건 복제가 아닌 순간이동이 일어나는 것입니다.
마저 설명하겠습니다.
6.그러나, 불확정성원리에 의해 우리는 양자 레벨에서 실체의 정보를 직접적으로 '정확히' 관측할 수 없다.
7.다행히도, 얽힌 입자쌍(양자적얽힘 현상으로 얽혀 있는 복수의 입자, 쌍으로 이루어져 있으며 한쪽 입자의 정보가 관측되었을 때 대응하는 쌍의 입자정보가 '동시'에 정립되는 식)에 한해 우리는 간접관측이라는 방법으로 정보를 획득할 수 있다. 그것도 아무리 거리가 멀리 떨어져 있을지라도, 광속을 초월하여 정보를 확인할 수 있는 것이다.
8.순간이동장치는 바로 이 양자적 얽힘을 이용해 순간이동을 성공시킬 수 있다.
순간이동장치를 통해서 실체 A의 정보를 추출할 때, 그와 동시에 저쪽 순간이동장치에서는 실체 A의 사본이 만들어지고 있다. 동시에 이쪽의 실체 A의 물리적실체는 정보를 추출하는 즉시 파괴되고 있다. 그 이유는 정보를 저쪽으로 전송하였기에 이쪽 실체 A의 정보가 소실되었기 때문이다.(이것은 반비례 관계와도 같다. 총량이 1일 때, 저쪽이 1이 되면 이쪽은 0이 될 수밖에 없다.)
9.결과적으로 이쪽에 있던 실체 A와 완벽하게 동일한 사본 실체 A가 저 쪽에 완성되었다. 그 대가로 정보를 소실한 이쪽의 실체 A는 소멸했다.
이것을 우리의 상식으로 바라보면 마치 복제 작업을 한 후 원본을 파기하는 행위처럼 보인다. 그러나 정보가 동일하면 동일한 실체로 보는 물리법칙 아래에서 이것은 실체 A의 순간이동과 다름이 없다.
실제로도 위에 언급되었던 다른 순간이동 방법의 결과와 지금 언급한 이 결과는 '결과물(이동완료한 실체 A)'만 본다면 구분할 수 있는 방법이 없을 것이다.
자 여기까지 긴 내용 읽으셨느라 수고 많으셨습니다. 진짜 본론은 바로 여기서 시작합니다. 길진 않습니다.
우리가 보통 인간이라면 이 결론에서 뭔가 위화감을 느낄 가능성이 큽니다. 특히 우리가 자아를 가진 지적생명체인 이상 뭔가 위화감을 느끼는 건 거의 당연하지 않을까 싶습니다.
전송 전의 실체 A는 이 자리에서 소멸했습니다. 동시에 나타난 저 쪽의 사본(우리 쪽에서 주장하는) 실체 A는 말 그대로 이쪽에서 볼 때는 사본일 뿐입니다. 저걸 우리는 이 곳에 있던 실체 A라고 인정할 수 있을까요?
100% 동일한 가짜는 진짜라고 인정할 수 있는 걸까요?
저는 그렇다고 봅니다.
가진 정보가 동일하기에 그렇다고 인정할 수 있습니다. 묘한 느낌은 지울 수 없지만요.
문제는 전송할 실체가 우리 자신과 흡사해질수록 이 위화감이 더욱 커진다는 겁니다.
생명체, 동물,식물,애완동물을 전송해본다고 생각해보십시오.
전송버튼을 누르자 이쪽에 있던 내 사랑하는 애완동물이 즉시 소멸되었습니다.
정확히 동시에 저쪽에선 여기 있던 그 아이가 '생성'되었습니다. 그렇다면 여기 있던 애완동물은 '사망'한 걸까요? 저기 있는 저 아이는 '탄생'한 걸까요?
사람을 전송해 봅시다.
역시 이쪽에서 내 친구 돌돌이는 순간적으로 소멸했습니다. 동시에 저쪽에서 돌돌이가 짠! 하고 나타납니다.
이 돌돌이는 당신의 친구가 맞습니까? 당신은 혹시 돌돌이를 죽인 건 아닙니까? 당신은 혹시 돌돌이를 만들어낸 건 아닙니까? 당신은 돌돌이를 전송한 건가요? 말을 걸어보니 돌돌이는 당신을 기억합니다. 전송 직전까지의 모든 것들을 기억합니다. 저쪽에 나타난 돌돌이는 돌돌이 그 자체입니다.
자, 마지막 실험입니다. 당신은 장치에 들어갑니다. 그리고 가동버튼을 누르면 됩니다.
당신은 이 버튼을 누를 수 있습니까?
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