2. 의식(意識)과 우주

1. 의식이란 무엇인가

가. 의식이란 무엇인가?

1) 영화 매트릭스 : 인공지능, 인간사회를 돕도록 만들었지만 사회를 지배하게 되었다.

거대한 기계가 사람을 키움, 행복한 생각을 갖게 되면 사람이 빨리 죽어서

가상현실을 주입하게 된다.

2) 다크시티 : 외계인들이 인간들에게 다른 현실을 준다는 내용이다.

>> 의식도 조작이 될 수 있다.

아직 과학적으로는 의식에 대한 정의를 정확하게 할 수 없다고 한다.

"의식의 발생은 뇌 속의 여러 부분에서 상호적, 연산적 작용에서 나온다."

나. 신경상관물(Neural Correlates of Consciousness, NCC)

* 특정한 의식을 지각하기 위한 최소한의 신경 작용 또는 메커니즘 *

1) 인공의식 : 컴퓨터 등을 이용해서 의식을 인공적으로 기계적, 알고리즘을 만드는 것

- 우리가 어떻게 , 왜 주관적 경험을 가지게 되어 생기게 되는가?

2) 인공지능 : 지능을 가진 인공시스템

- 추론, 문제해결, 지식표시, 계획수립, 학습, 자연어 이해, 지각, 사회적 지능, 창으력을 가진 기계장치

※ 과연 기계, 로봇, 컴퓨터 등도 실제로 생각을 할 수 있을까??? ※

사람이 주입한 데이터에서만 움직이지만,

윤리와 관련된 문제처럼 쉽게 다룰 수 없는 부분도 있다.

다. 튜링 테스트(Turing Test)

<기계가 인간과 같은 지적인 반응을 보일 수 있는지 판별하는 테스트>

기계와 사람이 경쟁하는데 기계가 진짜 사람처럼 행동하는지 테스트하는 것이다.

라. 괴델의 불완전성 원리

참인 수학적 진술이 영원히 증명도 반증도 되지 않을지 모른다.

* 제 1불완전성 원리 *

공리로부터 유도된 산술적 정리는 참이지만 증명될 수 없는 살술적 명제가 반드시 존재한다.

* 제 2불완전성 원리 *

이러한 공리계는 자신의 무모순성을 증명할 수 없다.

따라서, 모든 모순없는 산술공리계가 컴퓨터 프로그램으로 계산 또는 유도, 증멸될 수 없다.

사람은 의식과 생각이 있어서 공리를 받아들일 수 있지만,

알고리즘으로만 구성된 기계들은 증명할 수 없는 경우가 생길 수도 있다.

마. 의식과 우주

1) 의식 : 내적, 외적 세계에 대한 자아의 주관적 경험

* 의식의 기원 *

(a) 뇌와 신경계가 생물학적으로 적응을 하며 자연적으로 진화한 결과

(b) 우주에 의식과 관련된 어떤 특질이 존재한다고 봄(철학이 적용되는 편)

※ 범신론

우주의 모든 것과 자연법칙을 신으로 보는 관점

※ 범심론

모든 것에 마음이 있다고 보는 관점

(c) 생명체의 진화에 의해서 그 전조가 의식으로 전환된 것

※ 의식과 무작위성

Randomness가 결국은 의식의 기초가 된다는 추측

양자역학의 경지에 이르게 되면 무작위성이 나올 수도 있다.

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2. 양자 불가사의 : 우주를 의식하다.

가. 양자역학 관점에서의 우주

1) 양자역학

1910년대 태동하여 1930년대에 완성

(a) 빛의 이중성 발견 : 파동성, 입자성 2가지를 동시에 갖고 있다.

- 파동성 : 회절, 굴절, 간섭

- 입자성 : 광전효과, 콤프턴효과

※ 캐리어, 캐리(Carrier) : 운동량을 들고 움직이는 것들 ex) 빛, 물질

* 아인슈타인의 의문점 : 빛도 원자처럼 불연속적인 덩어리의 성질을 가지고 있는 것이 아닌가?

* 물질파 : 전자가 핵 주위를 안정적으로 유지하기 위해 필요한 정상파

* 파동함수(슈뢰딩거 방정식) : 물질파의 상태와 움직임을 방정식의 형태로 성공적 기술

따라서, 양자역학은 입자의 위치가 어느 한곳에 특정 지어지지는 않고 확률분포로 기술 된다!

나. 빛의 이중 슬릿 실험

같은 위상에서의 빛을 발사하여 슬릿에 통과한 현상에 따라 입자인지 파동인지

구분하는 것

 

출처 : https://en.wikipedia.org/wiki/Double-slit_experiment

1) 빛의 파동성 : 빛을 평면파 형태로 이중슬릿에 쏘게 되면,

간섭무늬가 형성되기 때문에 빛에는 파동의 성질을 띈다.

출처 : https://en.wikipedia.org/wiki/Double-slit_experiment

2) 빛입자에서 나온 파동성 : a의 사진을 보면 빛(광자)이 입자성을 띄고 있는데,

많은 빛(광자)을 발생시켰더니 파동의 형태를 만들고 있다.

※ 입자검출기의 유무에 따라 다른 결과 ※

입자검출기를 설치하고 관찰하였을 경우에는 입자성을 띄고

입자검출기를 제거하고 관찰을 하였을 경우 파동성을 띈다.

어떤 실험을 수행할지 전자 미리 알았던 것처럼 행동한다.

다. 코펜하게 해석

원자 각각의 파동함수는 스크린에서 붕괴(Collapse)된 것이다.

미시적인 물체(전자, 광자)가 거시적인 물체(스크린, 벽)를 만날때 일어난다.

관찰이 행해지기 전까지 파동도 입자도 아니다.

"관찰이 속성을 산출한다!"

"현재의 실험이 실험 대상의 과거를 결정하는 것 같이 보인다."

라. 지연선택 이중슬릿 실험

입자가 슬릿을 통과한 다음 무작위적으로 선택하는 실험

입자성 실험을 하게 되면 입자성을 띄고

파동성 실험을 하게 되면 파동성을 띈다.

관찰의 목적이 결과를 만든다.

마. 양자역학과 실재(實在)성

양자역학을 부정하는 아인슈타인

1) 1927년

* 아인슈타인

: 이중슬릿 실험에서 추가적인 장치를 하면 입자의 파동성과 입자성을 동시에 밝힐 수 있어 양자역학은 문제가 있다고 함

* 보어

 : 불확정성의 원리 "어떤 입자의 위치와 운동량을 완벽하게 동시에 측정할 수는 없다.

2) 1930년

* 아인슈타인

: 상자 안 광자 사고실험 불확정성의 원리를 부정

불확정성의 또 다른 면

시간과 그 현상과 관련된 에너지를

무한히 높은 정밀도로 동시에 측정할 수 없는 것이 문제다.

* 보어

: 아인슈타인의 상태성이론을 이용한 보어의 반론

3) 1935년

* 아인슈타인

: EPR논문(아인슈타인, 포돌스키, 로젠)을 통해서 양자역학의 문제제기

들뜬상태의 원자가 평광방향은 무작위적으로 측정할 수 있는가?

한쪽의 편광 방향을 알면 즉각적으로 다른 쪽 평광방향도 알 수 있다.

* 보어

: 과학의 목표는 자연을 설명하는 것이 아니라, 우리가 자연에 대해 무슨 말을 할 수 있는지를 기술하는 것!

※ 양자불가사의 : 관찰이 물리적 실재를 창조한다!