6장 1 ; 홀로그램

 "현실"은 '무한한 장'으로부터 어떻게 창조될까요?

 많은 양자 물리학자가 그 과정은 홀로그램이 만들어지는 것과 아주 비슷하다는 데 동의합니다. 다른 말로 하면 우리가 보는 우주는 "홀로그램 우주"입니다.

 "극소 세계로 자꾸 내려가서 사물의 핵심에 다가간, '실체'에 관한 과학적 견해를 보면, 즉 끝까지 가보면 그 실체가 견고하지 않으며 거의가 허공이다. 견고한 게 있다 하더라도 그것은 물질적이고 견고한 실체라기보다 홀로그램으로 된 그림을 더 닮아 있다.(미실 레드위드 박사)."

 "예를 들면 런던 대학의 물리학자 데이비드 봄은, 겉보기에 견고하더라도 우주는 환영이며 거대하고 놀랍도록 세세한 홀로그램으로 믿고 있다.(마이클 탤보트)" 

 잠시 돌아봅시다.

 양자 물리학은 사실상 수학으로 된 과학이며 우리가 "현실"에서 보는 것을 설명하는 가장 정확한 수리 과학입니다.

 "양자 수학은 가장 기본적인 수학이고 자연을 설명해주는 가장 정확한 묘사이다. 즉 사물의 움직임이 우리가 체험하는 실제 사건이 아니라 확률로만 묘사될 수 있다는 것을 분명히 알려준다.(아미트 고스와미)."

 우리 "현실"에서 보는 "자연을 묘사하고" 그 움직임을 설명하기 위해 양자 물리학에서 사용하는 수학은 홀로그램을 창조하기 위해 사용하는 수학과 같습니다. 그래서 양자 물리학자들은 우주가 견고한 실체라기보다 홀로그램과 더 비슷하다고 말합니다.

 따라서 "홀로그램 우주"를 이해하기 위해서 우리는 홀로그램이 어떻게 만들어지는지 이해해야 합니다. 그러나 우선 아주 간단한 배경부터...

 홀로그램은 헝가리 물리학자 데니스 게이버가 발명했는데[원리 발견은 1948년임, 역자 주] 그는 그 공로로 1971년에 노벨 물리학상을 받았습니다. 그러나 레이저가 1960년에 발명되었기 때문에 홀로그래피는 그때 실용화되었습니다. 오늘날은 신용카드와 상품 포장을 비롯해서 많은 부분에서 사용하고 있습니다.

 실상 세가지 홀로그램이 있는데 어떤 것은 레이저를 사용하고 어떤 것은 흰색 빛을 사용합니다. 그러나 우리는 단순한 형태의 가장 기초적인 홀로그램 제조과정을 보기로 합니다.

 홀로그램 제조에 관해 가장 먼저 이해할 것은 2단계 과정입니다.   

 첫째 과정은 총으로 레이저 광선을 쏘고 나서 바로 광선을 둘로 나눕니다. "기준 광선"으로 부르는 최초 광선의 반은 특수한 홀로그램 필름(또는 판)을 향하게 합니다. 다른 반쪽은 물체에 반사시키고 나서 같은 홀로그램 필름으로 가게 합니다.[그림 참조]

 그렇게 하면 홀로그램 필름에 홀로그램 이미지가 생깁니다. 그러나 물체의 이미지가 아닙니다. 필름을 보면 식별하기 어려운 파동만이 있습니다.

 1990년대에 크게 유행한 3D 그림을 생각하면 됩니다.[그림 참조]

 이제 2단계를 봅시다. 1단계에서의 기준 광선을 다시 홀로그램 필름에 비추면 1단계의 물체가 튀어나옵니다.[그림 참조]

 이것은 3D 그림에서 초점을 바꾸어 알아볼 수 있는 이미지로 튀어나오게 하는 것과 같을 겁니다.

 2단계에서 튀어나온 사과의 홀로그램 이미지가 아주 흥미로운 것은 그것이 아주 진짜 같고 견고한 것이라는 것입니다. 하지만 그것을 집으려 하면 손은 그냥 통과시키죠. 실제로 거기엔 아무것도 없으니까요.

 "실재하지 않는 곳에 환상을 만들어내는 것이 홀로그램의 핵심 특징이다...홀로그램을 보면 공간이 실재하는 것처럼 보인다. 하지만 손으로 잡으려 하면 아무것도 없다...감각과 달리 그 무엇으로도 홀로그램이 차지하는 곳에서 에너지나 실체를 잡을 수 없다. 홀로그램은 가상 이미지이기 때문이다. 즉 실재하지 않는 곳에 나타나는 이미지이다.(마이클 탤보트)." 

 그러면 어떤 이유로 양자 물리학은 우리가 홀로그램 우주에 산다고 할까요?