[그믐북클럽] 8. <미래에서 온 남자 폰 노이만> 읽고 알아가요

노이만과 앨런 튜링의 만남과 교류가 참 인상적이었습니다. 노이만의 "양자역학의 수학적 기초"를 정말 재밌게 읽고 하나도 어렵지 않다고 말한 소년 앨런 튜링. 그의 비극적인 삶이 떠올라서 그런지 더 애틋한 기분이 드네요.

GPS(위성항법장치)와 컴퓨터칩, 레이저, 그리고 전자현미경 등이 하이젠베르크의 행렬역학과 슈뢰딩거의 파동역학의 연결고리를 찾아낸 노이만에 의해 기반을 만든거라니.. 미래에서 온 남자 맞네요~~~

어렵게 읽었어요..이해 못하는 부분은 그저 받아들이기로 체념하고 읽었달까요..

역시나 과학적 수학적인 이야기가 많아 조금 어려웠고, 노이만 보다는 주변 인물과 그 분야에서 업적을 남긴 다른 인물들의 에피소드도 많아 상당한 집중력을 요했습니다. 그리고 마지막 부분에 세계 2차 대전과 맨해튼 프로젝트를 예고하며 끝나 4장에 대한 기대를 하게 하네요.

3장은 양자역학의 계보를 정리해주었네요. 저는 잘 이해하지는 못했지만 워낙 이름이 알려진 인물들이다 보니 별들의 전쟁을 보는 듯 했습니다. 그 중심에는 노이만이 있구요. 양자역학과 관련해서 이 책이 저에게는 마중물이 될 것 같아요. 이해는 안가는데 흥미롭네요.

3장의 하이젠베르크와 슈뢰딩거 이야기는 벵하민 라바투트의 소설 <우리가 세상을 이해하길 멈출 때>를 읽고 낯을 익혔었습니다. 이론을 과학적으로 설명한 책이라면 어려웠겠지만 라바투트는 두 과학 이론을 절묘하게 문학적 이미지로 묘사했죠. 한 가지 현상을 과학의 언어와 문학의 언어가 어떻게 다르게 서술하는지 비교해볼 수 있었습니다.

슈레딩거의 고양이는 말만 많이 들었는데. 이렇게 역사적 배경과 인물들을 자세히 들여다 보게 돼서 흥미롭고. 양자역학을 이해한다는 건 아니지만. 😂 그래도 어떤 학문적인 이야기가 나왔는지 흐름은 알 수 있었어요.

"양자이론은 많은 사실을 알아냈지만 자연의 비밀에는 근처도 간지 못한 것 같습니다. 어떤 경우이건 나는 신이 주사위 놀음 따위는 하지 않는다고 확신합니다." - p.113

3-2. 수학 역사상 가장 골치 아픈 문제를 해결하여 이미 수학계에 이름을 알렸던 노이만은 이제 눈길을 돌 려 물리학의 최대 수수께끼에 관심을 갖기 시작했 다. 얼마 후 그는 하이젠베르크의 행렬역학과 슈뢰 딩거의 파동역학이 가장 깊은 단계에서 수학적으로 동일한 이론임을 증명했고, 여기에 기초하여 향후 여러 세대 과학자들의 앞길을 밝혀줄 새로운 과학 을 구축하게 된다.(p.75~76) 노이만은 희한하기 그지없는 양자역학에 별다른 적 개심을 갖지 않았다. 말끝마다 트집을 잡았던 아인 슈타인보다는 훨씬 너그러웠다. 단지 노이만은 양 자역학의 저변에 깔려 있는 이중성이 어떤 모순을 낳는지 알고 싶을 뿐이었다. 다행히도 이중성은 아 무런 모순도 낳지 않았다. 양자계와 고전계의 경계 선을 어디에 설정하건 관측자가 얻는 답은 항상 같 았던 것이다. 그리하여 노이만은 이 경계선을 관측 자의 몸 안 깊숙한 곳, 심지어는 자각이 일어나기 바로 직전 까지(그곳이 어디이건) 옮길 수 있다고 결론지었다. 이 경계는 오늘날 '하이젠베르크 절단 선 Heisenberg cut'으로 알려져 있는데, 좀 더 공 정하게 말하면 '하이젠베르크-노이만 절단선'으로 불러야 옳다.(p.100) 노이만의 『양자역학의 수학적 기초』는 뛰어난 수학 자가 심혈을 기울여 집필한 최고의 명작으로 손색 이 없다. 영국의 한 소년은 수학 경시대회에서 우승 하여 이 책(독일어 버전)을 부상으로 받았는데, 단 숨에 읽은 후 어머니에게 다음과 같은 감상문을 보 냈다. "정말 재미있게 읽었어요. 하나도 어렵지 않 던데요?" 노이만의 책을 소설 읽듯이 술술 읽었던 그 소년의 이름은 앨런 튜링 Alan Turing이었다. 그러나 『양자역학의 수학적 기초』는 한 젊은 수학 자의 거만함을 가감 없이 드러낸 책이기도 했다. 독자들 중에는 "28세밖에 안 된 신출내기 수학자 가 마치 자신이 양자역학의 종결자인양 잘난척을 하고 있다"며 빈정대는 사람도 있었다.(p.102)

얘야, 너 완전히 미쳤구나 너 아무래도 메를린으로 가야겠다. 미친 사람들은 죄다 그곳에 있거든 네가 있을 곳은 바로 거기란다.

125/100여 년 전에 신흥 물리학자들과 노이만이 함께 구축한 양자 이론은 지금도 마땅한 대안 없이 물리학의 정설로 남아있다. 지금까지 실행된 그 많은 실험에서 숨은 변수는 단 한번도 발견되지 않았으며, 더 깊은 수준에서 인과율이 적용된다는 증거도 없다. 우리가 아는 한, 이 세상은 모두 양자이다.