양자역학이 묻고 불교가 답하다

상대성원리, 양자역학 그리고 불교! 지금까지 이토록 세밀하게 현대물리학과 불교를 융합한 책은 없었다

“현대 과학의 요구에 부합하는 종교가 있다면 그것은 곧 불교가 될 것이다” 20세기 가장 위대한 물리학자 아인슈타인의 말이다. 절대적이라고 생각했던 시간마저 조건에 따라 다르게 흐른다는 사실을 밝혀낸 천재 물리학자 아인슈타인은 종교와 과학을 수레의 두 바퀴로 비유했다. 또한, 한 쌍의 수레바퀴처럼 종교가 과학과 짝을 이루려면 그 종교는 과학적으로 증명되고, 과학자와 예술가에게 영감을 줄 수 있어야 한다고도 말했다. 이러한 영감을 주는 종교를 아인슈타인은 ‘우주적 종교(cosmic Religion)’라고 명명했다. 우주적 종교란 ‘우주 종교적 감정(cosmic religious feeling)’에 바탕을 둔 종교라는 뜻으로, ‘설명할 수 없는 진리를 깨닫는 감정’을 말한다. 그릇된 욕망과 허망함을 깨닫고 정신과 물질 양쪽 측면에서 나타나는 질서의 신비와 장엄을 느끼는 감정이기도 하다. 아인슈타인은 자신이 말한 우주적 종교에 가장 근접한 종교로 불교를 꼽았다. 현대물리학이 규명하려는 세계관과 불교의 가르침에서 많은 유사성을 찾을 수 있고, 물리학자들에게 깊은 영감을 주기 때문이다. 《아인슈타인의 우주적 종교와 불교》는 이 같은 아인슈타인의 주장을 검증함과 동시에 최신 현대물리학과 불교의 접점을 탐구하는 책이다. 이 책의 저자이자 이화여대 물리학과 김성구 명예교수는 왜 불교가 우주적 종교일 수밖에 없는지를 해박한 물리학 지식과 불교 교리를 바탕으로 철저히 분석했다. 물리학의 최전선인 상대성이론과 양자역학을 설명하고, 불교의 연기(緣起), 공(空), 일심(一心)사상으로 물리학 이론을 비춰본다. 고전물리학에서 현대물리학에 걸친 물리학 역사와 불교 교리의 개론까지 폭넓게 아우르는 이 책은 지금까지 알고 있던 종교와 과학에 대한 통념을 단숨에 변화시켜 준다. 물리학 박사이면서, 오랜 세월 불교학에 천착해 온 저자의 깊은 통찰력은 우리에게 새로운 지적 영감을 불어넣는다.

1 불교는 미래의 종교인가
1) 매트릭스와 유위
2) 무아론과 윤회
3) 신해행증과 계정혜
4) 불교사상과 용어의 시대적 변천

2 아인슈타인의 우주적 종교
1) 불립문자 교외별전
2) 괴델의 불완전성정리
3) 불교와 과학의 특징

3 마음과 삶
1) 붓다의 인격
2) 현대인의 삶
3) 삶의 의미와 삶의 질
4) 마음: 마지막 신천지
5) 마음의 힘

4 연기법
1) 연기법의 개요
2) 상호의존성에 대한 과학적 고찰
3) 인과관계와 세계관
4) 법계연기

5 양자역학과 중도의 원리
1) 붓다와 파르메니데스
2) 입자-파동의 이중성
3) 파동함수
4) 불확정성원리와 상보성원리
5) 코펜하겐 해석
6) 양자역학의 불교적 의미

6 실재성의 문제와 관찰자의 의식
1) 실재성의 문제
2) 일상적 경험의 세계
3) 관찰자의 의식

7 중관학: 공과 중도
1) 보살사상
2) 중도: 평화와 포용의 원리
3) 삼제게와 원융삼제

8 팔정도: 중도의 길
1) 혜: 정견·정사유
2) 계: 정어·정업·정명
3) 정: 정정진·정념·정정

9 진정한 미래 종교
1) 명상의 시대
2) 덧붙이는 글

참고자료
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시공간의 모양과 물질의 분포 중 어느 쪽이 먼저 결정되고 그에 따라 다른 한쪽이 결정되는 것이 아니다. 시공간의 모양과 물질의 분포는 함께 서로를 결정한다. 둘은 상호의존적 관계에 있다. 이것을 불교적으로 해석하면 바로 연기법(緣起法)이 된다. 불교 교리의 핵심 개념인 연기법은, 모든 사물은 상호의존적이어서 어떠한 사물도 다른 것과의 관계를 떠나서 독립적으로는 존재할 수 없으며 반드시 다른 사물과의 관계를 통해서만 그 의미를 갖는다는 내용이다. _9쪽현대물리학의 입장에서 보면 세상을 사건중심으로 보는 것이 더 자연스럽다. 사건은 일회성으로 끝나는 것 같지만 그렇지 않다. 이는 바다에서 출렁이는 물결이 끝나지 않는 것과 같은 이치다. 바다에서 한 물결이 이는 것은 순간적인 사건이지만 이 사건은 일회성으로 끝나지 않는다. 한순간 물결이 인 것은 앞 순간의 물결이 그 원인이었고 이 순간의 물결은 다음 순간 일어날 물결의 원인이 된다. _27쪽무상(無常, anitya)이나 무아(無我, an?tman) 또는 공(空, ??nya)이라는 말 때문에 많은 사람들이 불교를 허무주의나 염세주의라고 오해하는 사람들이 있다. 그러나 불교에서 무아와 공을 말하는 것은 세상 어느 것에도 실체(實體)가 없다는 사실을 가리키는 말일 뿐 세상에 아무것도 없다는 뜻이 아니다. 실체란 다른 것과의 관계를 떠나 독립적으로 존재하는 어떤 것을 가리키는 말이기도 하고 동일성을 유지하는 개체적 성질을 뜻하기도 한다. _29쪽물리학자 아인슈타인(Albert Einstein, 1879~1955)은 종교와 과학을 수레의 두 바퀴에 비유하였다. 그는 진리를 찾는 것은 이성적 사유에 의해서가 아니라 종교적 감정(religious feeling)이며 인간의 이성은 이렇게 찾은 진리를 인간이 이해할 수 있는 방식으로 정리하는 것이라고 보았다. 아인슈타인은 미래의 종교는 그 교리가 과학적으로 뒷받침되고 과학자와 예술가에게 영감을 줄 수 있어야 한다고 보았고, 이러한 조건을 만족시키는 미래의 종교를 우주적 종교(cosmic religion)라고 불렀다. _63쪽이중성(duality)이란 하나의 사물이 논리적으로 양립할 수 없는 성질을 가진다는 뜻이다. ‘젊음-늙음’의 짝은 논리적으로 ‘삶-죽음’의 짝과도 같고 전기 스위치의 on-off의 짝과 다를 바가 없다. _69쪽백남준의 비디오 아트가 갖는 예술성을 과학 기술자가 기기의 작동원리를 분석하는 것으로는 도무지 알 수 없듯이, 세상 사물을 모두 기호나 문자로 표시하고 이들 기호나 문자를 논리적으로 연결하여 설명하는 것만으로 참모습을 제대로 나타낼 수 없다. 이 사실을 인정한다면 선종에서 “불립문자 교외별전, 직지인심 견성성불”을 말하는 이유를 어느 정도까지는 짐작할 수 있을 것이다. 그리고 또 아인슈타인이 왜 진리를 찾는 데 있어서 종교와 과학을 수레의 두 바퀴에 해당한다고 말했는지를 이해하는 데도 도움을 줄 것이다. _73쪽괴델의 불완전성정리를 보다 간단히 설명하면 이렇다. 인간이 모순 없는 지식체계를 가지고 있다고 치자. 그리고 사람들이 모호한 데가 없이 잘 정의된 단어와 문법을 사용한다고 가정하자. 사람이 이런 지식체계와 언어를 사용한다고 하더라도 괴델의 제1 불완전성정리가 말하는 것은, 이 지식체계 안에는 인간의 이성적 사유[분별지]만으로는 옳고 그름을 판단할 수 없는 문제가 반드시 존재하게 마련이라는 뜻이다. 그리고 제2 불완전성정리가 말하는 것은 분별지로 판단한 것이 옳다는 것을 확인하려면 더 큰 지혜가 필요하며 이 큰 지혜가 판단한 것도 또 더 큰 지혜가 있어야 한다는 뜻이다. 그러나 이렇게 한없이 나아갈 수는 없으니 인간이 갖고 있는 지식체계가 완벽한지 아닌지는 결코 알 수 없다는 것이다. _77~78쪽

‘고전물리학의 틀을 깨고 탄생한 양자역학, 불교에 길을 묻다’
분별의 세계에서는 해석할 수 없는 현대물리학을 불교로 풀어보다
물리학의 역사는 크게 뉴턴을 중심으로 한 고전물리학과 20세기 이후 등장한 상대성이론 및 양자역학을 다루는 현대물리학으로 나눌 수 있다. 고전물리학의 세계에서 과학 지식은 절대로 변하지 않는 진리의 성격을 띠고 있었다. 인간이 발견한 자연법칙은 천체의 움직임을 예측하게 해주었고, 에너지를 제어할 수 있게 되어 산업혁명을 촉발시키는 원동력이 되었다. 따라서 한번 발견한 물리법칙은 이 세상을 설명하는 불변의 진리와 마찬가지였다.
하지만 20세기에 접어들어 기존의 고전물리학 법칙들을 뒤집는 상대성이론과 양자역학이 성립하면서 과학은 ‘현 상황을 설명할 수 있는 가장 합리적인 지식의 모임’으로 새롭게 정의되었다. 고전물리학의 틀을 벗어난 새로운 세계의 발견으로 진리라고 믿었던 법칙이 무너지자 과학적 지식은 가장 합리적이고 효율적으로 사물을 설명할 수 있다면 언제든지 변할 수 있는 ‘가변성’을 지닌 것으로 다시 재정립되었다.
이러한 변화의 문을 활짝 연 인물이 바로 아인슈타인이다. 아인슈타인의 연구로 그동안 파동이라고 생각했던 빛이 입자의 성질도 지닌다는 사실을 증명함으로써 뉴턴조차 몰랐던 새로운 물리학의 세계가 열렸기 때문이다.
입자는 아주 작은 독립된 개체의 단위이다. 하지만 파동은 독립된 개체가 아니다. 파동이 생기려면 매개체가 필요한데, 물과 물결의 관계를 떠올리면 쉽게 이해할 수 있다. 즉, 물이 매개체이고 물결이 파동이다. 그런데 빛은 파동의 성질을 갖고 있으면서 동시에 입자이기도 한 사실이 밝혀진 것이다. 이러한 현상을 토대로 성립한 이론이 바로 양자역학이다.
양자역학은 입자 단위의 작은 미시 세계 속에서 일어나는 현상을 연구하는 분야로 양극단이 동시에 공존하는 이해하기 어려운 물리 세계 중 하나이다. 마치 삶과 죽음, 젊음과 늙음, 있음과 없음이 서로 얽혀 있는 미지의 세상과도 같다.
그런데 놀랍게도 이는 불교의 ‘연기(緣起)·공(空)사상’과 많은 점이 유사하다. 연기법이란 ‘세상 모든 것은 상호의존적이고 끊임없이 변하며, 실체가 있는 고정불변의 존재는 없다’는 붓다의 가르침이다. 이러한 ‘만물의 실체없음’을 불교에서는 공성(空性)이라고 말한다. 최첨단 물리학 이론이 2,500여 년 전 탄생한 불교의 가르침과 비슷한 사유를 공유하고 있다는 사실이 놀라울 따름이다. 이것이 아인슈타인을 비롯한 서양의 많은 물리학자들이 불교에 관심을 갖게 된 이유이다.
저자인 김성구 박사는 이점이 바로 불교가 아인슈타인이 말한 우주적 종교가 되는 증거라고 말한다. 많은 난제로 가로막혀 있는 양자역학의 매듭을 푸는 데 불교의 연기법과 공사상이 물리학자들에게 깊은 영감을 줄 수 있기 때문이다. ‘사물의 실체없음’을 이해하는 데 불교는 분명 큰 도움이 된다.양자역학은 공(空)과 중도(中道)의 물리학
진정한 미래 종교로서의 불교
빛이 실체가 있는 입자이면서 동시에 실체가 없는 파동의 성질을 갖고 있다는 사실을 알았을 때 물리학자들이 받은 충격은 실로 대단했다. 마치 존재하면서 존재하지 않는 물질과 맞닥뜨린 느낌이었다. 그러나 불교에서는 이미 2,500여 년 전에 존재-비존재, 삶-죽음과 같은 양극단은 인간의 어리석음을 기반으로 한 분별심의 작용에 불과하다고 알려주고 있다. 모든 것은 변하고 무상하며, 실체가 없다는 가르침은 불교의 가장 중요한 핵심이다.
바로 이 부분이 양자역학이 연구하는 미시세계의 개념과 합치한다. 그래서 저자는 이 책을 통해 양자역학은 불교의 공과 중도의 물리학이라고 주장한다. 양자역학에서 물질계의 모습을 기술하기 위해 사용하는 개념들이 불교에서 일반 사물의 모습을 설명하기 위해 사용하는 개념들과 무척 비슷하기 때문이다.
양자역학은 양극단이 동시에 존재하는 미시세계를 과학적으로 밝혔다. 어려운 과학용어로 설명하자면 ‘불확정성원리’의 세계이며, ‘이중성(duality)’의 세계이다. 이러한 현상을 과학자들은 ‘허깨비(ghost)’라고도 부른다. 모든 사물에는 실체가 없다는 가르침인 불교의 공성(空性)과 일치하는 부분이다. 흥미로운 점은 이 허깨비와 같은 미시세계가 모여 우리가 인식하는 거시세계를 이루고 있다는 사실이다. 하지만 대부분의 인간들은 이러한 사실을 모른 채 물건에 집착하고, 네 것 내 것을 구분한다.
저자는 양자역학의 이론을 제시하며 우리가 믿고 있는 ‘허깨비’의 세상을 제대로 파악하도록 독자들을 인도한다. 이를 통해 불교의 연기·공사상과 현대물리학의 양자역학이 얼마나 조화를 이루고 있는지 확인할 수 있다.
이처럼 《아인슈타인의 우주적 종교와 불교》에서는 불교와 현대물리학이 한 쌍의 조화를 이루는 수레바퀴임을 밝히고, 불교가 우주적 종교이자 미래 종교가 될 수밖에 없음을 증명한다.[책속으로 추가]
불교와 과학 사이에 어떤 공통성이 없다면 불교를 과학적으로 조명하는 것이 불가능하거나 무의미할 것이다. 또, 둘 사이에 공통성만 있고 차이가 없다면 둘 중 하나는 필요가 없을 것이다. _79쪽
물리학자들도 양자 현상을 이해하지 못하기는 마찬가지다. 그래서 보어는 “양자이론을 처음 접했을 때 충격을 받지 않은 사람은 결코 그 이론을 이해한 것이 아니다”라고 말했고, 아인슈타인은 양자역학을 강의하고 나서 학생들에게 “여러분이 내 말을 이해했다면 내가 똑바로 말하지 못한 것이다”라고 말했으며, 파인만은 “양자역학을 이해하는 사람은 아무도 없다고 말해도 틀리지 않다”라고 말했던 것이다. _173~174쪽입자는 질량을 가지고 있으며 우리 주위에 있는 물질을 이루고 있다. 그리고 고전역학에서 말하는 입자는 객관적 실재로서 관찰자와는 무관하게 거기에 그렇게 존재한다. 이에 반해 파동은 입자로 이루어진 매질(媒質, medium)이 진동하는 현상을 가리키는 이름이다. 입자 - 파동의 관계를 알려주는 좋은 예로 물과 물결파, 공기와 소리[음파]의 관계를 들 수 있다. 물결파는 물이라는 매질이 진동하는 현상이고, 소리는 공기나 물 또는 고체와 같은 물체가 진동하는 현상이다. _179쪽양자역학은 물리학 이론으로서 놀랄만한 성공을 거두고 있다. 특히 상대론적 양자역학은 인간이 만든 이론 중 가장 완벽하게 자연을 설명한다는 평을 들을 정도로 미시세계의 물리현상을 잘 설명하고 있다. 이론의 정교함을 말하자면, 달과 지구 사이의 거리를 이론이 예측하고 실험적으로 측정한다고 할 때, 이론이 예측한 값과 실험치의 차이는 불과 몇cm 정도밖에 안 될 정도로 이론은 물리현상을 정확하게 기술하고 있다. _231쪽세상에 많은 종교와 윤리 도덕 강령이 있지만 그중에서 과학적 진리와 전혀 충돌하지 않고 조화를 이루는 것이 있다면, 그것은 불교의 연기법이다. 연기법은 붓다가 바른 삼매를 통해 깨달은 보편적 진리로서 그 자체가 과학이라고 할 수 있다. _379쪽