어항 속 물고기와 홀로그래피 우주

물방울 하나에 담겨있는 전체로서의 우주

데이비드 봄은 안으로 향하는 내향적 펼쳐짐(enfoldment)과 바깥으로 향하는 외향적 펼쳐짐(unfoldment)의 총합을 ‘전체적 움직임(holomovement)’으로 개념화합니다.
내향적으로 펼쳐져 들어왔다가 다시 외향적으로 펼쳐져 나가는 움직임의 총합이 곧 우주의 ‘근본적인 실체(primary reality)’라는 사실을 강조합니다.
인간이 인식하는 사물, 대상, 형태, 입자 등은 전체적 움직임의 결과에 따라 떠오르는 부차적인 것에 불과하다는 것이지요.
어떤 물질적 실체나 독립적 입자로 드러나는 모든 것의 본질은 끊임없이 흘러가는 전체적 움직임이라는 것입니다.
이러한 ‘흐름’이 상대적으로 안정적일 때에는 미립자나 사물 등 고정된 실체로 우리에게 드러납니다.
그것은 마치 소용돌이(vortex)가 하나의 고정된 ‘실체’로 보이는 것과 같은데, 사실 그 본질은 끊임없이 움직이는 전체로서의 ‘유체의 흐름’인 것과 마찬가지다.

예컨대 전자는 특정한 위치에서 에너지 덩어리인 배경으로부터 외향적 펼쳐짐을 통해 잠시 나타났다가 다시 내향적 펼쳐짐을 통해 배경으로 들어갔다가 또다시 근처 다른 곳으로 펼쳐져 나왔다가 다시 배경으로 들어가기를 반복합니다.
이때 드러나는 존재에만 초점을 맞춰서 그 미립자를 하나의 독립적 실체로 바라본다면 마치 하나의 전자가 궤도를 따라 돌다가 중간 이동 없이 다른 궤도로 마술처럼 건너뛰는 것으로 보이게 되지요.
이것이 전자의 ‘불연속성’입니다.
따라서 우리는 생명체가 아닌 미립자에 불과한 전자도 내향적-외향적 펼쳐짐의 반복을 통해서 끊임없이 자기 자신을 ‘재생산’ 또는 ‘자가복제’를 한다고 봐야 합니다.
이러한 관점을 비유적으로 잘 보여주는 것이 테일러-쿠에트 유체흐름장치입니다.
이번 시간에는 테일러-쿠에트 장치를 통해서 내향적 펼쳐짐의 의미를 살펴보도록 하겠습니다.
아울러 우주의 홀로그래픽 특성에 대해서도 다루어 보겠습니다.

(출처: 내면소통 304 - 307)
가보르가 발명한 홀로그래피의 원리는 다음과 같다.
홀로그래피에서는 레이저 빛이 사용된다.
일반적인 빛은 무질서한 데 반해 레이저 빛은 규칙적이고 질서가 잡힌 빛이다.
반투명한 거울에 레이저 광선을 쏘면 절반은 반사되고 나머지 절반은 반투명 거울 뒤에 있는 사물에 부딪혀 산란한 다음 반투명 거울에 있는 원래 반사된 빛과 합쳐져 상호 간섭을 일으키게 된다.
이렇게 합쳐진 이미지는 저장될 수는 있으나 원래 사물의 이미지와는 전혀 달라 보이거나 알아보기 힘든 이미지가 된다.
그러나 이 이미지에 원래 쏘였던 것과 비슷한 레이저 광선을 또다시 투과시키면 마치 사물에 의해서 반사되었던 빛과 같은 파동을 생산해낸다.
이것이 우리 눈에는 3차원의 입체적 이미지로 보이는 것이다.
여기서 중요한 것은 홀로그래피의 모든 부분이 전체 사물의 이미지를 담고 있다는 사실이다.
일반적인 포토그래프 사진은 사물의 한 부분과 사진의 한 부분이 일대일로 대응한다.
즉 사진의 픽셀 하나는 사물의 한 부분에 대응한다.
그러나 홀로그래피는 일부만을 떼어서 봐도 전체 사물의 이미지가 담겨 있다.
다만 좀 흐릿하고 볼 수 있는 각도가 제한될 뿐이다.
그러한 흐릿한 개개의 전체 정보가 모여서 더 분명한 이미지를 만들어낸다.
홀로그래피에서는 모든 부분이 전체에 대한 정보를 담고 있다.
마치 나의 세포 하나에 나의 모든 유전자 정보가 들어 있는 것과 비슷하다.
홀로그래피의 특성은 전체가 부분에 들어 있는 ‘부분의 전체성’과 전체가 부분으로 드러나는 ‘전체의 부분성’이다.
홀로그래피의 전체에 대한 정보는 모든 부분으로 내적으로 펼쳐진다.

전체가 부분에 흐릿하게나마 모두 들어 있는 상황은 기계론적 세계관으로는 도저히 설명이 안 된다.
그러나 우주는 마치 홀로그래피와도 같다.
세포 하나에 개체를 이루는 전체 정보가 다 들어 있고,
물 한 방울에 바다가 다 들어 있으며,
한 사람의 의식에 그가 속해 있는 공동체의 언어와 문화 정보 전체가 다 들어 있고,
우리 몸을 이루는 원자들은 우주를 이루는 원자의 구성비율 그대로 다 들어가 있다.
이것이 우주의 본모습이다.
전체가 부분으로 내향적 펼쳐짐을 하고 있는 것이다.

홀로그래피의 이러한 특성은 특히 ‘소리’에 잘 나타난다.
소리는 흔히 파동에 비유된다.
하지만 음향물리학 연구자인 존 스튜어트 리드(John Stuart Reid)는 파동보다는 차라리 비눗방울이나 풍선과도 같은 커다란 ‘버블(bubble)’로 보는 것이 더 정확한 비유라고 설명한다.
커다란 공과도 같은 둥그런 공간에 가득 차 있는 정보 전체는 그 공간의 경계를 이루는 어느 특정한 부분에서 발견되는 정보와 같다.
말하자면 고무풍선 어디에나 그 고무풍선이 전체로서 지닌 모든 정보가 들어 있다는 것이 바로 ‘홀로그래피 원칙’이다.
사방으로 퍼져나가는 소리는 마치 끝없이 부풀어 오르는 고무풍선과도 같다([그림 6-4], 711쪽).
그 경계에 존재하는 분자 하나의 진동에 전체 진동 정보가 모두 들어 있다.
소리가 퍼져나가는 음향 공간(버블) 전체에 존재하는 각각의 진동들에는 모두 똑같은 정보가 들어 있다.
예컨대 무대 위의 한 연주자가 악기를 연주한다고 하자.
이때 악기 소리는 커다란 고무풍선처럼 구형으로 펼쳐지면서 콘서트홀의 전체 공간으로 펼쳐져 들어간다.
덕분에 우리는 악기로부터 어떤 방향에 있든 같은 연주를 들을 수 있다.
이렇게 펼쳐져 나가는 악기 연주 소리를 음파로든 전자기파로든 어느 지점에서 측정하든 똑같은 정보가 들어 있음을 확인할 수 있다.
부풀어 오른 고무풍선의 내부와 표면 어느 곳에서든 똑같은 정보를 얻을 수 있는 것과 같다.
이러한 현상 역시 기계론적 세계관으로는 설명이 안 된다.
우리의 안쪽 귀에는 돌돌 말려 있는 달팽이관이 있다.
내부에는 림프액이 채워져 있고 그 액체의 움직임을 감지하는 섬모 모양의 청각신경이 분포해 있다.
소리를 듣는 핵심 기관이다.
달팽이관은 쭉 펴도 길이가 3센티미터밖에 되지 않는다.
그런데 달팽이관이 듣는 소리의 음파 길이는 이보다 훨씬 길다.
피아노의 제일 저음(27.5헤르츠)만 해도 그 파장(wavelength)이 약 12.4미터에 이른다.
어떻게 3센티미터밖에 안 되는 달팽이관이 10미터도 넘는 파동에 담긴 소리 정보들을 구분해낼 수 있는 걸까?
기계론적 세계관이나 고전물리학의 관점에서는 도저히 설명할 수 없는 현상이다.
소리 정보는 파동에 실려서 전달되는 것은 맞지만 파동의 각 부위에 서로 다른 정보가 들어 있는 것이 아니다.
만약 그랬다면 달팽이관은 피아노의 다양한 음을 구분해낼 수 없을 것이다.
소리 정보 전체는 한 파동의 모든 부위에 고르고 동일하게 실려 있다.
다만 데이터의 밀도가 다를 뿐이다. 약간 흐릿하게 전체의 정보가 부분에 다 담겨 있다는 뜻이다.
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(동영상 자료)
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