23 인과관계에 대한 의문
— 양자역학이 허락한 세계
“우리는 원인을 찾고 있다고 믿지만,
어쩌면 우리는 관측 가능한 궤적만을 보고 있는지도 모른다.”
23.1 질문의 재개
고전 세계에서 인과는 의심되지 않았다.
- 원인이 먼저 있고
- 결과가 뒤따르며
- 관측은 그 사이에 아무 영향도 주지 않는다
그러나 20세기 초,
양자역학은 이 전제를 하나씩 해체했다.
AngraMyNew는 묻는다.
인과관계는
관측 이전에도 항상 존재하는가?
23.2 고전적 인과의 전제
고전 인과관계는 다음을 가정한다.
- 시스템은 관측과 무관하게 정의된다
- 상태는 관측 이전에도 확정되어 있다
- 관측은 단지 정보를 ‘읽어낼’ 뿐이다
이 구조에서 인과는 안정적이다.
- A가 발생하면
- B가 뒤따르고
- 우리는 그 연결을 사후적으로 복원한다
이 세계에서 관측자는
시스템 밖에 있는 투명한 존재다.
23.3 양자역학의 개입: 관측자의 침투
양자역학은 이 전제를 허용하지 않았다.
입자는 다음 중 하나가 아니다.
- 위치를 가진 입자
- 운동량을 가진 입자
관측 이전의 상태는
확정된 값이 아니라 분포다.
\[ |\psi\rangle \]
그리고 관측은 단순한 기록이 아니다.
- 관측은 상태를 선택하고
- 선택은 다른 가능성을 제거하며
- 시스템은 관측 행위에 의해 재구성된다
관측은 중립적이지 않다.
관측은 사건이다.
23.4 인과의 붕괴
이 순간, 인과관계는 흔들린다.
- 원인은 관측 이전에 고정되어 있지 않고
- 결과는 관측 행위에 의존하며
- 동일한 조건에서도 다른 결과가 발생한다
여기서 “A가 B를 일으켰다”는 문장은
정확하지 않다.
정확한 서술은 이것에 가깝다.
“이 관측 조건 하에서,
이 상태는 이렇게 붕괴되었다.”
인과는 사라지지 않았지만,
절대적 지위를 잃었다.
23.5 인과 대신 장(Field)과 상태
양자역학은 원인을 찾지 않는다.
- 대신 가능한 상태들의 공간을 정의하고
- 그 위에 작동하는 연산자를 기술한다
\[ \hat{O} |\psi\rangle \rightarrow \text{measurement outcome} \]
여기서 중요한 것은: - 어떤 원인이 작용했는가가 아니라 - 어떤 연산자가 어떤 상태에 작용했는가다
세계는 인과 사슬이 아니라
상태, 장, 연산자의 조합으로 기술된다.
23.6 관측자 문제는 예외가 아니다
관측자 효과는
미시세계의 특수한 기이함이 아니다.
그것은 다음을 드러낸다.
세계는 관측자를 전제로 설계되지 않았다.
그러나 관측자는 세계의 일부로 작동한다.
관측이 시스템을 바꾸는 순간, “관측자 독립적 인과관계”는 하나의 이상화된 가정이 된다.
23.7 복잡계로 확장되는 질문
AngraMyNew는 이 질문을
미시세계에 가두지 않는다.
현대의 복잡한 시스템에서도:
- 정책을 발표하면 행동이 바뀌고
- 예측 모델을 배포하면 분포가 바뀌며
- 분석 결과가 다음 데이터를 재편한다
이때 인과는 점점 불안정해진다.
이것은 오류가 아니라, 양자역학이 미리 보여준 구조의 반복이다.
23.8 인과의 새로운 위치
AngraMyNew는 인과를 폐기하지 않는다.
다만 다음 위치로 이동시킨다.
- 인과는 세계의 법칙이 아니다
- 인과는 특정 관측 조건에서 유효한 서술이다
- 더 깊은 층에서는 구조와 장이 작동한다
인과는 결과를 설명하지만,
구조는 결과가 나타날 수밖에 없는 공간을 설명한다.
23.9 결론: 무서운 이유
이 사상이 불편한 이유는 명확하다.
- 우리는 더 이상 “보이지 않는 원인”에 기대어 세계를 안정화할 수 없기 때문이다
그러나 AngraMyNew는 말한다.
무서움은 오류의 신호가 아니라,
좌표계가 바뀌고 있다는 증거다.
뉴턴 이후에 아인슈타인이 있었고,
아인슈타인 이후에 양자역학이 있었다.
AngraMyNew는 인과 이후의 언어를 탐색한다.
23.10 관련 문서
→ 019_causality_question.md — 뉴턴에서 아인슈타인으로 → 017_when_is_a_proof_beautiful.md — 좌표계와 인식 저항 → 018_why_strange_systems_persist.md — 정신의 LHC → ../art/002_general_relativity.md — 중력을 지운 아름다움