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“우리는 시뮬레이션에 살고 있다” 과학적으로 증명하기?!

2019년 09월 04일

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우리의 삶이 실제가 아니라

누군가가 만들어 놓은 시뮬레이션이라면?

각종 영화, 만화 등에서 종종 등장해

우리에게 많은 철학적 질문을 던지는 설정 중 하나다.

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그런데 학문적으로 이를 진지하게

다룬 가설이 있다.

스웨덴 철학자 닉 보스트롬이 2003년 주창한

일명 모의실험 가설(Simulation hypothesis)이다.

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그에 따르면 우리는 좀 더 진보된 문명에 의해 만들어진

컴퓨터 시뮬레이션에서 살고 있을지 모른다.

아마 문명의 역사를 연구하기 위해 만들어진

연구 프로젝트의 일부로써 말이다.

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듣기만 해도 황당한 주장이다. 과연 근거는 무엇일까?

닉 보스트롬은

“언젠가 매우 정교한 시뮬레이션이 가능한 날이 온다면,

사람들은 그러한 시뮬레이션을 굉장히 많이 만들 것”

이라고 주장했다.

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즉 현실 세계는 단 하나지만

시뮬레이션 세계는 무한히 생길 수 있기에

확률적으로 우리가 사는 세상이

시뮬레이션일 경우가 높다는 분석이다.

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재미있는 것은 이런 황당한 주장에

동의하는 사람들이 적지 않다는 것.

2006년 노벨 물리학상을 수상한 조지 스무트,

괴짜 기업가 엘론 머스크 등 많은 이들이

진심으로 모의실험 가설을 지지하고 있다.

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이에 거의 불가능해 보이는

모의실험 가설의 실증 시도가 꾸준히 있어왔다.

그중 대표적인 것이

사일러스 빈, 조레이 다부디, 마틴 새비지라는

세 물리학자의 연구다.

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이들의 쓴 방법은 컴퓨터를 통한

수치 시뮬레이션(Numerical Simulation).

수학적 계산을 바탕으로 물리 현상을

모사해 재현하는 연구 방법이다.

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연구진이 사용한 시뮬레이션 모델의 특징은

일종의 시공간 격자(space-time lattice)

모양을 바탕으로 한다는 것이다.

우리가 살고 있는 우주가 한정된 격자 속

시뮬레이션 세상이라는 가정이다.

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이들은 원자핵 수준의 아주 작은 규모까지

측정 가능한 컴퓨터 시뮬레이션 모델을 개발해

소립자 운동 등 실제 물리 현상을 구현해 보았다.

그 결과 미세하지만 독특한 이상점을 발견했다.

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바로 초고에너지 우주선(ultra high energy cosmic rays)의 에너지가

최대 1020eV(전자볼트)를 넘지 못한다는 점이다.

연구진은 이에 대해

“실제 우주가 한정된 격자 속 시뮬레이션이기에

움직이는 입자들의 최고 에너지가 한계치를 가지는 것”으로 분석했다.

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많은 다른 과학자들도 비슷한 이론을 제시한다.

우주 시뮬레이션은 매우 많은 자원을 필요로 하기에

시공간에서 일종의 불연속 지점(discrete points)이 생길 것이라는 것이다.

때문에 우주 속 물리법칙이나 현상에서 이를 발견한다면

모의실험 가설의 증거로 볼 수 있다는 주장이다.

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물리법칙 속 우연에서 힌트를 얻기도 한다.

제임스 게이츠라는 초끈이론 연구자는

한 물리 방정식에서 우연히 1940년대 발명된 컴퓨터 코드를 발견하면서

“현실이 컴퓨터 시뮬레이션 속 세상임을 나타내는 증거”라 주장했다.

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물론 이러한 연구결과나 주장이 시뮬레이션 세상을

완벽히 증명해준다고 보긴 힘들다.

다만 그럴 수 있는 이론적인 가능성을

수학과 물리로 제시했을 뿐이다.

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무엇이 정답인지는 아직 모른다.

진리를 끊임없이 탐구하는 과학자들의 도전정신이

언젠가는 세상의 진정한 정체를 밝혀주기를 바랄 뿐이다.

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