Quantum Mechanics and Dialectical Materialism

by 로렌 R. 그레이엄

출전: Slavic Review, Vol. 25, No. 3 (Sep., 1966), pp. 381-410.
출처:

381　현대과학 이론에 의해 제기된 철학적 쟁점들 가운데 가장 시급하고도 난해한 것이 양자역학과 관련된 것들이었다. 과학철학계의 지난 세대에는 특수상대론의 해석 같은 문제들이 한 10년 좀 넘게 학자들의 관심을 받았지만 지금은 매력을 많이 잃었다. 인공두뇌학이나 정보이론의 해석 같은 다른 쟁점들은 최근 들어서야 주목을 받고 있다. 하지만 양자영학은 그것의 본질적인 수학적 장치가 발표된지 40년이 넘었는데도 논쟁이 수그러들지 않고 오히려 격화되고 있다.^１ 이 논쟁에는 여러 나라의 학자들이 참여했으며, 심지어 소련 학자들도 관여했다.

　양자역학의 구조는 크게 수학적 형식화와 그 형식화에 대한 물리학적 해석으로 나누어 볼 수 있다. 양자역학의 중핵인 수학적 형식화는 하나의 미분파동방정식이며, 그 방정식의 해를 보통 프사이(Ψ)함수라고 부른다. 파동방정식을 처음 개발한 것은 에르빈 슈뢰딩거(Erwin Schrodinger)였다. 슈뢰딩거는 루이 드 브로이(Louis de Broglie)가 파동-입자 이중성 개념을 빛에서 물지의 기본입자로 확장한 것을 따라 이 방정식을 고안했다. 이렇게 형식화하니 장점은, 확률론적 기반에서 미시물리학적 상태(미래상태 예측 등)에 대한 보다 완전한 수학적 설명을 가능하게 하는 수치적 값을 다른 어떤 형식화보다 훨씬 더 잘 제공한다는 것이다. 그렇다면 단점은 무엇인가, 이 방정식에 대하여 유일하게 널리 받아들여지는 (혹자는 유일하게 가능하다고도 한다) 물리학적 해석이 물질에 관한 인간의 가장 기초적인 직관과 모순된다는 것이다. 특

↩ 얼마나 다양한 견해들이 나오는지 알 수 있는 최근 나온 논문집으로 다음과 같은 것들이 있다: S. Korner, ed., Observation and Interpretation in the Philosophy of Physics with Special Reference to Quantum Mechanics (New York, 1962); R. G. Colodny, ed., Beyond the Edge of Certainty (Englewood Cliffs, 1965).

382히, 양자역학의 계산은 거시물리학 영역에서의 고전적 법칙들과 달리, 미시입자의 위치와 운동량 좌표의 임의로 정확한 값을 얻어내지 못한다. 유명한 불확정성 관계에 따르면, 미시입자의 위치를 정확히 알수록 운동량은 덜 정확해지고, 그 반대도 마찬가지다.^２

　유용한 물리적 값을 도출하는 양자역학의 수학의 성공을 고려하면, “파동함수의 물리적 의미는 무엇이냐?”는 당연한 질문이 떠오른다. 물질이란 게 정말로 동시에 파동일 수가 있나? 양자역학의 수학의 물리학적 해석에 대한 이 문제를 놓고, 수많은 철학자들과 과학자들이 펜을 부러뜨렸다.

　양자역학 이론의 진화사는 불만족스러운 설명들이 어지러이 흩어진 흔적이다. 드 브로이는 원래 물질이 파동스러운(wave-like)한 것이며 양자역학이 기술하는 파동은 계를 “표상”하는 것이 아니라 파동 자체가 계라고 주장했다.^３ 이 설명은 엄청난 어려움에 직면했는데, 뭐가 어려웠는지 설명하자면 여기 다 쓸 수가 없을 정도로 복잡하지만, 파동함수의 물리적 실재성을 문자 그대로 받아들이면 거의 무한한 수의 차원을 가진 물리공간 같은 개념들이 나타나게 된다는 점을 언급함으로써 그 복잡함의 일면을 짚고 넘어갈 수 있다. 그리고 가장 큰 문제로, 이런 식으로 해석하면 단일 미시물체가 감광유액에 충돌했을 때 파면이 아니라 반점 하나만 남긴다는 사실을 만족스럽게 설명할 수 없었다.^４ 막스 보른(Max Born)이 처음 대안을 제시했다. 물질은 입자이고, 파동함수는 입자를 기술하는 게 아니라 입자에 대한 우리의 지식을 기술한다는 해석이었다. 기발한 이론이었지만 이 역시 불행하게도 물리적 사실의 재앙에 부딪혔다. 이제는 고전적인 이중슬릿 간섭 시험이 바로 그것이었다. 소입자가 두 개의 좁은 슬릿을 통과해서 감광유액을 때렸더니, 소립자의 파동적 특징을 가정해야 설명이 가능한 간섭무늬가 생기는 것이 아닌가.

　닐스 보어(Niels Bohr)와 베르너 하이젠베르크(Werner Heisenberg)가 고안한 코펜하겐 해석은 앞선 해석들의 모순점들을 해결하기 위해, 관찰이 이루어지기 전에는 관찰 가능한 값이 존재하지 않는다고 가정했다. 이렇게 되자 그 순간에 관련된 경험적 데이터를 손에 쥐고 있지 않은 채 물질의 특징에 대해 말하는 것은 무의미해졌다. 입자의 위치(위치는 입자의 성질이다)를 측정하지 않고 위치에 대해 말하는 것은 무의미하고, 입자의 운동량(파동의 성질이다)을 측정하지 않고서 운동량을 말하는 것도 마찬가지로 정당하지 않은 것이 된다. 고전적으로 양립불가능한 두 특성을 측정되는 순간에만 존재하도록 허용함으로써 조화시키는 이것을

↩ 수학적으로는 이렇게 쓴다: Δ𝑥 Δ𝑝_𝑥 ≥ ℏ／2, 여기서 Δ𝑥와 Δ𝑝_𝑥는 각각 좌표와 운동량의 값이 가지는 정밀도의 한계로서 동시에 결정될 수 있고, ℏ ＝ 플랑크상수를 2π로 나눈 것이다. 물리학적 값들이 이러한 관계에 있을 때 “정준 공액 매개변수들(canonically conjugate parameters)이라고 한다.
↩ 다음을 보라: Hilary Putnam, "A Philosopher Looks at Quantum Mechanics," in Colodny, p. 78.
↩ 드브로이는 반점 흔적이 남는 것에 대해 “파동묶음의 감쇠” 때문이라고 설명했다.

383보통 상보성(complementarity)이라고 하며, 양자역학에 관한 가장 중요한 논의들의 핵심에 해당한다.^５

　제2차 세계대전 이전까지 소련 물리학자들의 양자역학에 대한 견해는 다른 선진국 과학자들과 구분되지 않았다. 러시아 물리학은 여러 면에서 중부유럽 및 서유럽 물리학의 연장이었다. 보어나 하이젠베르크의 연구가 세계 어디서나 그랬듯 소련 과학자들에게 영향을 미쳤다. 실제로 소련 물리학자들은 코펜하겐 학파의 “러시아 지부”를 언급하곤 했다. 이 그룹은 마트베이 브론슈테인(M. P. Bronshtein), 레프 란다우(L. D. Landau), 이고르 탐(I. E. Tamm), 블라디미르 포크(V. A. Fock) 등 매우 재능있는 이론물리학자들이 속해 있었다. 그리고 이러한 양자역학에 대한 서구와의 일치(또는 보다 정확히 표현하자면, 서구와 유사한 불일치)라는 외관의 이면에서, 일군의 소련 물리학자들은 이미 1920년대부터 언젠가는 변증법적 유물론의 해석에 따라 자신들의 연구에 영향이 미칠 수 있다는 사실을 알고 있었다.^６ 어쨌거나 레닌은 『유물론과 경험비판론』이라는 책 전체를 할애해서 서유럽의 물리학 해석의 “위기”를 다루었으며, 특히 에른스트 마흐(Ernst Mach)의 신실증주의를 맹공했다. 그런데 현대물리학의 많은 부분은 마흐로부터 발전한 것이었다. 변증법적 유물론자는 정신과 구분되고 독립적인 물질의 실존을 인정해야 한다는 레닌의 주장은, 비록 그 자체로 양자역학과의 모순이 내재되어 있지는 않지만, 최소한 물질이 측정으로 감각되지 않았을 때 그 물질에 대해 말하지 않으려 하는 코펜하겐 학파와는 서로 맞지 않는 것으로 여겨질 수 있었다. 그리고 코펜하겐 학파의 일부 구성원들이 상보성의 개념을 물리학 너머 다른 현상, 가령 윤리학이나 문화 문제에까지 확장시키면서 코펜하겐 해석과 마르크스주의의 충돌은 거의 확정된 것이나 다름없게 되었다.^７ 일찍이 1929년 초엽부터 당대 소련의 주요 철학자였던 아브람 데보린(A. M. Deborin)이 과학한림원에서 「레닌과 현대물리학의 위기」라는 제목의 강연을 했다.^８ 하지만 철학 학술지가 아닌 물리학 학술지 지면에서 양자역학의 종래의 해석에 대한 진지한 공격이 처음 이루어진 것은 1936년 일이었다. 글쓴이는 K. V. 니콜스키(K. V. Nikol'skii).^９ 니콜리스키와 블라디미르 포크 사이에서

↩ 상보성의 정의에 관하여 물리학자들과 과학철학자들 사이에 많은 의견불일치가 있으며, 일부는 본 논문에서 사용된 설명을 받아들이지 않을 것이다. 상보성의 의미를 설명하는 또다른 흔한 진술은, 현상의 양자적 기술이 상호배타적인 두 가지 클라스로 나뉘고, 고전적 용어로 완전히 설명하기 위해서는 이 둘을 결합해야 한다는 의미에서 상호보완, 상보적이라는 것이다.
↩ 초기의 경고에 대한 요약은 다음을 보라: David Joravsky, Soviet Marxism and Natural Science, 1917-1932 (New York, 1961), passim, esp. pp. 285-86.
↩ 보어는 상보성 개념이 생리학, 심리학, 생물학, 사회학 같은 분야들에 적용될 수 있다고 말했다. 보어의 다음 글들을 보라: Atomtheorie und Naturbeschreibung (Berlin, 1931); "Causality and Complementarity," Dialectica, II, No. 3-4 (1948), 312-19. Dialectica의 이 호는 상보성 개념에 전적으로 할애된 호였으며, 상보성이 체계적 연구의 모든 분야에서 잠재적으로 유효하다는 보어의 테제를 발전시킨 논문도 한 편 실려 있다: F. Gonseth, "Remarque sur l'idée de complémentarité," pp. 413-20.
↩ Otchet o deiatel'nosti Akademii nauk SSSR za 1929 g. (Leningrad, 1930), Vol. I (Appendix).
↩ Nikol'skii, "Printsipy kvantovoi mekhaniki," Uspekhi fizicheskikh nauk (hereafter UFN), XVI, No. 5 (1936), 537-65. 니콜스키는 나중에 같은 관점으로 책도 384냈다: Kvantovye protsessy, 1940. 니콜스키의 1936년 논문은 아인슈타인・포돌스키・로젠 vs. 보어 논쟁에서 전자에게 동의했음을 보여준다. 논쟁에 관해서는 다음을 보라: A. Einstein, B. Podolsky, and N. Rosen, "Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete?" Physical Review, XLVII, No. 10 (May 15, 1935), 777-80; Niels Bohr, "Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete?" ibid., XLVIII, No. 8 (Oct. 15, 1935), 696-702.

논쟁이 발생했다. 포크는 소련에서의 선도적인 양자역학 해석가였고, 원래 코펜하겐 해석의 옹호자였다. 니콜스키는 코펜하겐 해석이 “관념론”이고 “마흐주의”라고 공격했다.¹⁰ 2차대전 이후로도 마르크스주의자 비평가들이 즐겨 사용한 두 가지 레테르였다. 니콜스키의 양자역학에 대한 견해는 또 다른 이유로 검토해 볼 가치가 있다. 니콜스키는 순수하게 통계학적 접근법을 취했으며, 뒤에서 더 자세히 설명할 드미트리 블로힌체프(D. I. Blokhintsev)가 전후에 제시한 “앙상블”해석과는 몇 가지 차이를 제외하면 유사했다.

　니콜스키의 “순수하게 통계학적”인 접근법을 언급하는 김에, 양자역학의 해석에 있어서 아주 중요한 확률(probability) 개념에 대하여 몇 가지 짚고 넘어가도록 하자. 양자역학에서의 확률은 학자들마다 인식론적 의미 또는 통계학적 의미로 상이하게 해석되고 있다. 니콜스키가 사용한 통계학적 접근법 또는 빈도(frequency) 접근법은 확률이 자연에 내재되어 있다고 간주하는 객관주의적 해석이었다. 반면에 학자들의 다수설은 특히 보른의 독창적 해석을 경유하여 양자역학이 인식론적 가정들의 결과로서 확률을 포함한다고 보았고, 심지어 “지식파동(waves of knowledge) 같은 기묘한 것들까지 논의하기에 이르렀다. 양자역학에 관한 논의들에서 이 두 접근법의 구분이 종종 모호해지는데, 환원불가능하게 확률적인 이론이 필연적으로 관념론적인 것인지 그 질문에 답하기 위해서는 명확한 구분이 필요하다.

　1936년에 포크가 해석한 파동함수의 물리학적 의미는, 미시세계에 대한 인간 지식의 수학적 기술을 강조한 보른의 견해에 측정의 역할을 강조한 그 자신의 견해를 결합한 것으로서, 본질적으로 코펜하겐 학파의 해석과 동일했다. 포크는 1935년 아인슈타인・포돌스키・로젠 vs. 보어 논쟁의 러시아어 번역본의 서문에서 다음과 같이 썼다:

양자역학에서 상태라는 개념은 “특정한 최대한 정확한 작용의 결과로 얻은 상태에 관한 정보”라는 개념과 결합된다. 양자역학에서 파동함수는 일반적인 의미에서의 상태를 기술하는 것이 아니라, 이 “상태에 관한 정보”를 기술하는 것이다.¹¹

포크는 세계대전 이전과 즈다노프시치나(Zhdanovshchina)가 시작되어 코펜하겐 학파를 떠나라는 강한 압박을 받게 된 이후에

↩ Nikol'skii, "Otvet V. A. Foku," UFN, XVII, No. 4 (1937), 555. 포크는 니콜스키를 비판하면서, 양자역학이 개별 미시물체의 움직임 뿐 아니라 통계적 군의 움직임도 기술한다고 주장했다("K stat'e Nikol'skogo ‘Printsipy kvantovoi mekhaniki’," ibid., pp. 553-54).
↩ Fok, "Mozhno li schitat', chto kvantomekhanicheskoe opisanie fizicheskoi real'nosti iavliaetsia polnym?" ibid., XVI, No. 4 (1936), 437. 포크는 권두서문에서 자신이 보어를 논쟁의 승자로 생각한다고 분명히 명시했다.

385입장에 미묘한 차이가 있는데, 이 차이에 전쟁 이전 포크의 입장의 중요성이 있다.¹² 그럼에도 불구하고, 포크의 입장 변화는 다른 저명한 소련 철학자・과학자들의 견해의 일탈에 비하면 경미한 것이었다.

　그러나 1930년대의 논쟁은 양자역학에 대한 소련의 태도를 영구적으로 결정짓지 않았다. 심지어 많은 철학자들은 코펜하겐 해석의 상당부분을 받아들였다. 우크라이나인 철학자 미하일 오멜랴놉스키(M. E. Omel'ianovskii)는 포크 및 블로힌체프와 더불어 삼총사라 할 수 있는데, 이 삼총사에 관해서는 본고의 뒷부분에서 더 상세히 검토할 것이지마는, 아무튼 그 오멜랴놉스키는 1947년 코펜하겐 해석에 충분히 가까운 입장을 주장하였고, 이로 인해 불과 몇 개월 뒤 큰 망신을 당했다. 1947년에 내놓은 이 책은 오멜랴놉스키가 오랜 세월이 지나서 다시 돌아온 듯한 관점을 담고 있기에 1960년대 중엽에 와서 보면 더욱 흥미로워진다.

　책의 제목은 『레닌과 20세기 물리학』(V. I. Lenin and Twentieth-Century Physics). 이 책에서 오멜랴놉스키는 서구에서 통설이 된 양자역학 해석에 다소 관대한 입장을 취한다. 그는 “불확정성 원리”나 “보어의 상보성 원리” 같은 용어도 수용해서 사용했다(1년 뒤 오멜랴놉스키의 워딩은 “소위 ‘상보성 원리’”로 바뀐다). 그는 특정한 사람들(특히 보어를 포함해서)이 그랬던 것처럼 이러한 개념들이 물리적 실재를 부정하는 방식으로 사용되는 것을 경계했지만, 이 책에서 그의 주요 테제는 라플라스의 결정론――이제는 명백히 시대에 뒤떨어진――의 추종자들을 물리치고 현대물리학의 놀랍지만 필연적인 개념들을 옹호하는 것이었다.¹³ 그러나 오멜랴놉스키의 논증들을 면밀히 파헤쳐보면, 오멜랴놉스키 자신의 양자역학 해석의 중핵과 훗날에 그가 전개할 코펜하겐 학파 비판의 중핵을, 최소한 소급적으로라도 관찰할 수 있다. 그는 코펜하겐 학파의 어휘를 묵인했지만, 양자역학의 올바른 해석은 인식의 문제가 아니라, 미시입자의 기묘한 성질들을 알아보는 데서 시작한다고 강조했다: “그리하여 우리는 하이젠베르크의 불확정성 원리가 보어의 상보성 원리가 그렇듯이 미시물체의 이중적(입자적 및 파동적) 성질이라는 사실을 일반화하여 표현한 것이라는 결론에 도달하게 된다.”¹⁴ 그렇다면 불확정성 원리는 사실 인식론적 한계나 지식의 한계가 아니라, 미시물체의 파동-스럽고 입자-스러운 성질이 결합된 직접적 결과일 뿐이며, 그것이 바로 고전역학의 개념들을 미시세계에 적용할 수 없는 물리적 이유인 것이다. 정준 공액 매개변수 현상의 물질적 원천이 이렇다고 고려하면, 기본입자의 위치와 운동량의 정확한 값은 동시에 가질 것이라고 기대할 수 없는 것이다.

↩ 포크는 훗날 논란에 참여하는 또다른 중요한 인물인 막시모프와 전쟁 전에 논쟁을 벌이기도 했다. 다음을 보라: Fok, "K diskussii po voprosam fiziki," Pod znamenem marksizma (이하 PZM), No. 1, 1938, pp. 14-59. 1937년과 1938년 PZM 지면상에는 양자역학의 철학적 해석에 관한 논문이 다수 게재되었으며, 주요 저자로 막시모프, 콜만, 랑게빈, 니콜스키 등이 있었다.
↩ Omel'ianovskii, V. I. Lenin i fizika XX veka (Moscow, 1947), passim, esp. p. 77. 오멜랴놉스키는 동시성의 상대성과 시공간 간격의 상대성을 수용했는데, 이 개념들은 앞으로 몇 개월에 걸쳐 소련의 철학 학술지들의 지면상에서 심각한 비판을 받게 된다.
↩ Ibid., p. 95.

386오멜랴놉스키는 양자역학에 대한 서방의 견해에 대한 그의 기본적 입장 때문에 곧 극심한 비판을 받았고, 결국 책의 제2판을 다시 냈다. 제2판에서는 특히 상보성의 원리가 부인되었다.¹⁵

　1947년 6월 24일에는 전후시대 소련 학계에서 일어난 가장 중요한 사건인 안드레이 즈다노프(A. A. Zhdanov)의 연설이 있었다. 소련사를 연구하는 역사학자들에게 아주 유명한 이 사건은 게오르기 알렉산드로프(G. F. Aleksandrov)의 『서유럽 철학사』를 비판한 것이었는데, 즈다노프가 이 연설에서 과학 문제를 건드린 것은 연설 막바지에 이르러서였고, 양자역학을 직접적으로 언급한 것은 한 문장도 채 되지 않았다: “현대 부르주아 원자물리학자들의 칸트적 뻘짓거리(vagaries)는 전자가 ‘자유의지’를 지니고 있다는 추론, 물질을 파동들의 특정한 결합으로만 기술하려는 시도, 기타 등등의 악마적인 속임수로 귀결됩니다.”¹⁶

　즈다노프 연설이 오늘날에는 가장 격렬한 이념공세의 시작으로 알려져 있다. 하지만 즈다노프 연설 직후 창간된 학술지 『철학의 제문제』(Voprosy filosofii)의 초기 몇 호가 놀라울 정도로 비정통적이었음은 소련 학계의 역사를 볼 때 종종 잊혀지고 있는 사실이다.¹⁷ “마르크스-레닌주의 이론의 발전과 진전”이라는 학술지 슬로건을 진지하게 받아들였음이 명백한 편집진은 여러가지 철학적 쟁점들에 대한 중요한 논의들을 촉진했다. 이 활력이 가장 뚜렷하게 드러난 분야는 다름아닌 물리학철학이었다. 『철학의 제문제』 통권 제2호에는 탁월한 이론물리학자 모이세이 마르코프(M. A. Markov)의 논문이 실렸다. 마르코프는 기본입자 상대론의 전문가로, 그의 논문은 2차대전 전후 소련 철학 학술지 지면상에서 코펜하겐 해석을 가장 노골적으로 표현한 사례라 할 수 있었다.¹⁸ 왜 마르코프가 하필 즈다노프가 알렉산드로프를 규탄하고 이념적 통제의 나사를 조이겠다고 선언한 이 시점에 자신의 견해를 이렇게 노골적으로 드러내기로 결정했는지 그 이유는 알 수 없지만, 몇 가지 실마리는 있다. 마르코프는 소련과학한림원 물리학연구원 소속 연구과학자였다. 물리학연구원은 과학에 대한 국제주의적 관점을 가장 결연하게 옹호했으며, 그 결과 앞으로 정치활동가들로부터 가혹한 비판을 받게 될 기관이기도 했다.¹⁹ 아마도 한림원 소속 이론물리학자들은

↩ 오멜랴놉스키에 대한 비판적 평가는 다음을 보라: M. Karasev and V. Nozdrev, "O knige M. E. Omel'ianovskogo ‘V. I. Lenin i fizika XX veka’," Voprosy filosofii (이하 VF), No. 1, 1949, pp. 338-42; V. V. Perfil'ev, "O knige M. E. Omel'ianovskogo ‘V. I. Lenin i fizika XX veka’," VF, No. 1, 1948, pp. 311-12. 제2판은 우크라이나어로 출간되었다: Borot'ba materiializmu proty idealizmu v suchasnii fizytsi (Kiev, 1947).
↩ Zhdanov, Vystuplenie na diskussii po knige G. F. Aleksandrova "Istoriia zapadnoevropeiskoi filosofii", 24 iiunia 1947 g. (Moscow, 1951), p. 43.
↩ 처음 4개 호는 케드로프가 주필을 맡았고, 케드로프가 논쟁적인 논문들을 여러 편 실어준 뒤 체스노코프로 교체되었다. 케드로프는 마르코프의 논문을 지지한 것이 명백하며, 마르코프 논문이 야기한 비판에 대한 책임을 져야 했다. 마르코프의 논문을 비롯해서 『철학의 제문제』 초기 호들에 실린 5건의 논문은 당기관지 『프라우다』 지면상에서 비판의 대상이 되었다: Pravda, "Za boevoi filosofskii zhurnal" (September 7, 1949).
↩ Markov, "O prirode fizicheskogo znaniia", VF, No. 2, 1947, pp. 140-76.
↩ 막시모프는 과학한림원 산하 레베데프 물리학연구원에 포크를 중심으로 하여 변증법적 유물론을 과학으로 인정하지 않는 과학자들의 집단이 있다는 혐의를 제기했다(A. A. Maksimov, "Bor'ba za materializm v sovremennoi fizike," VF, No. 1, 1953, p. 178). 연구원 내부에서 마르코프의 관점이 논의되었을 때, 비판은 실질적으로 거의 없었다. 다음을 보라: L. L. Potkov, "Obsuzhdenie raboty M. A. Markova 387‘O mikromire’", VF, No. 2, 1947, pp. 381-82. 비판은 이보다 나중에, 주로 철학자들로부터 제기되었다.

1930년대부터 변증법적 유물론이 양자역학에 대한 통설을 배척하는 데 사용될 수 있다는 것을 알 수 있었을 것이다. 때문에 그들은 어쩌면 발생기의 즈다노프시치나를 보고 조만간 양자역학에 대한 공식적 입장이 하달될 가능성이 매우 높다고 판단했을 가능성이 높으며, 그 공식적 입장을 현대 양자론과 양립할 수 있도록 만드는 선제적 시도가 필요하다고 느꼈을 수 있다. 마르코프는 자신의 논문이 얼마나 논란이 될지 아마 잘 알고 있었겠지만, 자기 견해가 정당한 것으로 인정받기를 최선책으로서 희망했다. 설령 거부당하더라도 자신이 확고한 입장을 세웠기 때문에 물리학자들이 수용가능한 수준의 최종 타협안이 도출되는 것이 기대되는 차선책이었다. 뿐만 아니라 마르코프는 직업적 철학자들 사이의 불화를 활용할 수도 있었다. 설명된 논쟁 과정을 보면 알겠지만, 신생 철학 학술지인 『철학의 제문제』 주필은 철학계 노장파들의 미움을 받았다. 노장파들은 1922년부터 1944년까지 소련의 주요 철학 학술지였던 『마르크스주의 기치 아래』(Pod znamenem marksizma)를 발행했다. 그래서 결국 마르코프를 둘러싼 논쟁은 여러 층위를 포함하고 있었다. 그것은 양자역학을 보호하려는 물리학자들의 노력이었고, 철학자들 간의 불화 속에서 벌어진 알력다툼이었으며, 전후시대의 과학철학에 궁극적으로 영향을 미칠 것이 누구냐, 물리학자냐 철학자냐는 질문에 관한 결정적 투쟁이었다.

　마르코프는 현대 양자론을 완전히 받아들였고, 보어가 아인슈타인・포돌스키・로젠과 논쟁을 했을 때 보어의 입장에 동의했다. 따라서, 마르코프는 기술적(technical) 의미에서 양자역학과 모순되지 않는 어떤 실험도 양자역학이 예측하지 못한 결과를 내놓을 수 없다는 점에서 양자역학은 완전하고 생각했다. 그 귀결로 그는 훗날 고전물리학의 개념들의 복원을 허용하는 “숨겨진 매개변수” 이론들로 미시입자의 행동을 설명하려는 모든 시도를 거부했다. 그에 따르면 “양자역학을 우리의 ‘지식 부족’으로 인해 더럽혀진 고전역학으로 간주하는 것은 불가능한 일”이었다.²⁰ “운동량”과 “위치” 같은 상보적인 함수들은 그냥 동시에 값을 가지지 않는 것일 뿐이며, 그 값이 있을 가능성을 제기하는 것 자체가 양자론과 모순됨을 의미한다는 것이다.²¹

　마르코프의 공액 매개변수에 대한 견해는 전형적인 코펜하겐 학파 견해였다. 뿐만 아니라 마르크스주의 고전에서 인용들을 가져왔음에도 불구하고 그의 과학관에는 변증법적 유물론의 특징이 식별되지 않았다. 마르코프는 경험적으로 검증될 수 없는 것은 진술하지 말아야 한다고 주장했고, 시간・공간 간격의 상대성을 포함한 상대론을 수용했다. “상보성”이라는 용어를 사용하는 데도 주저함이 없었다. 물론 마르코프는 자신의 과학관이 “유물론적”이라 확언했고, 제임스 진스(James Jeans)를 비롯한 서방 과학평론가들을 비판했지만, 마르코프의 논문에서는 그 어디에서도 변증법적 유물론과 과학의 유관함을 예증해 보이려는 노력을 찾을 수가 없다.

　마르코프는 “진실”이 여러 출처에서 얻어지는 것이라는 입장을 고수했다. 우리가

↩ Markov, p. 150. “숨겨진 매개변수” 이론은 최근 들어 흥하고 있으며, 그 주창자로는 데이비드 봄 등이 있다.
↩ Ibid., p. 146.

388미시세계의 지식을 말할 때, 그 지식은 도구를 통해서 얻을 수밖에 없다. 이때 말해지는 그 지식이란 자연・도구・인간이라는 세 가지 출처가 있는 것이다. 우리가 우리의 지식을 기술할 때 사용하는 언어는 항상 “거시적” 언어다. 왜냐하면 이것이 우리가 가진 유일한 언어이기 때문이다. 측정도구는 미시현상을 인간이 접근 가능한 거시언어로 “번역”하는 역할을 한다. “우리는 물리적 실재를 거시도구에 나타나는 실재의 형태의 실재로 간주한다.”²² 따라서 마르코프에 따르면, 우리가 가진 물리적 실재라는 개념은 거시언어로 형성되고 측정행위에 의해 “준비”되는 만큼 주관적이지만, 양자역학의 물리적 실재는 미시세계의 실재의 거시형태라는 의미에서 객관적이다.

　측정도구의 역할은 양자역학에 관한 쟁점들 중에서 가장 까다로운 것이다. 마르코프의 관점은 코펜하겐 해석의 견해와 본질적으로 일치했다. 코펜하겐 해석에 따르면, 물리적 상태를 설명하는 파동은 측정이 이루어질 때까지 점점 더 큰 값으로 확산된다. 측정이 이루어지면 이렇게 퍼져 있던 파동묶음(wave packet)이 붕괴되어 하나의 확정적인 값으로 된다. 이러한 해석은 상보적인 미시물리량이 고유하게 확정적인 값을 가지는 것이 아니라 오히려 측정의 결과 내지는 측정에 의해 “준비된” 것이라는 함의를 실제로 갖는다. 이런 관점의 미시물리 측정에 대한 해석들의 충격적인 귀결을 예증하기 위한 가장 기발한 시도를 한 것이 다름아닌 슈뢰딩거(Schrödinger)다. 살아있는 고양이 한 마리가 우리에 갇혀 있다. 우리에는 광과민성 촉발기가 광자에 의해 활성화되면 고양이가 독살되도록 장치가 되어 있다. 광자는 반투명 거울(half-silvered mirror)을 통과해서 촉발기를 때리는데, 이 광자의 위치는 수학적으로 공간상에 퍼져 있는 파동함수로서 기술된다. 광원이 특정한 시각, 가령 12시 정각에 반투명 거울을 향해 광자 하나를 쏘아보냈고, 1시 정각까지 아무도 고양이를 들여다보지 않았다면, 누군가 우리를 들여다보기 전까지, 그래서 죽거나 또는 살아 있는 상태의 고양이가 “준비”되기 전까지 고양이는 죽은 것도 아니고 산 것도 아닌 것일까? 이것이 슈뢰딩거의 물음이다.²³

　고양이 역설은 양자역학에서의 관계적 측면과 주관적 측면의 차이에 관한 기초적 질문을 제기하는 것이다. 주관적 고려가 아무 역할을 하지 않는 관계적 견지에서는 고양이 역설은 그냥 해석될 수 있다. 미시존재자와 거시존재자 간의 상호작용이 일어나는 순간은 관찰자가 우리를 들여다보는 순간이 아니라, 광자가 반투명 거울에 반사되거나 또는 통과해서 고양이를 독살시켰거나 그 여부가 결정되는 순간이다. 힐러리 퍼트넘(Hilary Putnam)이 지적한 바와 같이, 현대 물리학자들은 관찰될 수 있는 모든 거시적인 것들은 확정된 값을 가지고 있으므로 고양이의 독살(발생했다면) 그 자체가 “측정”이라는 식으로 고양이 역설을 설명해낸다.²⁴

↩ Ibid., p. 163.
↩ E. Schr6dinger, "Die gegenwiirtige Situation in der Quantenmechanik," Die Naturwissenschaften, XXIII, No. 48 (Nov. 29, 1935), 812.
↩ Putnam, pp. 94 ff. 한스 라이헨바흐도 다음 글에서 고양이 역설을 분석하였다: "The Principle of Anomaly," Dialectica, II, No. 3-4 (1948), 344.

389마찬가지로, 사진건판을 이용해서 양자현상을 기록할 때 측정의 순간은 건판이 노출되는 순간이지 그 이후에 인간이 건판을 들여다보는 순간이 아니다. 따라서 비록 측정론이 과학철학에서 여전히 불확실한 영역이긴 하지만, 주관적 또는 인식론적 고려를 반드시 포함하지 않아도 측정은 양자역학의 필수적인 부분이 될 수 있다.

　고양이 역설에 대한 마르코프의 관점이 무엇이었든 간에, 도구가 미시물리적 실재의 상태를 “준비”한다는 견해, 그리고 코펜하겐 해석 전반에 대한 수용은 그를 사방에서 쏟아지는 비판에 노출시켰다. 교조적인 이념가들부터, 보어 및 그 패당의 비직관적인 해석이 언젠가 보다 상식적이고 해석으로 대체될 것이라는 희망을 품은 범상한 물리학자들까지 비난자들은 폭넓었다. 마르코프 논문은 순식간에 물리적 실재의 본질과 변증법적 유물론적으로 올바른 양자역학 해석이 무엇인지에 관한, 수십 명의 참여자가 관여하는 전면적 논란으로 비화하였다.

　논쟁의 포문을 연 것은 알렉산드르 막시모프(A. A. Maksimov)가 과학철학 평론을 하기에는 특이한 지면인 〔주간 문예지〕『리테라투르나야 가제타』(Literaturnaia gazeta)에 기고한 글이었다.²⁵ 「철학적 켄타우로스를 우려한다」라는 제목의 글은 마르코프에 대하여 매우 심각한 혐의들을 제기하고 있었다. 제목이 시사하듯이, 막시모프는 마르코프를 서방의 관념론적 과학철학에다가, 변증법적 유물론에 충성한다는 선언을 결합해서 만들어진 괴수라고 생각했다. 이 기사의 배경을 살펴보면, 이 사태가 단순히 양자역학의 해석관 문제 그 이상이었다는 것이 드러난다. 어느 서방 학자에게 “철학자들에게는 물리학자, 물리학자들에게는 철학자”라는 평가를 받은²⁶ 막시모프는 1920년대와 1930년대의 철학 투쟁에 참여했던 베테랑이었고, 『마르크스주의 기치 아래』가 발행을 중단한 1944년 당시 편집주간으로 활동한 인물이었다. 세계대전 이후 막시모프는 과학철학에 관하여 가장 교조적인 입장들의 수호자가 되었다. 그는 아인슈타인・보어 같은 과학자들이 단순히 과학을 잘못 해석하는 안타까운 실수를 범하는 것에 그치지 않고, 사실관계 자체가 틀린 오류를 범하고 있다고 비난했다. 막시모프는 원래 『철학의 제문제』에 자기 원고를 보냈으나, 『철학의 제문제』 주필 보니파티 케드로프(B. M. Kedrov)가 그 논조에 도저히 동의할 수 없었지만, “토론 목적으로” 반박과 함께 인쇄하기로 결정했다. 막시모프가 교정쇄를 『철학의 제문제』에 돌려보낸 후, 똑같은 제목에 비슷한 내용의 기사가 『리테라투르나야 가제타』에 실렸으며, 그 첫머리에는 짐짓 낮은 자세로 신생 이론지 『철학의 제문제』의 품질에 대한 의문을 제기하는 편집부의 서문이 첨부되었다. 케드로프는 『철학의 제문제』에서 예정된 막시모프의 원고 게재를 즉시 취소하였고, 차호에서 막시모프와 『리테라투르나야 가제타』 편집부 쌍방을 신의없음을 이유로 비난하였다.²⁷ 『리테라투르나야 가제타』 편집부는 왜 남의 간행물에 뒤통수를 날렸던 것일까? 여기서도 실제의 사실관계는 알 길이 없지만, 스탈린 시대 러시아의 간행물 편집부 간의 분란이라는 희귀한 사건을 설명하기 위해서는

↩ Maksimov, "Ob odnoi filosofskom kentavre," Literaturnaia gazeta, April l0, 1948, p. 3.
↩ Joravsky, p. 185.
↩ "K diskussii po stat'e M. A. Markova," VF, No. 1, 1948, p. 225.

390『리테라투르나야 가제타』 편집주간 중 철학 담당이 다름아닌 마르크 미틴(M. B. Mitin)이었다는 사실로부터 시작해야 한다. 미틴은 폐간된 『마르크스주의 기치 아래』의 주필을 역임했으며, 즈다노프 연설 이후 등장한 소장파 학술지에 불만을 품은 것이 명백했다.²⁸

　막시모프의 논고의 요점은, 마르코프가 양자역학의 코펜하겐 해석을 지지했으며, 그것이 변증법적 유물론과 일치한다는 진술 몇 개로 그 관점을 세탁하려 했다는 것이었다. 막시모프 왈,

M. A. 마르코프는 보어의 뒤를 바짝 따라서, 물리학 실험에서 미시세계와 실험도구 사이의 상호영향이 존재하며 그 영향은 본질적으로 절대 극복될 수 없다고 주장한다. 그러나 그의 논증은 기초적인 인식론적 질문을 전혀 다루지 않았다. “그러한 속성을 가진 미시실재는 인간이 도구를 적용하기 전에도 실존하였는가?” M. A. 마르코프는 그것이 실존하지 않았고 도구에 의해 “준비”되었다는 것이다.²⁹

　막시모프의 글이 『리테라투르나야 가제타』 지면상에 실린 후, 『철학의 제문제』 편집진은 양자역학에 대한 논의를 게재했다. 다닐 다닌(D. S. Danin), 미하일 볼켄슈타인(M. V. Vol'kenshtein), 미하일 베셀로프(M. G. Veselov) 등 다수의 저자들이 마르코프를 강하게 지지하며 막시모프의 무수한 오류를 드러냈다. 주목받는〔핵폭탄 만듦;〕 드미트리 블로힌체프(D. I. Blokhintsev)도 마르코프의 양자역학 해석에 대해 상당히 긍정적인 입장을 취했다. 하지만 다른 비판자들은 마르코프가 “관찰자”를 강조한 나머지 과학을 “의인화”했다고 지적하거나(L. I. Storchak), 마르코프의 당에 대한 충성심, 즉 당성(partiinost')을 의심했다(I. K. Krushev, V. A. Mikhailov).³⁰ 그러나 마르코프의 논문에 대한 최종적 불승인을 결정지은 요인은 『철학의 제문제』 주필을 케드로프에서 드미트리 체스노코프(D. I. Chesnokov)로 교체한 결정이었다. 공산당의 뜻이 개입된 것은 의심의 여지가 없었다. 마르코프에 대한 막시모프의 공격이 케드로프의 몰락에 중요한 역할을 했음은 분명하다. 막시모프의 『리테라투라나야 가제타』 기고는 명확히 케드로프에 대한 비판이었으며, 케드로프가 해임된 후 발표된 성명에서 막시모프는 다음과 같이 논평했다:

N. 보어와 M. A. 마르코프의 관념론적 발명들을 단호하게 거부함으로써만, 『철학의 제문제』 1948년 제1호 편집위원회가 이 질문에 관하여 취한 입장을 단호하게 논박함으로써만, 마르크스-레닌주의 이념의 기본적 질문들에 대하여 흔들리는 경향이 있는 인텔리겐치야의 여러 부분들을 유혹하는 이 막다른 골목에서 우리의 철학적 기관(organ)을 끌어낼 수 있다.³¹

↩ 미틴은 『철학의 제문제』의 현임 주필이다.
↩ Maksimov, "Ob odnoi filosofskom kentavre," p. 3. 막시모프의 논고의 특징들 중 하나는 그 부정확성이었는데, 많은 비판자들이 『리테라투르나야 가제타』 편집부에 보낸 편지에서 이를 지적하였다. 예컨대, 인용된 인용문에서 막시모프는 마르코프가 미시실재가 측정 이전에는 “실존하지 않”는다고 말했다고 주장했지만, 마르코프는 이런 말을 한 번도 한 적이 없다. 다만 계의 상태가 측정에 의해 “준비”된다고 했을 뿐이다. 또한 막시모프는 마르코프가 물리적 실재의 미시수준과 거시수준이 날카롭게 구분된다고 말한 것처럼 기술했지만, 마르코프는 그런 진술을 한 적이 없을 뿐더러 오히려 구체적으로 부정하였다.
↩ 다음 글을 보라: "Diskussiia o prirode fizicheskogo znaniia: Obsuzhdenie stat'i M. A. Markova," VF, No. 1, 1948, pp. 203-32. 다른 기고자들 중에 B. G. Kuznetsov 와 S. A. Petrushevskii 도 있다.
↩ Maksimov, "Diskussiia o prirode fizicheskogo znaniia," VF, No. 3, 1948, p. 228.

391『철학의 제문제』 1948년 제3호에 실린 문안에서 새 편집위원회는 『철학의 제문제』가 양자역학에 대하여, 특히 마르코프의 논문에 대하여 올바른 입장을 취하지 못하였다고 시인했다. 이에 따르면 마르코프 논문은 “유물론의 위치를 약화시키는” 것이었으며, “철학적으로 심각한 실수들”을 포함하고 있었고, 본질적으로 변증법적 유물론으로부터 “관념론과 불가지론의 방향으로” 일탈한 것이었다.³²

　인적 측면에서 마르코프 사태의 즉자적 피해자는 케드로프였지만, 과학철학 측면에서 피해자는 상보성 원리였다. 1948년에서 1960년경까지의 기간은 소련에서의 양자역학 논의에 있어서 상보성이 추방된 시대라고 말할 수 있다.³³ 이 시기에 상보성을 양자론의 필수적 부분으로서 포함시키려는 시도를 고수했던 것은 극소수의 과학자들, 특히 블라디미르 포크 정도 뿐이었다.

　상보성에 대한 새로운 태도는 야코프 테를레트스키(Ia. P. Terletskii)의 논문에서 명확히 드러난다. 테를레트스키 논문은 마르코프 논란에 대하여 『철학의 제문제』 편집주간들이 최후 진술을 내놓기 직전에 작성되었다. 테를레트스키는 마르코프의 논문이 측정도구가 실재의 “번역가” 역할을 맡은 결과로 미시물리학에 관한 진술들이 종종 서로 모순된다고 주장함을 통해 상보성의 수용을 실제로 정당화하려 했던 시도라고 관찰하였다. 테를레트스키가 생각하기에 이런 관점은 과학자들이 자연을 감각의 술어로 기술해야 한다고 주장한 마흐의 견해를 되풀이한 것에 불과하였다. 진정한 변증법적 유물론의 접근법에 따르면 상보성 원리 따위는 결코 기본적 물리학 원리가 될 수 없으며 양자역학은 상보성 원리 없이도 잘 굴러갈 수 있다는 것이 테를레트스키의 첨언이었다.³⁴

　마르코프 사태의 당장의 결과는 교조적 이념가들의 승리였다. 일단은 철학이 주전공이었던 막시모프가 과학한림원의 탁월한 이론물리학자 마르코프에게 승리를 거두었다. 그러나 막시모프에게는 양자역학에 대한 공식적 해석을 발전시킬 능력이 부재하며 발전시켜 내놓은들 받아들여질 리가 없다는 것도 동시에 분명해졌다.³⁵ 양자역학에 대한 막시모프의 논문은 이 주제에 대한 그의 무지를 너무나도 명백하게 드러냈다. 심지어 모든 물체에는 절대궤적이 있으며 운석이 지구에 충돌할 때 그 궤적이 새겨지는 것이라는 주장으로 아인슈타인 상대론 뿐 아니라 갈릴레오 상대론마저 부정한 사람이 바로 그 막시모프였다.³⁶ 막시모프는 명확히 사이비과학을 표상했으며, 양자역학에서고 상대론에서고 그의 역할은

↩ "Ot redaktsii," ibid., pp. 231-32.
↩ 소련 철학자들은 매우 직설적으로 상보성 원리에 대한 불신을 표현했다. 가령 스토르착은 “M. A. 마르코프의 논문을 논의하는 과정에서 상보성 원리가 양자역학의 토대에 대한 관념론적 왜곡으로 작용한다는 사실이 확립되었다”고 관찰했다("Za materialisticheskoe osveshchenie osnov kvantovoi mekhaniki," VF, No. 3, 1951, p. 202).
↩ Terletskii, "Obsuzhdenie stat'i M. A. Markova," VF, No. 3, 1948, p. 229.
↩ 그는 공명 이론 논쟁에서 알렉산드르 첼린체프(Chelintsev)가 한 것과 융사한 역할을 했다고 보아야 할 것이다. 공명 이론 논쟁에 관해서는 저자의 다음 글을 보라: "A Soviet Marxist View of Structural Chemistry: The Theory of Resonance Controversy," Isis, LV, No. 179 (March 1964), 20-31.
↩ Maksimov, "Marksistskii filosofskii materializm i sovremennaia fizika," VF, No. 3, 1948, p. 114.

392순수하게 파괴적인 것이었다. 소련 과학자들 가운데 “마흐주의자”, “관념론자” 들을 찍어서 고립시키고, 그 노고의 대가로 일정한 지지를 얻을 수 있었지만, 물리학 이론에 대한 서방의 해석들을 대체할 확고한 대안을 제시하지는 못했다. 상대론의 경우에서와 마찬가지로, 막시모프는 곧 소련의 양자론 해석가들 사이에서 영향력을 상실했다. 1948년 이후의 시기는 물리학자들 그리고 물리학에 어느 정도 조예가 있는 소수 철학자들이 담론의 우위를 가졌지만, 그들도 마르코프 사태로 인해 조성된 분위기의 영향 하에 있었다. 1958년경까지 양자역학의 주요 해석자는 과학철학자 오멜랴놉스키였는데, 그는 물리학자 블로힌체프의 이론을 바탕으로 “앙상블” 해석을 옹호했다. 또한 중요한 사람이 포크였는데, 그는 자기 해석을 “양자상태의 실재”의 인지라고 이름붙였다. 그 밖에도 알렉산드르 알렉산드로프(A. D. Aleksandrov), 야코프 테를레트스키, 보리스 쿠츠네초프(B. G. Kuznetsov) 등 많은 소련 학자들과 루이 드 브로이, 장피에르 비지에(J.-P. Vigier), 데이비드 봄(David Bohm) 등 해외 학자들이 이 시기의 변증법적 유물론과 양자역학에 대한 논의들에 영향을 미쳤다.

드미트리 이바노비치 블로힌체프

　드미트리 이바노비치 블로힌체프는 소련 최고의 양자역학 전문가였고, 1956년부터 두브나 핵과학공동연구원 원장을 역임했으며, 레닌상과 스탈린상 수상자였다. 1944년에는 러시아어로 쓰인 최초의 완전한 대학수준 양자역학 교과서를 출간하기도 했다.³⁷ 마르코프 사태로 양자역학이 고조된 이념적 관심의 대상이 되자 블로히체프는 1949년 교과서 수정 제2판을 만들었다.³⁸ 논쟁 시작 전후에 만들어진 두 판의 교과서는 몇 가지 흥미로운 차이점이 있다. 블로히체프 자신도 언급한 바:

양자역학에서의 상태 개념에 관한 장이 변경되었고, 불확정성 관계에 대한 논의의 명료성이 개선되었다. 신판에서는 양자역학에 결부된 이념적 질문들도 고려되며, 현재 해외에 만연해 있는 양자역학의 관념론적 개념화들에 대한 비판도 수행하였다.³⁹

　1944년 초판에서 블로힌체프가 해석한 파동함수의 물리적 의미는 막스 보른의 원래 해석의 한 버전으로서, 이 해석에 따르면 파동은 계의 상태를 표상하는 것이 아니라 과학자의 상태에 대한 지식을 표상하는 것이다. 블로힌체프는 “드브로이파는 …… 입자들의 운동에 관한 통계적 정보(svedenie)만 주는 것”이라고 관찰했다.⁴⁰ 블로힌체프에 따르면, 양자역학은 미시입자의 작용을 순전히 통계적인 방식으로 설명한다. 파동함수는 확률들을 확정하는 하나의 도구다. 공간상의 특정한 위치에서 드브로이파의 강도는 해당 지점에서 입자를 “발견”할 확률에 비례한다. 여기서 중요한

↩ Blokhintsev, Vvedenie v kvantovuiu mekhaniku (Moscow and Leningrad, 1944).
↩ Osnovy kvantovoi mekhaniki (Moscow and Leningrad, 1949).
↩ Ibid., p. 8.
↩ Vvedenie v kvantovuiu mekhaniku, p. 34.

393문구는 “발견”이라는 부분이다. “발견”은 오로지 측정을 통해서만 가능하기 때문에, 이 발견이라는 문구는 측정 과정에 강조점을 두는 것이 명백하다. 블로힌체프가 양자역학에 대한 독립적인 관점을 제시하고 싶었다면, 그 결정적 판가름은 측정에 대한 태도에서 결정되는 것이었다. 그러나 그는 1944년 초판에서 파동함수 Ψ를 내재적으로 객관적인 무언가로 특징지으려는 시도를, 나중에는 하지만 이 때는 전혀 하지 않았다. 오히려 그는 파동함수를 개별적인 측정들의 결과라는 술어로 논의하였다. 블로힌체프는 “Ψ함수를 알게 되면 입자들에 대해 수행된 상이한 측정들의 결과들을 예측할 수 있다”고 썼다.⁴¹

　1944년의 블로힌체프의 입장은 Ψ함수의 확률 해석으로 특징지을 수 있으며, 그 결과 보른의 최초 해석〔1926년〕과 유사하게 전자를 정상입자로 해석하게 되었을 것이다.⁴² 블로힌체프는 이 관점에서 야기되는 인과적 변칙(382쪽 참조)을 미시입자가 거시입자와 본질적으로 다르다는 입장을 유지함으로써 회피하고자 시도했다. 그는 자신의 통계적 설명이 미시입자 각각이 정상적 궤적을 가진다(운동량과 위치의 값을 동시에 가진다)는 의미는 아니라고 지적했다:

이러한 궤적이 미시세계의 영역에도 존재하리라 선험적으로 생각할 수도 있지만, 양자역학은 통계역학과 유사하게 궤적을 따라 움직이는 운동들의 특정한 통계적 평균에만 관심을 갖는다. 몇 가지 간단한 사항을 고려하면 실제로 그렇지 않다는 것을 알 수 있다. 미시세계에서의 역학적 값들은 거시세계 영역과는 다른 제관계에 있다.⁴³

블로힌체프는 미시입자를 입자 또는 파동으로 받아들이기를 실질적으로 거부했지만, 그의 접근법은 입자성 진영 쪽에 기울었다. 절대로 필요하지 않은 이상 수학적 형식화 너머로 나아가기를 거부함으로써 그는 이런 질문들에 명시적으로 답하는 것을 회피했고, “상보성”이라는 말을 언급하지 않을 수 있었다.

　블로힌체프는 양자역학에 대한 통계적 해석에서 “앙상블(ensemble)”을 크게 강조했다. 그는 파동함수에 의해 산출된 확률이 일련의 반복적인 측정연산에서 도출되었음을 언급했다. 그러므로, 한 입자 또는 한 계의 파동함수를 이야기할 때 실제로 이야기되고 있는 것은 많은 수의 입자들 또는 계들에 관하여 이야기하는 것이 된다. 서로 독립적인 입자들이 반복독립시행 실험의 재료가 될 때 이러한 입자들의 집합을 앙상블이라고 한다. 블로힌체프에 따르면, 하나의 입자에 대하여 논의되어 오던 하이젠베르크 불확정성 관계는 사실 앙상블에 속하는 입자들에 대해 수행된 일련의 측정들의 결과였다. 한 앙상블의 모든 입자들을 하나의 파동함수로 기술할 수 있다면, 그것은 “순수 앙상블(pure ensemble)”이다. 하지만 한 앙상블이 각각의 파동함수로 기술되는 하위 앙상블들로 구성되어 있다면, 그것은 총합으로서 “혼합 앙상블(mixed ensemble)”이다. 이러한 앙상블의 붕괴가 파동함수의 본질에 대한 질문과 무슨 관련이 있느냐: 블로힌체프에 따르면, 순수 앙상블에 대한 측정이 수행될 때,

↩ Ibid., p. 42.
↩ 다음 글을 보라: Reichenbach, "The Principle of Anomaly", p. 345.
↩ Vvedenie v kvantovuiu mekhaniku, p. 42.

394바로 그 측정이 앙상블을 혼합 앙상블로 만든다는 것이다. 측정 행위가 측정의 영향을 받은 극소수의(어쩌면 단 하나의) 미시입자들을 상이한 상태로 만들어 상이한 파동함수로 기술되게 만들기 때문이다.⁴⁴

　1949년 제2판 교과서에서 블로힌체프는 파동함수에 대한 해석의 문구를 변경하고, 파동함수를 측정들의 예측으로 기술한 부분을 제거했으며, 「방법론적 질문들」이라는 란을 새로 추가해서 보어의 상보성 원리와 코펜하겐 학파를 처음으로 명시적으로 비판했다.⁴⁵ 「드브로이 파동의 통계적 해석」이라는 제목의 란에서는 단어 몇 가지밖에 바뀌지 않았지만 사실 가장 중요한 변경이 이루어진 부분이 여기다. 1944년 초판에서 블로힌체프는 드브로이 파동이 “입자들의 운동에 관한 통계적 정보”밖에 제공하지 않는다고 말했었다. 1949년 제2판에서는 드브로이파가 “미시입자들의 운동의 통계적 기술(description)”을 제공한다고 문장이 바뀌었다.⁴⁶ 후자의 문장은 미시입자의 객관적 성질을 강조하는 것이었다. “기술”이라는 단어는 “정보”라는 단어보다 레닌주의의 모사 인식론에 더 잘 수용될 것이었다.

　블로힌체프의 생각에 코펜하겐 학파의 문제는 상보성에 대한 집착, 즉 현상의 양자적 설명이 상보적인 두 종류로 나뉘어 있으며 고전적 술어로 완전한 설명을 얻으려면 그 둘을 재결합해야 한다는 믿음에 있었다. 코펜하겐 학파의 지지자들은 상보성 원리로부터 인과성의 부정, 유물론의 청산, 파동함수의 주관적 본질과 같은 결론들을 도출해냈다.⁴⁷ 블로힌체프에 따르면, 코펜하겐 학파는 파동함수를 양자 앙상블의 객관적 특성이 아니라 관찰자가 소유한 정보의 표현이라고 생각했다. 블로힌체프가 같은 책의 초판에서 자신이 사용했던 파동함수에 대한 설명을 갖다가 코펜하겐의 “관념론자”, “마흐주의자”들의 입장이라고 비판하는 모습에서 그의 입장의 아이러니가 드러난다.⁴⁸ 이제 그는 파동함수를 더 이상 “정보”의 표상으로 생각하지 않았고, 대신 “관찰자로부터 독립적인 양자 앙상블의 완전히 객관적인 특성”이라고 생각했다.⁴⁹

　블로힌체프의 코펜하겐 학파 비판과 그의 대안적 앙상블 해석의 철학적 의미가 가장 완전히 진술된 글은 1951년 선도적인 소련 물리학 학술지에 실린

↩ Ibid., p. 52, 58.
↩ 스토르착은 블로힌체프의 교과서 제2판을 찬사하는 서평에서 이 책이 양자역학에 대한 변증법적 유물론적 진술로서 역할을 다할 것이라고 전망했다. "Za materialisticheskoe osveshchenie osnov kvantovoi mekhaniki," VF, No. 3, 1951, p. 202.
↩ Vvedenie v kvantovuiu mekhaniku, p. 34. 및 Osnovy kvantovoi mekhaniki, p. 45; 강조는 필자.
↩ 블로힌체프가 인용한 전거는 보어의 Atomtheorie und Naturbeschreibung (Berlin, 1931), 그리고 파스콸 요르단(P. Jordan)의 Physics of the Twentieth Century (New York, 1944)였다.
↩ 다음 둘을 비교해 보라: Osnovy kvantovoi mekhaniki, p. 547, lines 17-21, Vvedenie v kvantovuiu mnekhaniku, p. 34, lines 6-7.
↩ Osnovy kvantovoi mekhaniki, p. 57.

395장문의 논문이었다.⁵⁰ 블로힌체프는 양자 통계가 객관적 실재성을 가지고 있으며 관찰자에게 전혀 의존하지 않는다는 것을 증명하는 과업을 스스로에게 부과했다. 측정도구가 측정대상에 미치는 통제불가능한 영향의 결과로 통계를 간주했던 보어의 초기 믿음과는 대조적이다. 블로힌체프는 방사성 원자가 관찰자 및 도구로부터 독립적인 통계적 법칙에 따라 감쇠한다는 점에 주목했다. 블로힌체프는 방사능을 “자연에 독립적으로 실존하는 방사성 원자들의 특정한 통계적 앙상블”의 현상이라고 간주했다.⁵¹ 마찬가지로 객관적인 통계적 법칙에 의존적인 현상으로는 우주선(Cosmic rays)도 있었다. 블로힌체프는 물질의 미시적 수준이 이러한 통계적 법칙들이 본질적으로 “객관적”인(기저에 깔린 인과요인에서 파생되지 않은) 영역이며 따라서 평범한 일이라고 관찰했다. 반면에,

코펜하겐 학파는 양자역학이 통계적 앙상블에만 적용될 수 있다는 사실의 중요성을 부차화하고, 단일 현상과 도구 사이의 상호관계 분석에 집중한다. 이것은 본질적인 방법론적 오류다. 이런 식으로 해석하면 모든 양자역학은 “도구적” 특성을 가지며, 사물의 객관적 측면은 소멸한다.⁵²

　블로힌체프의 양자 앙상블의 정의는 1949년에서 1951년 사이 소소하지만 흥미로운 변화를 겪는다. 1949년에는 앙상블이 특정한 상태 또는 상태 조합에서의 복수의 미시입자들의 집합으로 정의되었으므로 앙상블은 미시수준의 현상으로 정의될 수 있었다. 그러다 1951년에는 거시수준의 요소들도 앙상블에 포함되는데, 특히 미시계와 거시환경의 연결이 그러했고 측정도구도 그 특수한 예로서 포함되었다.⁵³ 이러한 변화는 두 가지 동기에 의해 촉발되었는데, 그 중 하나는 흥미롭게도 변증법적 유물론 해석에서 비롯된 것이었고, 다른 하나는 물리학에서 비롯된 것이었다. 스탈린주의 『공산당 약사』에서 정의한 변증법적 유물론의 신조 중 하나는 “자연의 현상을 주변 현상들과 단절된 채 고립된 상태로 이해하면 단 하나도 이해할 수 없다”는 것이다.⁵⁴ 이러한 견지에서 보면 블로힌체프가 앞서 미시수준과 거시수준 사이에 “예리한 경계”를 그은 것은 의심스러울 수 있었다. 앙상블을 미시계 자체 그리고 그것과 거시세계의 연결로 재정의함으로써 블로힌체프는 이 균열을 기울 수 있었다. 동시에 그는 Ψ함수를 잠재적 측정연산의 값들의 진술로서 제시할 수 있었는데, 이는 코펜하겐 학파를 비롯한 전세계의 다른 양자론 학자들과 마찬가지였다.

　앙상블의 정의가 변화하면서 생기는 중요한 질문, “블로힌체프는 양자역학에 대한 독특한 변증법적 유물론 입장을

↩ Blokhintsev, "Kritika idealisticheskogo ponimaniia kvantovoi teorii," UFN, XLV (1951), No. 2 (Oct.), 195-228 (reprinted with two pages of preface as "Kritika filosofskikh vozzrenii tak nazyvaemoi ‘kopengagenskoi shkoly’ v fizike," in A. A. Maksimov et al., eds., Filosofskie voprosy sovremennoi fiziki [Moscow, 1952], pp. 358-95).
↩ "Kritika idealisticheskogo ponimaniia kvantovoi teorii," p. 209.
↩ Ibid., p. 210.
↩ 블로힌체프는 현재 앙상블을 미시계 + 거시도구로 정의한다(ibid., p. 212).
↩ Istoriia Vsesoiuznoi kommrunisticheskoi partii (bol'shevikov): Kratkii kurs (Moscow, 1945), p. 101.

396어떻게 유지할 것인가?”블로힌체프는 어떤 개별 거시물체도 그 환경으로부터 격리되어 연구될 수 없기에 양자역학은 개별 미시물체에 적용될 수 없다는 주장으로 이 질문에 답을 시도했다. 그러므로 많은 수의 미시입자를 연구함으로써 객관적 실재에 대한 지식을 “원리적으로” 얻을 수 있는 것이었다. “양자역학은 이러한 현상들의 집합에 대한 통계적 법칙들을 연구하는 것을 수단 삼아 단일 미시현상의 성질들을 연구한다.”⁵⁵ 블로힌체프는 측정연산이 개별 입자의 상태를 변화시켜 입자가 다른 앙상블에 있게 만든다는 것을 쉽게 인정했지만, 기존 앙상블의 다른 입자들은 여전히 이전 상태에 있을 것이라고 주장했다. 그러므로 과학자는 앙상블이라는 총체 개념을 통해 객관적 실재를 착상할 수 있다는 것이었다.

　또한 블로힌체프는 현재로서는 개별 미시입자의 수치적 기술이 불가능하지만, “숨겨진 매개변수” 이론으로 언젠가는 가능해질 수도 있다고 생각했다. 블로힌체프는 숨겨진 변수 이론을 반증하려는 존 폰 노이만과 한스 라이헨바흐의 시도를 일축하며, 두 사람 모두 양자역학의 현존하는 수학적 장치에 의존하고 있으며 새로운 이론이 고안되면 수학적 장치는 바뀔 수밖에 없다고 지적했다.⁵⁶ 또한 그는 파동함수는 그룹이나 앙상블에 대해서만 적용되어야 하는데, 아인슈타인・포돌스키・로젠은 파동함수를 개별 입자에 적용하는 견해에 입각해 있었다며 그들의 입장도 일축했다.⁵⁷

　블로힌체프의 해석의 약점은 그의 앙상블 정의였다. 그는 처음에 물질의 양자적 설명을 측정 과정으로부터 분리하는 목표를 스스로에게 부여했다. 하지만 그의 앙상블은 미시계와 거시환경의 결합으로 재정의되었으며, 측정도구는 이 거시환경의 특수한 예로서 간주되었다. 그리고 블로힌체프는 파동함수를 한 입자가 이 앙상블 저 앙상블과 맺는 “연관성(association)”으로 정의했다.⁵⁸ 그러나 이러한 추론의 사슬은 360도 돌아서 제저리에 도달했다. 블로힌체프는 양자역학을 측정으로부터 분리하고자 이 짓을 시작했던 것인데, 이제 앙상블의 정의에 측정을 포함시키는 귀결에 다다랐다. 따라서 파동함수는 측정의 결과들의 확률적 진술이 되었다. 처음과 똑같아진 것이다. 결국 블로힌체프는 자신이 추구하던 측정의 분리라는 목적을 달성하지 못했다.

　〔교과서 출판에〕 곧이어 뒤따른 블로힌체프와 포크 간의 논쟁에서도 앙상블 개념이 기본적인 쟁점이 되었다. 포크는 금세 블로힌체프의 앙상블 논의에서 약점을 찾아냈다. 포크는 블로힌체프가 1949년에 정의한 양자역학의 기초를 다음과 같이

↩ "Kritika idealisticheskogo ponimaniia kvantovoi teorii," p. 213.
↩ 현재 많은 양자역학 해석가들이 이 지점에 대해서는 블로힌체프에게 동의한다. 예컨대 다음을 보라: P. K. Feyerabend, "Problems of Microphysics," in R. G. Colodny, ed., Frontiers of Science and Philosophy (Pittsburgh, 1962), p. 207.
↩ 블로힌체프의 이러한 입장은 그가 2차대전 이전 니콜스키가 내놓은 해석과 비슷해 보이지만 완전히 일치하지는 않음을 예증한다. 니콜스키는 아인슈타인・포돌스키・로젠의 의견에 동의했다. 다음을 보라: Nikol'skii, "Printsipy kvantovoi mekhaniki."
↩ "Kritika idealisticheskogo ponimaniia kvantovoi teorii," p. 211.

397정리했다: (a) 앙상블은 서로에게 독립적으로 존재하는 입자들의 집합으로, 그 입자들은 앙상블이 파동함수 Ψ로 특징지어지는 상태에 있다; (b) 따라서 입자의 상태는 입자와 특정 앙상블의 결합으로 이해되어야 하며, 그러므로 (c) 파동함수는 개별 입자에 관한 것이 아니다. 포크는 이 명제들이 서로 모순된다는 것을 다음과 같이 증명했다:

주장 (a)에서는 개별 입자의 상태가 파동함수에 의해 정의되지만, 주장 (c)에서는 파동함수와 개별 입자의 관련성이 부정된다. 이것은 모순이다. 또한 주장 (a)에서는 앙상블이 파동함수로 정의되지만, 주장 (b)에서는 파동함수가 앙상블로 정의된다. 이것은 순환논증이다.⁵⁹

　포크의 비판은 계속된다. 확립된 통계 이론에 따르는 집합체로서의 표준적 기준을 충족하지 않는다면, 블로힌체프의 앙상블은 그의 의도대로 통계적 집합체로서 취급될 수 없다. 확립된 이론에서 통계적 집합체란 특정한 지표(priznak)에 따라 추려질 수 있는 요소들의 집합체다. 이러한 지표는 특정한 물리적 크기의 값이거나 혹은 동시에 측정된 물리적 크기들의 그룹일 것이다. 그러나 양자역학에 따르면, 미시입자들은 명확한 집합체로 추려질 수 있는 명확한 값을 가지지 않는다. 그러므로 블로힌체프는 앙상블의 구성요소들을 지시할 방법조차 가지고 있지 않으며, 블로힌체프가 내세운 앙상블은 사실 “사변적 구성체”에 불과한 것이라고 포크는 말한다. 양자 앙상블은 사실 주어진 크기를 측정하기 위해 설계된 고전적 도구의 도움을 받아 수행된 미시물체에 대한 측정들의 결과의 통계적 진술을 지시하는 것인데, 블로힌체프는 그 사실을 은폐했다. 포크는 블로힌체프의 잘못된 입장이 보어의 입장과 결부되어 있다고 결론짓는다:

모든 어려움의 근본적 원인은 순수하게 통계적인 관점이 철학적 의미에서 잘못되었다는 사실에 있다. 통계적 관점은 자연의 대상들이 아니라 관찰들로부터, 미시물체와 그 상태가 아니라 관찰들의 결과의 통계적 집합체로부터 나온 것이며 이것은 변증법적 유물론이 우리에게 가르쳐주는 바와 반대되는 것이다. 이러한 관점은 파동함수가 미시물체와 실제로 관련이 있음을 부정하고 파동함수에 순전히 상징적 의미만을 부여하는 보어의 실증주의적 관점으로 나아가게 된다.⁶⁰

　이러한 포크의 비판에 대응하는 것은 블로힌체프에게 쉬운 일이 아니었다. 블로힌체프 자신도 스스로의 앙상블 정의에 대한 다소의 불안감을 느꼈을 것이며, 이 주제에 대한 글을 보면 그의 흔들림이 느껴진다. 블로힌체프의 포크에 대한 대응은 대부분 파동함수가 개별 미시물체의 객관적 기술이라는 포크의 믿음을 비판하는 것으로 이루어졌다. 논쟁의 이 측면에 관해서는 다음 절에서 포크 쪽의 양자역학 해석과 함께 다루도록 할 것이다. 앙상블의 정의에 관한 질문에 대하여 블로힌체프는 이전의 견해를 재확인했을 뿐이었다: “파동함수는 …… 어느 한 입자와 거시설정의 특정한 제조건 간의 관계를 정의하지만,

↩ V. A. Fok, "0 tak nazyvaemykh ansambliakh v kvantovoi mekhanike," VF, No. 4, 1952, p. 170.
↩ Ibid., p. 173.

398특정한 거시설정에 결부된 입자들의 결합은 순수 앙상블 또는 혼합 앙상블을 형성한다. 그러므로 내 정의에는 순환논증이 존재하지 않는다.”⁶¹

　1951년 이후로 양자역학의 철학적 해석에 대한 블로힌체프의 입장은 거의 변화가 없었다. 최근 발표한 논문들을 보면 그는 파동함수의 물리적 의미보다는 상대론적 양자역학, 양자장 이론, 기본입자의 합리적 배열을 위한 계를 찾는 문제 등에 더 관심을 가지고 있는 것으로 보인다.⁶²

블라디미르 알렉산드로비치 포크

　블라디미르 알렉산드로비치 포크는 이론물리학자이자 스탈린상 및 레닌상 수상자로, 상대론과 양자역학의 철학적 함의에 대한 논의에 자주 기여해 왔다. 수많은 논쟁을 거치며 그는 소련의 비판자들 뿐 아니라 서방의 비판자들에 대해서도 자신을 변호하며 강렬한 독립심의 소유자로 알려졌다. 코펜하겐 해석을 최대주장이 아닌 최소주장으로 정의한다면 포크 또한 보어의 코펜하겐 해석을 따르는 사람으로 정의될 수 있다(코펜하겐 해석의 “핵심”은 노우드 러셀 핸슨(N. R. Hanson)이 기술한 바 “우울한 덴마크인이 교황님처럼 발성하신 것에 비해 훨씬 작고 또 훨씬 포착하기 어려운 표적”이다).⁶³ 포크의 입장에 대한 가장 정확한 평가는, 몇 번의 일시적인 흔들림을 겪으며 그의 사유가 보어의 사유 전환과 비슷한 전환을 겪었다는 것이다. 이러한 전환들은 포크의 최초의 해석에서 나타나는 측정의 역할과 실재론적 관점의 강조를 줄여나가는 방향으로 진행되었으며, 이후 보어에게서도 비슷한 변화가 나타나는 바, 어쩌면 포크가 보어에게 영향을 미쳤을 가능성도 있다. 실제로 포크는 자신이 보어의 입장 변화를 도왔다고 믿고 있다. 포크와 보어 두 과학자는 서로의 연구를 인지하고 있었고, 최소 한 번 이상 대면해서 양자역학의 해석에 관한 매우 길고 심도 깊은 대화를 나누었다. 이 회동 이후 포크는 “보어가 그의 정식화를 교정한 이후 나는 그와 모든 기본적 사항에 있어서 의견이 일치한다”고 말했다.⁶⁴ 그전까지 포크는 보어가 철학적 쟁점에 대하여 부주의하다고 생각해 보어에 대하여 다소 비판적이었다.

　그러나 보어의 언행이 훨씬 덜 신중했던 1930년대에 포크는 소련 내 “코펜하겐 학파 지부”의 대장 격이었으며, 학술지 지면에서 코펜하겐 해석의 관점을 거듭 옹호했다. 양자론의 완전성에 대한 보어와 아인슈타인의 논쟁에서 포크가 보어의 편에 섰다는 것은

↩ "Otvet akademiku V. A. Foku," VF, No. 6, 1952, pp. 172-73.
↩ 가령 다음을 보라: "Problema struktury elementarnykh chastits," in I. V. Kuznetsov and M. E. Omel'ianovskii, eds., Filosofskie problemy fiziki elementarnykh chastits (Moscow, 1964), pp. 47-59.
↩ N. R. Hanson, "Five Cautions for the Copenhagen Interpretation's Critics," Philosophy of Science, October 1959, p. 327.
↩ Fok, "Ob interpretatsii kvantovoi mekhaniki," in N. N. Fedoseev et al., eds., Filosofskie problemy sovremennogo estestvoznaniia (Moscow, 1959), p. 235.

399매우 명백하다. 즈다노프시치나 와중과 그 직후에 포크의 코펜하겐 해석 옹호는 다소 후퇴했지만, 그렇다고 포크는 자기 입장을 결코 완전히 포기하지 않았다. 실제로 포크의 경력과 소련 과학철학의 역사에서 주목해야 할 점은 철학 학술지 지면에서 공식적으로 규탄받아온 상보성 개념을 포크가 방어해낼 수 있었다는 것이다. 이 시기에 포크는 변칙적인 입지에 처해 있었다. 양자역학에 대한 관점은 승인받지 못했지만, 일반상대론 개념을 포함하지 않은 상대론에 대한 해석은 점점 더 영향력을 가지게 되어서 1955년 이후로는 사실상 소련에서 공식적인 해석이 되었다. 포크의 관점들 중 어느 것은 금지되면서 다른 것은 동시에 승인되었다는 것만큼 소련에서의 과학철학 논쟁의 미묘함을――이 미묘함은 웬만한 서방 사람들이 인정하고 싶어하는 것보다 훨씬 더 큰 미묘함이다――잘 예증해 주는 것도 없다. 1958년 이후로는 포크의 양자역학 해석도 점점 지지를 받게 되어 결국 과거 블로힌체프를 지지했던 철학자 오멜랴놉스키의 지지를 얻기에 이른다. 아이러니하게도 포크의 상대론 해석은, 물론 여전히 영향력이 있었지만, 같은 시기를 거치며 미하일 시로코프(M. F. Shirokov) 등에게 점점 더 비판의 대상이 되었다.⁶⁵ 상대론 해석에서는 포크로부터 멀어지고 양자역학 해석에서는 포크에게 가까워지는 이러한 변화가 혼란스러워 보일 수 있지만, 두 변화 모두 소련 과학계가 서방의 지배적인 해석에 가까워지는 과정이라고 보면 일관성을 발견할 수 있다. 서방의 해석들 또한 그동안 일정한 변화를 겪었다.

　포크의 양자역학 해석은 대부분 코펜하겐 해석, 특히 상보성 원리가 변증법적 유물론을 위반하지 않는다는 것을 보이고자 하는 노력으로 이루어져 있다. 1938년부터 일찍이 그는 “양자역학과 유물론 사이에 모순이 존재한다는 테제야말로 관념론”이라고 주장해 왔다. 보어의 상보성 원리는 포크에게 있어서 “양자역학의 필수적인 일부분”이자 “명확하게 확립된, 객관적으로 실존하는 자연법칙”이었다.⁶⁶ 이후 오랜 세월동안 그는 본질적으로 코펜하겐 해석의 입장을 옹호해 왔으나, 보어의 특정한 관점들, 가령 측정 과정에 일차적 중요성을 부여하는 관점 같은 것과는 신중하게 거리를 두었다. 그럼에도 불구하고 파동함수의 물리적 의미에 대한 포크의 해석은 보어의 해석과 동일했다. 세계대전 이전에 포크는 파동함수를 물질의 상태를 기술하는 것으로 간주하지 않았다. 그것은 아인슈타인의 입장이었으며, 포크는 이런 입장은 역설에 빠지게 된다고 보았다. 포크는 보어와 같이 파동함수를 “상태에 관한 정보(svedeniia o sostoianii)”의 기술로 간주했다.⁶⁷ 포크가 15년 사이에 두 번 막시모프와 고통스러운 논쟁을 주고받은 것은 놀랍지 않다. 막시모프는 포크를 관념론적이고 부르주아적인 코펜하겐 학파의 의식적 끄나풀이라 선전했다. 한편

↩ 예컨대 다음을 보라: Shirokov, "Filosofskie voprosy teorii otnositel'nosti," in V. N. Kolbanovskii et al., eds., Dialekticheskii materializm i sovremennoe estestvoznanie (Moscow, 1964), pp. 58-80.
↩ Fok, "K diskussii po voprosam fiziki," PZM, No. 1, 1938, p. 159.
↩ 앞의 384쪽과 각주 11번을 보라.

400포크는 막시모프야말로 유물론을 어떻게 옹호하면 안 되는지 아주 훌륭한 예시라고 관찰했다.⁶⁸

　포크에게 있어서 가장 어려운 시기는 마르코프 사태 직후였다. 테를레트스키가 개발하고 오멜랴놉스키가 빠르게 지지한 새로운 입장에서는 하이젠베르크 불확정성 원리가 양자역학의 필수적인 부분으로서 반드시 유지되어야 한다고 했지만, 상보성 원리는 불확정성 원리와 같은 대접을 받지 못했다.

　포크가 보기에는 하이젠베르크 불확정성 원리와 상보성 원리 사이에는 본질적인 차이가 없었다.⁶⁹ 두 원리 모두 거시수준과 미시수준 사이의 경계선을 가로지르다 보니 생긴 결과였다. 포크는 니콜라이 크릴로프(N. S. Krylov)의 저서에 써준 서문에서 물질의 미시수준을 그 수준에 맞는 술어(미시언어)로 기술할 수 있다면, 거시수준을 미시언어로 기술하려 시도할 때 새로운 종류의 “상보성”이 있을 수 있다고 언급했다. 이 새로운 상보성은 거시언어로 기술된 기존의 양자역학의 상보성과 유사하지만 다를 것이었다.⁷⁰ 이러한 관점에서, 변증법적 유물론이 모든 물리적 기술에 대하여 최소한으로 요구하는 객관적 실재성이라는 씨알은 매우 포착하기 어려워진다.⁷¹

　포크는 『철학의 제문제』 편집진의 결정에도 불구하고 불확정성과 상보성을 인정해서 매우 심한 비판을 받았다. 1952년에 초보수주의자 막시모프가 이끄는 그룹이 편집한 과학의 철학적 문제들에 관한 유명한 “녹색 책”에서 오멜랴놉스키는 “불행하게도 우리 과학자들 중 다수가 …… 소비에트 과학이 코펜하겐 학파에 가한 비판에서 필연적인 결론을 아직 도출하지 못하였다. 예컨대 V. A. 포크는 저작에서 불확정성 원리를 보어의 상보성 원리와 본질적으로 구분하지 않았다”고 썼다.⁷²

　이러한 비판으로 인해 포크는 상보성 원리를 옹호하기를 일시적으로 주저하게 되었고 사용하는 용어고 바꾸어야 했다. 그전에는 파동함수를 “상태에

↩ Fok, "K diskussii po voprosam fiziki"; and "Protiv nevezhestvennoi kritiki sovremennykh fizicheskikh teorii", VF, No. 1, 1953, PP. 168-74; Maksimov, "O filosofskikh vozzreniiakh akad. V. F. Mitkevich i o putiakh razvitiia sovetskoi fiziki", PZM, No. 7, 1937, pp. 25-55; and "Bor'ba za materializm v sovremennoi fizike", VF, No. 1, 1953, PP. 175-94.
↩ Fok, "Osnovnye zakony fiziki v svete dialekticheskogo materializma," Vestnik Leningradskogo universiteta, No. 4, 1949, P. 39; and M. E. Omel'ianovskii, Filosofskie voprosy kvantovoi mekhaniki (Moscow, 1956), p. 35.
↩ V. A. Fok and A. B. Migdal, in N. S. Krylov, Raboty po obosnovaniiu statisticheskoi fiziki (Moscow and Leningrad, 1950), p. 8.
↩ 포크의 가설이 인정되더라도, 이러한 실재를 위치와 운동량 같은 특정한 매개변수로 정의해야 할 필연성은 없기 때문에 객관적 실재의 존재가 반드시 부정되는 것은 아니다. 하지만 그렇게 해석하기 위해서는 보다 정교한 실재관이 필요하다.
↩ Omel'ianovskii, "Dialekticheskii materializm i tak nazyvaemyi printsip dopolnitel'nosti Bora," in A. A. Maksimov et al., eds., Filosofskie voprosy sovremennoi fiziki (Moscow, 1952), PP. 404-5.

401관한 정보”의 기술이라고 했지만, 그 이후로는 파동함수를 미시물체의 “진정한 상태”의 특성화라고 불렀다.⁷³ 1951년에 포크는 상보성의 원래 의미가 흐려진 결과로 상보성을 완전히 포기할 수도 있다고 밝혔다:

처음에 상보성이라는 용어는 불확정성 관계로부터 직접적으로 발생하는 상황을 의미했다. 상보성은 좌표 측정과 운동량 측정의 불확정성에 관한 것이었고 …… “상보성 원리”라는 말은 하이젠베르크 관계의 동의어인 것으로 이해되었다. 그러나 곧 보어는 이 원리를 어떤 보편적 원리로 보기 시작했고 …… 물리학 뿐 아니라 생물학, 심리학, 사회학, 모든 과학에서 적용될 수 있는 것으로 …… “상보성 원리”라는 말은 그 원래 의미를 잃어버릴 정도가 되어 …… 포기하는 것이 더 나을 수도 있다.⁷⁴

　포크의 양자역학 해석에 대한 가장 완전한 진술은 1959년 모스크바에서 출판된 과학철학 논문집에 등장했다.⁷⁵ 이념적 제약에서 상대적으로 자유로운 시기에 작성된 이 글은 과학적 엄격함과 철학적 확신을 동시에 표현한 글이다. 포크는 고전적 개념들로 파동함수를 해석하려고 시도했다가 그것을 기각하는 것으로 논의를 시작했다. 파동함수를 전자기장 또는 아직 알려지지 않은 어떤 장과 같이 공간상에 퍼져 있는 장으로 설명하려 한 드 브로이와 슈뢰딩거의 초기 시도가 이런 고전적 해석의 전형적 사례라 할 것이며, 장이 입자의 운반자 역할을 해서 입자의 운동을 통제한다는 후기 드 브로이의 관점(파일럿 파동 이론)도 이에 해당한다.⁷⁶ 봄의 “양자 포텐셜”도 궤적 개념을 보존하고자 시도했기에 본질적으로 같은 유형의 설명이었다.⁷⁷ 비지에가 입자를 한 점 또는 장 위의 초점으로 개념화한 것도 고전물리학의 관념을 보존하기 위한 시도였다.⁷⁸ 포크에 따르면, 이 모든 해석들은 매우 인위적인 것이었고 휴리스틱 가치가 없었다. 이 해석들을 취한다고 그전에는 해결할 수 없었던 문제들의 해법이 나온 것이 아닐 뿐 아니라, 그 해석가들도 그런 해법을 시도하지 않았다.

　포크는 파동함수의 진정한 의미는 막스 보른의 통계적 해석에서 처음 출현했고, 특히 보어가 여기에 관측수단의 중요성이라는 자기 관점의 접근법을 결합한 이후 더욱 그러하다고

↩ Fok, "O tak nazyvaemykh ansambliakh v kvantovoi mekhanike," VF, No. 4, 1952, p. 172.
↩ Fok, "Kritika vzgliadov Bora na kvantovuiu mekhaniku," UFN, XLV (1951), No. i (Sept.), p. 13.
↩ Fok, "Ob interpretatsii kvantovoi mekhaniki," in N. N. Fedoseev et al., eds., Filosofskie problemy sovremennogo estestvoznaniia (Moscow, 1959), pp. 212-36.
↩ 20년 이상 코펜하겐 해석을 옹호해온 드 브로이는 1952년에 이전의 믿음, 즉 물리학자의 “직관적” 입장에 기반한 실재론으로 재전향했다. 다음을 보라: Louis de Broglie, "La Physique quantique restera-t-elle indéterministe?" Revue d'Histoire des Sciences et de leurs applications, V (1952), No. 4 (Oct-Dec.), 309.
↩ 다음 글을 보라: David Bohm, Causality and Chance in Modern Physics (New York, 1961).
↩ 비지에는 이렇게 말했다: “따라서 입자는 물질의 혼돈스러운 아양자역학 수준의 평균적으로 정돈된 들뜸으로 간주되며, 이는 어떤 의미에서 분자적 동요의 혼돈 속에서 전파되는 음파와 유사하다.” 같은 논문에서 비지에는 자신의 모형의 본질적 아이디어를 블로힌체프에게서 얻었다고 치사했다. J. P. Vigier, "Probability in the Probabilistic and Causal Interpretation of Quantum Mechanics," in Körner, pp. 75, 76.

402생각했다. 측정도구에 대한 이러한 강조가 양자역학에 있어서 본질적인 부분이라는 데 포크는 동의했지만, 바로 그 지점에서 보어 또한 미끄러졌다고 포크는 지적했다:

원리적으로는 어떤 기술(記述)을 측정도구가 가리키는 값으로 환원하는 것이 가능해 보인다. 그러나 도구의 역할의 지나친 강조는, 보어가 추상화의 필요성을 과소평가하고 양자역학의 연구대상은 미시물체의 성질이지 측정도구의 값이 아님을 망각했다고 비판할 수 있는 이유로 된다.⁷⁹

보어가 부정확한 용어를――보어가 고전적 개념들을 그 적용범위를 벗어나 사용하려 시도함으로써 발생한 불일치를 은폐하기 위해 발명할 수밖에 없었던 용어를 사용해서 혼란을 악화시켰다고 포크는 말한다. 보어의 이러한 부정확한 용어 사용 중 가장 중요한 것이 “상보성 원리”와 “인과성 원리”를 대립적으로 사용한 것이다. 포크에 따르면, 용어를 정밀하게 정의해서 사용하면 이런 대립은 존재하지 않는다. 양자역학에 실제로 존재하는 상보성은 고전적 기술과 인과성 사이의 상보성이다. 그러나 이것이 일반적 인과성을 부정하는 것은 아닌데, 왜냐하면 거시입자의 고전적 기술은 필연적로 미시입자에 대해서는 부적절하기 때문이다. 고전적 기술(거시언어)를 사용하는 것은 단지 우리가 미시언어를 가지고 있지 않기 때문에 어쩔 수 없는 하나의 방법일 뿐이다. 미시입자에 대한 미시적 기술이 동일한 입자에 대한 고전적 기술과 다를 수밖에 없음을 깨달으면, 우리는 두 수준(미시와 거시) 모두에서 인과성 원리가 성립한다고 말할 수 있다. 그러나 우리는 항상 거시기술(macrodescription)을 사용하기 때문에, 우리는 인과성을 두 수준에 모두 들어맞도록 재정의해야 한다. 포크에 따르면, 새로운 접근법은 인과성을 자연법칙의 실존, 특히 시공간의 일반적 성질들(작용의 유한속도, 과거를 바꾸는 것의 불가능성)과 결부된 자연법칙들의 실존에 대한 확약으로서 이해해야 한다는 것이다. 그러므로 인과법칙은 통계적일 수도 있고 결정론적일 수도 있다. 포크는 자신이 최근에 보어와 대화해 보니 이런 견해에 보어가 동의했다는 언급으로 인과성에 대한 자기 발언을 마무리지었다. 그러니까 상보성과 인과성을 다소 재정의하면 코펜하겐 해석을 강화하는 방향으로 크게 도움이 될 것이라는 말이다.

　양자역학에서 측정의 역할에 대한 포크의 견해는, 그가 소위 객관적 실재(objective reality)라고 이름붙인 것의 인식에 기반을 두고 있다. 그는 하이젠베르크의 불확정성 관계를 미시수준에서의 측정들의 정확성에 대한 사실진술로서 받아들였다. 그러나 측정수단에 대한 상대성이 있다고 객관성이 침해되지는 않는다는 것이다: “양자물리학에서 관측수단으로부터 발생하는 상대성은 물리적 개념들의 정밀성을 단지 증가시킬 뿐이다. …… 미시세계의 대상들은 고전물리학에서 연구되는 대상들만큼이나 실재이며, 그 성질들도 고전물리학적 대상들의 속성만큼 객관적이다.”⁸⁰ 포크가 보기에, 양자역학에서 도구는 중요한 역할을 하지만, 그 역할을 과장할 이유는 없는 것이었다.

↩ Fok, "Ob interpretatsii kvantovoi mekhaniki," p. 215.
↩ Ibid., p. 218.

403왜냐하면 측정도구 역시 객관적 실재의 한 부분으로서 물리법칙을 준수하기 때문이다. 측정도구의 중요성은 그것이 필연적으로 고전적 술어로 된 기술을 제공한다는 데 있다.

　그런데 포크에 따르면, 양자역학의 뿌리는 과학에서 발본적으로 새로운 무언가이다. 그것이 무엇인가, 미시물체가 외부적 제조건에 의존하여 파동 또는 입자 또는 중간형태로 나타날 수 있다는 잠재적 가능확률(potential possibility)이다.⁸¹ 물체의 상태가 갖는 통계적 특성들과 결합된 이 새로운 개념은, 인과성과 물질에 대한 상이한 이해로 우리를 이끈다. 보어는 도구의 역할을 강조하고 상보성 개념을 역설함으로써 이 새로운 이해로 가는 자신의 길을 찾고자 하였다. 포크는 이와는 살짝 다른 길을 선호했다: “나는 원자적 대상에 내재되어 있는 잠재적 가능확률을 비롯한 새로운 개념들을 도입하고자 한다. 내가 보기에는 이 새로운 개념들에 기초해야지만 양자역학의 수학적 장치가 올바르게 이해될 수 있는 것 같다.”⁸² 그래서 포크는 “잠재적 가능확률”이라는 개념의 도입, 이에 따라 잠재적으로 가능한 것과 물리학에서 실제로 실현되는 결과가 구별되게 만든 귀결, 그것이 양자역학의 해석에 대한 자신의 본질적 기여라고 생각했다.

　포크는 원자적 대상들의 성질을 연구하기 위해 설계된 실험들을 세 가지 상이한 단계로 구분했다. 연구대상의 준비, 고정된 외부조건 하에서 대상의 행동(povedenie), 그리고 측정 그 자체가 그것이다. 이 3단계는 말하자면 실험의 “준비부”, “작동부”, “등록부”라고 부를 수 있을 것이다. 결정(結晶)을 통한 회절실험을 보자면, 결정 앞에 위치한 조리개 뿐 아니라 단색 전자흐름의 발생원도 준비부가 된다. 작동부는 결정 그 자체일 것이다. 그리고 등록부는 사진건판이 된다. 포크는 이런 실험에서 앞의 두 단계는 건드리지 않고 마지막 단계(측정)만 바꾸는 것이 가능하다고 강조했고, 이러한 인식 위에 자신의 양자역학 해석을 구축하려 했다. 그러므로, 실험의 마지막 단계를 변동시킴으로써 상이한 값들(에너지, 속도, 위치)을 측정하는 것이 가능하고, 그 모두는 실험대상의 동일한 초기 상태로부터 도출되는 것이다:

각각의 값에는 대응하는 각각의 측정이 존재하며, 측정들의 결과는 그 값에 대한 확률들의 분포로 표현된다. 표시된 모든 확률은 하나의 동일한 파동함수를 통해 매개변수적으로 표현될 수 있으며, 이 파동함수는 실험의 최종단계에 의존적이지 않은, 결과적으로 최종단계 직전의 대상의 상태의 객관적 특징으로 된다.⁸³

　이 마지막 문장에 포크의 자주 인용되는 주장의 진정한 의미가 들어 있다.

↩ 포크에 따르면, 중간형태는 파동적 성질과 입자적 성질이 동시에 (비록 첨예하지는 않더라도) 나타나는 하나의 사례가 될 것이다. 예컨대 전자가 부분적으로 국소화되고(입자적 성질) 동시에 파동적 성질을 보여주는(파동함수가 원자의 중심으로부터 거리가 증가함에 따라 급격히 잠소하는 진폭을 가진 정상파의 성격을 갖는다는 것) 경우처럼.
↩ Ibid., p. 219.
↩ Ibid., p. 222.

404파동함수는 양자 상태의 객관적 기술이라는, 2차대전 이후 포크가 채택한 입장이 바로 그것이다. 포크에 따르면 파동함수는 객관이다. 그것이 대상과 측정도구 사이의 상호영향의 잠재적 가능확률들에 대한 객관적인(관찰자로부터 독립적인) 기술을 표상한다는 의미에서 그렇다. 그러므로, 포크는 (블로힌체프와 반대로) 파동함수가 주어진 단일한 대상과 연관된다고 말하는 점에서 과학자들이 옳다고 생각했다. 그러나 이 객관적 상태는 아직 실재적인 것은 아니라고 포크는 논의를 잇는다. 왜냐하면 잠재적 가능성들 중 어느 것도 아직 실현된 것이 없기 때문이다. 잠재적으로 가능한 것으로부터 실존하는 것으로 이 전환은 실험의 최종단계에서 일어난다. 포크의 양자역학 해석은 이와 같이 과학철학에서의 실재론적 입장(그 자신의 표현으로는 변증법적 유물론적 입장)의 긍정과 함께 완성된다. 그럼에도 불구하고, 실재론의 개념을 실제 상황을 넘어 잠재적 상황에 대한 진술로까지 확장하는 것은 수많은 논리적 반박의 여지가 있는 것이었다.

미하일 에라즈모비치 오멜랴놉스키

　우크라이나과학한림원 회원이자 소련의 선도적인 과학철학자 오멜랴놉스키는 1956년, 양자역학에 대한 소련 마르크스주의 해석에 대한 그의 가장 중요한 기여인 『양자역학의 철학적 제문제』를 출간했다.⁸⁴ 비록 이 시도는 1947년 책과 마찬가지로 썩 좋지 않았지만, 1950년대의 나머지 기간 동안 오멜랴놉스키를 소련의 주요한 양자역학 해석가로 자리매김하게 만들어 주었다. 이것은 극도로 야심찬 기획이었고, 또한 그만큼 가망 없는 짓이었다. 오멜랴놉스키는 물리학자가 아닌 철학자였으며, 양자역학에 대해 명백히 독립적인 입장을 그려보이려 했다. 비록 블로힌체프의 해석에 가깝기는 했지만, 그의 해석은 소련인 물리학자든 서방의 물리학자든 어느 물리학자와도 완전히 일치하지 않았다. 오멜랴놉스키는 물리학자들 가운데 코펜하겐 학파와 자신을 가장 구별지었고(그리고 그는 포크가 그 학파에 속해 있다고 암시했다), 코펜하겐 학파보다는 덜 강하게 멀리했지만 봄이나 비지에 같은 “유물론적” 서방 물리학자들과도 현저히 달랐으며, 그리고 차이가 가장 덜하긴 했으나 블로힌체프와도 구별 가능할 만큼 달랐다.

　오멜랴놉스키는 양자역학을 둘러싼 논쟁을 고대로부터 이어져온 유물론과 관념론 사이의 투쟁의 가장 최근 전개이며, 이 철학적 투쟁은 계급적 이해관계와 직결된다고 보았다. 그는 “상보성 개념은 마흐주의-실증주의 반동 철학에서 비롯되었다. 이런 개념화는 양자역학의 과학적 내용과는 동떨어진 것이다. 필리프 프랑크(P. Frank), 한스 라이헨바흐를 비롯한 현대의 반동적 부르주아 철학자들이 파스콸 요르단에 합세해 보어와 하이젠베르크로 하여금 ‘유물론을 청산’하도록 자극한 것은 결코 우연이 아니다”라는 입장을 고수했다.⁸⁵ 하지만 오멜랴놉스키는 철학과 경제질서 사이의 관계에 대한 원시적인 마르크스주의 분석을 제공하는 데 머물지 않고, 변증법적 유물론에 따른 양자역학의 물리적 해석이라는 이론적 문제로 나아갔다.

　오멜랴놉스키는 이러한 해석이 다음과 같은 기본적 요점들로부터

↩ Omel'ianovskii, Filosofskie voprosy kvantovoi tnekhaniki (Moscow, 1956).
↩ Ibid., pp. 21-22.

405시작되어야 한다고 믿었으며, 그에게 이 요점들은 미시세계에 대한 변증법적 유물론적 관점의 본질적인 것이었다. (1) 미시현상들과 그 규칙성(zakonomernosti)은 객관적으로 실존한다; (2) 거시적 대상과 미시적 대상은 질적으로 상이하다; (3) 질적으로 상이하지만, 미시세계와 거시세계 사이에 건널 수 없는 간극 같은 것은 없으며, 미시대상의 모든 속성은 거시수준에서 어떤 형태로든 나타난다; (4) 미시현상에 대한 인간의 지식에는 한계가 없다. 오멜랴놉스키는 요점 (1)과 (4)를 활용해 코펜하겐 학파의 “물리학적 관념론자들”을 비판하였고, 요점 (2)는 고전물리학 법칙으로의 회귀를 희망하는, 의도는 선량하지만 방향이 오도된 서방의 코펜하겐 비판자들을 비판하는 데 사용했다.

　오멜랴놉스키가 보기에, 파동함수의 물리적 의미는 미시현상들의 기묘한 통계적 법칙들의 “반영(otobrazhenie)”이라는 데 있고, 그 법칙들은 거시현상들의 통계적 법칙들(고전적 통계역학)과 같지 않았다. 미시수준의 새로운 통계적 법칙들이 가지는 기묘함은 미시물체들이 입자성과 파동성을 동시에 갖는다는 점 때문이다. 미시물체를 입자로 보았다가 파동으로 보게 되면 상보성 개념의 먹잇감이 되기 쉬우며, 오멜랴놉스키는 이 상보성 개념을 총체적으로 배척했다. 그렇게 왔다갔다 하지 말고, 미시물체는 파동스러운 속성과 입자스러운 속성을 동시에 갖는다고 항상 간주해야 한다. 그러면 미시물체는 모순된 성질들의 변증법적 통일로서 표상될 수 있게 된다. 그러니까 파동함수는 개별 미시물체에 적용될 수 없고(이 지점에서 코펜하겐 학파와 포크는 틀렸다고 오멜랴놉스키는 생각했다), 오로지 블로힌체프가 개발한 양자 앙상블에만 적용가능한 것이다. 아인슈타인 또한 후자에 대한 지지를 몇번인가 밝혔지만, 아인슈타인은 고전역학의 통계적 법칙들과 양자역학의 통계적 법칙들의 질적 차이를 이해하는 데 “실패”했다. 오멜랴놉스키에 따르면, 이 두 층위의 통계적 법칙의 차이는 고전적 앙상블에서는 운동량과 좌표의 분포가 서로 연결되지 않는 반면, 양자 양상블에서는 연결된다는 사실로 설명될 수 있다. 양자 앙상블을 정의하는 데 있어서 오멜랴놉스키는 블로힌체프와도 의견을 달리했다. 블로힌체프는 교과서 제2판에서 양자 앙상블은 그 앙상블을 “고정”하는 거시적 도구와의 관계 속에서 정의되어야 한다고 말했다. 반면에 오멜랴놉스키는 측정도구의 문제는 양자 앙상블을 정의하는 데 있어서 무의미하다고 생각했다. 하지만 이렇게 입장을 정하니 그는 앙상블 격리라는 매우 심각한 문제에 직면하게 되었다. 애초에 블로힌체프가 정의에 측정도구를 도입한 이유 중 하나가 이 문제 때문이었다. 오멜랴놉스키의 탈출구는 앙상블을 엄격하게 식별가능한 용어가 아니라, 그것이 무엇이 아니며 그것이 무엇을 “반영”하는지의 관점으로 정의하는 약한 방법 뿐이었다. 오멜랴놉스키 왈: “양자 앙상블은 ‘시험들의 집합체’가 아니며, ‘측정 결과들의 집합체’가 아니다. 양자 앙상블은 사변적 정식화가 아니다. 그것은 이런저런 측정에서 하나의 같은 종에 속하는 특정한 제조건 하에 있는 충분히 많은 수의 동일한 미시물체들의 연관성을 반영하는 개념이다.” 이 헐거운 406정의는 심지어 더 약한 관찰로 마무리된다. “미시물체의 입자-파동스러움의 문제는 여전히 충분히 해결되지 않았다. 이러한 상황은 양자 앙상블 개념을 해설하는 데 있어서도 또한 중요하다.”⁸⁶

　오멜랴놉스키는 상보성 개념이 보어와 하이젠베르크가 불확정성 관계의 의미를 과대평가한 것에서 비롯되었다고 믿었다. 이러한 과장의 첫 단계는, “불확정성 관계”를 “불확정성 원리”라는 더 높은 단계로 격상시킨 것이었다. 오멜랴놉스키는 불확정성 관계는 과학적 사실로서 수용했다. 하지만 이 물리적 사실 그 자체로는 아무 의미도 없다고, 특히 하이젠베르크가 “불확정성 원리”의 기반으로 삼은 “실험도구의 통제불가능한 영향”에 대해서는 아무 것도 말해주지 않는다는 입장을 고수했다.⁸⁷ 오멜랴놉스키는 측정도구의 역할에 대한 이러한 하이젠베르크식의 관점이 상보성 개념을 만들어낸 직접적 원인이라고 믿었다. 그는 “불확정성 관계”라는 용어는 사용했지만, “불확정성 원리”라는 말의 사용은 거부했으며, 아예 “하이젠베르크 관계”라는 말로 대체해서 불렀다. 오멜랴놉스키의 “하이젠베르크 관계”에 대한 의견은 다음과 같은 발언에서 명확히 드러난다: “보어와 하이젠베르크가 일련의 사고실험을 분석하여 확립한 관계――우리는 그것을 하이젠베르크 관계라고 부르는데――그것은 물리학적으로 유의미하지 않으며, 주관적인 상보성 개념의 정신에 맞추어 양자역학의 내용을 변화시키는 ‘원리’이다.”⁸⁸ 그러므로, 상보성의 오류란 그것이 양자역학 본연의 연구대상인 원자적 물체들의 특성을 강조하지 않고, 측정도구의 역할이나 강조하고 있다는 것이었다. 그러나 오멜랴놉스키의 입장은 본질적으로 측정에서의 주관주의에 대한 비판일 뿐, 보어를 비롯한 코펜하겐 학파의 많은 구성원들이 불확정성 관계의 원인을 측정도구 탓이 아니라 공액 매개변수들의 단순한 부존재 탓으로 돌리는 경향을 무시한 빗나간 비판이었다.

　오멜랴놉스키는 책의 마지막 부분을 결정론과 통계적 법칙에 관한 논의에 할애했다. 그의 견해에 따르면, 자연의 기본원리인 결정론은 양자역학에 의해 전혀 위협받지 않았다. 이 문제에 있어 그는 “오늘날 결정론의 위기라고 이해되는 것은 사실 기계론의 위기”라는 폴 랑주뱅(P. Langevin)의 의견에 동의했다.⁸⁹ 오멜랴놉스키는 결정론과 통계적 법칙은 완벽히 호환 가능하다고 생각했다. 더 나아가 그는 양자역학의 통계적 법칙들은 측정의 영향을 통제할 수 없는 결과(하이젠베르크)도 아니고, 개별 미시물체를 지배하는 미결정성의 결과(라이헨바흐)도 아니고, 어떤 숨겨진 매개변수들의 결과(봄)도 아니고, 미시앙상블과 거시환경 사이의 관계의 결과(블로힌체프)도 아니되, 자신이 “미시물체의 기묘한 파동입자적(wavecorpuscular) 속성들”이라고 부르는 무언가의 결과라고 보았다. 오멜랴놉스키의 이런 입장은 숨겨진 매개변수의 존재를 배제하지는 않지만(이 점에서

↩ Ibid., pp. 253, 254.
↩ Ibid., p. 74. 앞의 각주 2번을 보라.
↩ Ibid., p. 71.
↩ Ibid., p. 32.

407노이만과 다름), 그렇다고 그걸 약속하지도 않으며, 숨겨진 매개변수가 발견된다고 해서 봄이나 비지에나 후기 드 브로이가 희망하듯이 그것이 미시물체의 고전적 기술로 이어질 것이라고 가정하지도 않는다. 그래서 오멜랴놉스키는 자신의 양자역학 해석이라는 대건축물을 완성했는데, 이 구조는 거의 전적으로 양자역학이 무엇이 아닌지를 이야기하고 있을 뿐, 양자역학이 무엇인지는 거의 말하는 바가 없다. “양자역학은 무엇인가?”라는 질문에 대하여 오멜랴놉스키는 논의의 시작에 보여준 네 가지 요점을 가리켜 객관적으로 실존하는 미시물체와 그 규칙성에 대한 연구라고 말할 수 있을 뿐이다. 그리고 이 정도 정의는 소련의 모든 양자역학 해석가들이 동의할 것이다.

최근의 전개

　1956년 이래로 소련에서 양자역학에 대한 관점에 많은 변화가 있었다. 비록 근본적으로 새로운 입장들이 전개되지는 않았지만, 가장 눈에 띄는 변화는 오멜랴놉스키의 전향이었다. 주로 블로힌체프의 편을 들던 그가 포크 편으로 이동했는데, 이러한 전향은 두 단계로 추적될 수 있다. 첫째는 양자역학이 개별 미시물체에 적용될 수 있다는 관점을 수용이고, 둘째는 비록 지속적인 유보조건들이 있기는 하지만 “상보성”이라는 용어의 복권이다. 오멜랴놉스키의 입장은 어쩌면 지금 이순간에도 진화의 도상에 있는지도 모른다.

　1958년 10월, 현대과학의 철학적 제문제에 관한 전연맹 회의가 모스크바에서 열렸다. 당시 회의 참석자였던 체스노코프(E. N. [D. I. 의 오타?] Chesnokov)의 말에 따르면, 이 회의는 “현대 과학의 성취들을 충분히 이해하지 못한 몇몇 철학자들의 사례” 때문에 소집되었다. ⁹⁰ 보고서에서 다룬 내용은 양자역학 뿐 아니라 상대론, 사이버네틱스, 우주론, 생물학, 생리학까지 망라했다. 보고서 발제 이후 이어진 토론에서 알렉산드르 알렉산드로프, 블라디미르 포크, 세르게이 소볼레프(S. L. Sobolev), 빅토르 암바르추미안(V. A. Ambartsumian), 알렉산드르 오파린(A. I. Oparin)을 위시한 과학자들은 철학자들을 명백히 압도했다. 오멜랴놉스키는 「V. I. 레닌과 현대물리학의 철학적 제문제」라는 자기 보고서에서 파동함수의 의미에 관한 자기 입장을 정반대로 뒤집었다. 예전에는 파동함수가 블로힌체프의 앙상블에만 적용될 수 있다고 했지만, 이제는 “파동함수는 원자적 물체 개별의 작용 확률을 특징짓는다”고 말했다. 이러한 설명은 파동함수의 의미에 대한 포크의 진술과 흡사하며, 나아가 오멜랴놉스키는 자기 해석을 확장하면서 자신이 “잠재적으로 가능한” 것과 “실제로 실존하는” 것을 구분하는 포크의 견해를 수용했음을 드러냈다.

　보고서들의 발제가 끝난 뒤 이어진 질의응답 시간에, 오멜랴놉스키는 지난 몇년간 견해가 포크의 입장과 블로힌체프의 입장 사이에서 갈팡질팡한 것에 대한 추궁을 받았다. 이에 대하여 오멜랴놉스키가 대답하기를, “볼테르가 말한 바와 같이 학자란 변하는 법이다. 변하지 않는 학자란 우둔하다.”⁹¹ 그리고서 오멜랴놉스키는 수년간 포크가 파동함수의 의미에 대해

↩ 이 회의 기록은 다음과 같이 출판되었다: N. N. Fedoseev et al., eds., Filosofskie problemy sovremennogo estestvoznaniia (Moscow, 1959). 체스노코프의 언급은 p. 650 을 보라.
↩ Ibid., p. 561. 드브로이도 저 유명한 1952년 논문 "La physique quantique restera-t-elle indéterministe?" p. 310 에서 볼테르의 같은 말을 인용했다.

408제시해온 정의들을 인용했다. 포크처럼 훌륭하신 과학자도 이렇게 견해를 바꾸고 했는데, 자기도 능히 그럴 수 있음을 명백히 암시한 것이다.

　1958년의 오멜랴놉스키는 “상보성”이라는 용어를 코펜하겐 해석의 동의어로 간주하면서 수용하지 않았다. 그런데 1963년 멕시코시에서 개최된 제13회 세계철학대회에서 그는 상보성을 수용하였고 이로써 포크의 입장과 훨씬 더 궤를 같이하게 되었다. 심지어 그는 “우리는 단일한 원자적 물체에 관하여 서로 모순되고 상호배타적인 두 가지 진술을 할 권리가 있다”고 주장하며 상보성이 변증법적 사고방식에 기반하고 있다고 주장하기까지 했다.⁹² 새로 태어난 오멜랴놉스키에 따르면, 변증법과 상보성 사이의 연결고리는 “양자역학의 코펜하겐 해석의 중심에 놓여 있다.”⁹³ 상보성 개념에 원자적 물체라는 새로운 영역에 고전적 개념들을 적용할 것을 고집하는 것을 비롯한 “결함들”이 남아 있다는 언급 속에 전생의 오멜랴놉스키의 흔적이 희미하게 보이는데, 그의 과거 입장을 알던 사람들은 모두 그의 변절에 충격을 받았다. 오멜랴놉스키가 양자역학에 관한 또다른 후속 연구를 내놓기 전까지는 그의 관점은 다소 불분명할 것이다.

　오멜랴놉스키가 양자역학에 대한 자신의 해석을 재정의한 것과 동시에, 수많은 다른 소련 학자들도 양자역학의 철학적 제문제에 관심을 갖게 되었다. 그리고 그들 중 대부분은 양자역학과 상대론을 결합한 통일이론을 추구하고 있다. 이러한 시도를 논의하다 보니 소련 학자들은 불과 몇년 전만 해도 자동적으로 이념적 의심을 받을 수 있는 생각들, 가령 유한우주론이라거나, 혹은 미시입자 “내부”에서는 미래의 사건이 과거의 사건에 영향을 미칠 수도 있다는 가설 같은 것들을 다루는 데 비교적 익숙해졌다. 『철학의 제문제』 최근 호에서 원로 철학자 에른스트 콜만(E. Kol'man: “Missed me?”)은 소련 과학자들에게 그런 이론들을 고찰할 수 있는 영구적 자유가 부여되어야 한다고 탄원했다. 당연하게도, 콜만이 보기에 이런 관점들은……

……관념론자들이 그들의 관점에 유리한 논거를 찾을 수 있는 빌미를 제공한다. 하지만 그렇다고 이것이 우리가 이러한 “비논리적” 개념들을, 마치 과거에 몇몇 보수적인 철학자・과학자들이 상대성이론・사이버네틱스 등등에 했던 것처럼 즉각적으로 거부해야 함을 의미하지는 않는다. 이러한 개념들 자체가 관념론적 해석의 유죄인 것은 아니다. 변증법적 유물론을 보위하는 철학자들과 과학자들의 과제는 이러한 개념들에 변증법적 유물론적 해석을 부여하는 것이다.⁹⁴

↩ Omel'ianovskii, "The Concept of Dialectical Contradiction in Quantum Physics," in Philosophy, Science and Man: The Soviet Delegation Reports for the XIII World Congress of Philosophy (Moscow, 1963), p. 77.
↩ Ibid., p. 75.
↩ Kol'man, "Sovremennaia fizika v poiskakh dal'neishei fundamental'noi teorii," VF, No. 2, 1965, p. 122. 모스크바에서 오랜 기간을 보낸 체코인 콜만은 소련에서의 과학철학 논쟁들에서 매우 흥미로운 역할을 해왔다. 체코인 과학자들 사이에 그는 완고한 이념주의자로 알려져 있지만, 소련에서 그는 여러 논쟁에서 종종 “리버럴”이었다. 비록 그가 유전학 논쟁 초기에 리센코를 지지한 일은 있지만, 1938년에 일찍이 상대성 물리학에 대한 관점으로 포크의 찬사를 받았다. 사이버네틱스 분야에서 그는 당료들에게 이 새로운 분야의 가치를 알아봐 달라고 탄원한 최초의 인물이었다(Kol'man, "Chto takoe kibernetika," VF, No. 4, 1955, pp. 148-59). 여기서 인용된 물리학에 대한 논고 또한 확실히 이러한 리버럴한 전통 안에 있다.

409　양자역학의 해석 문제는 여전히 활짝 열려 있는 질문이다. 소련 뿐만 아니라, 과학철학의 쟁점들의 최신 동향에 적극적 관심이 있는 모든 나라에서 그렇다. 소련에서의 논쟁의 가장 주목할 만한 특징은, 그것의 지적으로 가장 타당한 측면들을 놓고 볼 때 전세계적 논쟁과 유사하다는 것이다. 미시입자를 둘러싼 거시물리학적 계가 어떻게인지 그 입자로 하여금 우리가 그것을 설명하는 특정한 성질들을 나타내게 만든다는 코펜하겐식 해석을 오멜랴놉스키가 반대한 것은, 미국의 철학자 파울 파이어아벤트(Paul K. Feyerabend)를 비롯해서 소련 국외의 저자들도 많이들 했던 것이다. 숨은 매개변수의 가능성을 논박했다는 노이만의 주장을 블로힌체프가 거부했듯이, 데이비드 봄을 비롯한 서방 과학자들도 많이들 그렇게 했다. 양자역학이 인과율을 부정했다는 관념을 포크가 거부했듯이, 과학자 드 브로이와 철학자 어니스트 네이글(Ernest Nagel)도 (서로 이유는 다르지만) 그렇게 해왔다.⁹⁵ 그러나 이런 유사성으로부터 일반화까지 이끌어내는 것은 극도로 조심스러워야 한다. 코펜하겐 해석이 심각한 위험에 처해 있다는 결론, 혹은 코펜하겐 해석에 대한 특정한 비판들에서 각자 동의하는 다양하고 상이한 사람들이 양자역학에 대한 전반적 의견일치를 갖고 있다는 결론은 모두 거짓이다. 소련에서도 이 논쟁의 주요 참여자들――포크, 블로힌체프, 오멜랴놉스키――모두 서로 이견을 갖고 있었으며, 서방의 양자역학 해석가들은 이보다 훨씬 더 폭넓고 격렬한 논쟁들을 벌이고 있다.

　만약 소련에서의 양자역학 논쟁의 어떤 본질적 특징들이 서방에서의 그것과 유사하다면, 소련에서의 논쟁이 서방에서의 그런 논쟁들의 통합된 일부로 간주될 수 있을까? 그동안 소련에서의 논쟁들은 지적으로 정당한 측면에서만 서방의 논쟁들과 유사하였다. 그리고 그 지적으로 정당한 측면들은, 전투적인 이념적 저술들의 덩어리로부터 고통스럽게 법제해 내야 하는 것인데――왜냐하면 양자역학을 맨정신으로 학술적인 수준에서 다루는 논문 하나당 그 개념들이 연구대상이라기보다는 사람 잡는 무기로 될 수 있는 인용논문이 무더기로 딸려나오기 때문이다. 즈다노프시치나가 가장 악랄했던 시기에, 이념 논쟁과 물리학 논쟁은 지적 탐구의 모욕적 패러디였으며, 심지어 지금도 그런 특징을 가진 소련 논문들이 드물지 않다.

　최근 몇년간 소련 학계의 토론에는 꽤나 큰 자유가 돌아왔다. 만약 변증법적 유물론이 현재 포크와 같은 과학자들의 사유에 어떤 식으로든 영향을 미치고 있다면, 그것은 오직 그들의 입장을 인식론적 실재론자, 즉 외부 세계의 객관성을 인정하는 학자로 규정한다는 의미일 뿐이다. 여기서 “객관”이란 공간적・시간적 간격들이 절대적 값을 지녀야 한다는 의미가 절대 아니며, 오직 인식의 본질이 뭐냐는 고대의 질문 위에서 지식은 궁극적으로 정신과 분리되어 실존하는 물질로부터 온다는 믿음의 편을 든다는 것만을 의미한다. 변증법 법칙들은

↩ 드 브로이는 고전적 개념들을 복원해서 개발한 파일럿파동 이론으로 현재의 양자이론을 대체하여 인과율을 찾고자 했다. 한편 네이글은 기존의 양자 이론이 “인과적”이라고 생각한다. 다음 글들을 보라: "The Causal Character of Modern Physical Theory," in S. W. Baron, E. Nagel, and K. S. Pinson, eds., Freedom and Reason: Studies in Philosophy and Jewish Culture (Glencoe, Ill., 1951), pp. 244-68; and The Structure of Science: Problems in the Logic of Scientific Explanation (New York, 1961), pp. 316-24.

410소련 물리학자들의 머릿속에서 아무 역할도 하지 않는다. 어쩌면 아주 간혹 “물질과 그 법칙들은 단순한 유물론자들이 생각하는 것보다 훨씬 복잡하다”는 것을 상기시켜 주는 것 말고는.

　모든 과학자들은 탐구 과정에서 때때로 물리적 사실들과 수학적 방법들을 넘어서 나아가야 한다. 수학적 형식화와 물리적 사실을 기반으로 해서, 똑같이 정당화될 수 있는 대안적 경로들 사이에서 선택을 해야 한다. 그 선택은 종종 철학적 고려사항들에 기반할 것이며, 그러므로 종종 철학적 함의를 갖게 된다. 그래서 포크는 자신의 양자역학 해석에서 “상보성”을 “미시입자들의 고전적 기술과 인과율 사이의 상보성”으로 정의했다.⁹⁶ 고전적 기술과 인과율 중 어느 한 쪽을 선택해야 하는 기로에서 포크는 인과율을 선택했고, 그래서 고전적 기술이라는 가능성을 잃었다. 그는 다른 길로 갈 수도 있었다. 포크의 결정에는 필연적으로 철학이 수반되었다. 그러나 만약 누가 변증법적 유물론 이외의 철학이라면 포크가 필연적으로 다른 결정을 했으리라 믿는다면, 그것이야말로 변증법적 유물론에 그것이 근접하지도 못하는 유일무이한 지위를 부여하는 것이다.

↩ 앞의 402쪽을 보라.

赤月夜

🇺🇸 양자역학과 변증법적 유물론

Quantum Mechanics and Dialectical Materialism

드미트리 이바노비치 블로힌체프

블라디미르 알렉산드로비치 포크

미하일 에라즈모비치 오멜랴놉스키

최근의 전개