생명과 우주에 있어서 우연과 결정론

모든 생명체는 기계와 마찬가지로 결정론적(deterministic)인 시스템이다. 이는 인간을 포함한 동식물이 주어진 입력에 정해진 규칙에 따라 출력을 내는 자물쇠나 시계, 자동차와 같은 기계장치와 마찬가지 방식으로 작동함을 의미한다.

이렇게 이야기 했을 때 아마도 많은 사람들이 최소한 사람과 동물은 좀더 많은 우연성과 불확정적인 요인에 의해서 움직이는 것은 분명한 것 아닌가 하는 의심을 품을 것으로 생각한다. 사람과 동물과 같은 다세포 동물들이 시계나 자동차와 같은 기계장치보다는 기본적으로 더 많은 우연적인 요소들에 의해서 움직이는 것은 사실이다. 그렇다 하더라도 우연적인 요소가 결정론적인 요인을 파괴하지 못한다는 것이 생명게임을 비롯한 카오스의 많은 현상들이 말해주는 놀라운 것 중의 하나이다. 왜냐하면 그 우연적인 요소들도 기계적으로 작동하는 시스템이 만들어낸 것이기 때문이다.

완벽하게 결정론적으로 움직이는 기계장치에서 우연적으로 발생하는 난수(random number)를 얼마나 비슷하게 만들어 낼 수 있는가 하는 문제가 여기에 관련 되어 있다. 우리가 일상생활에서 사용하는 컴퓨터는 완벽히 기계적으로 정해진 대로 움직일 뿐 우연의 요소는 없기 때문에 완벽한 난수를 만들어내는 것은 이론적으로 불가능하다. 그럼에도 불구하고 우리는 엑셀을 이용하여 이를 만들어 사용하고 있다. 이 때 사용하는 방법이 바로 자기회귀 논리를 바탕으로 하는 카오스와 v프랙탈(fractal)을 이용하는 것이다. 컴퓨터의 난수 발생 알고리즘은 언제나 생명게임처럼 자기회귀논리에 의한 반복 계산에 의해서 예측 불가능한 수를 만들어 낸다. 이런 방식으로 만들어낸 수는 우연에 의해 발생한 수와 매우 유사한 성격을 가지고 있다.
엄밀하게 말하면 주어진 어떤 수의 집합이 아무런 규칙이 없는 우연에 의해 발생한 완벽한 난수인가를 제한된 시간 내에 증명하는 것은 실질적으로 불가능하다.(P와 NP의 문제) 이러한 이유 때문에 우리가 어떤 사건이 우연에 의해서 영향을 받는다고 말할 때는 진정으로 완벽한 우연에 의한 것인가를 증명하는 것은 불가능한 것이다. 따라서 생명활동이 완벽한 우연을 기반으로 움직인다고 가정하고 결정론적인 시스템을 부인하는 것은 실질적으로 불가능하다.
우리가 자연계에서 보고 경험하고 있는 우연은 실제로는, 결정론적인 시스템 위에서 자기회귀논리에 의해서 카오스를 기반으로 만들어진 예측 불능성을 갖는 결과들이 마치 우연적인 것처럼 보이는 것에 불과하다. 만약에 생명게임의 원리를 전혀 모르는 사람이 그것이 만들어내는 역동적이고 다양한 결과를 관찰한다면 이 역시 우연적으로 만들어지는 살아있는 듯한 그 어떤 것이라고 생각하게 될 것이다. 우리가 보고 있는 생명현상은 이와 크게 다르지 않은 것이다.
우리가 보고 있는 많은 우연적이고 정해져 있지 않은 무자위적으로 움직이는 많은 것들은, 실제로는 결정론적인 시스템 위의 카오스가 만들어내는 예측불능성을 갖는 결과물을 보고 우연적으로 발생한 것처럼 느껴지는 것뿐이다.

이렇게 우연성이라는 것이 결정론적인 시스템을 부정할 수 있는 요인이 되지 못한다. 우연성조차도 결정론적 시스템이 만들어내는 일부이기 때문이다.

출처 : 인터넷