불확정성은 우주의 본질인가 관찰인가?

하이젠베르크가 속한 코펜하겐 학파는 불확정성 원리가 의미하는 것이 "자연 자체가 불확정성을 내포하고 있다"라고 해석했고 아인슈타인과 괴팅겐 학파는 "우리 기술로 측정이 불가능한 것 뿐, 인과율은 지켜진다"라고 해석했다.

이는 증명이 불가능하기 때문에 현재 기술로는 결론을 내릴 수 없다. 심지어 리처드 파인만은 "원래 자연이 그렇게 괴팍하게 생긴것이다. 근본적으로 이해불가이다."라고 말했다.

전자가 하나 있다고 하자. 불확정성 여부를 알기 위해서 전자의 속도와 위치 측정을 위해 전자에 광자를 튕겨야 한다.

속도를 먼저 측정해 보자. 파장이 짧은 광자를 쏴서 측정하면 파장이 짧은 광자의 에너지가 훨씬 크다. 애초에 전자가 어떻게 움직이고 있는지는 모르겠지만 관측을 위해 광자에 맞은 전자가 에너지를 받아 속도가 마구 변한다. 그럼 파장이 긴 광자를 쏴서 측정해야할 것이다. 그래야만 정밀도가 올라갈테니까.

이젠 위치를 측정해 보자
좀전에 속도를 정밀하게 측정하기 위해서는 파장이 긴 광자를 쏴야 한다고 했는데 파장이 긴 광자를 쏘면 그 긴 파장만큼 정밀도가 떨어진다.

즉, 전자의 위치를 정확히 측정하기 위해서 아주 짧은 파장의 광자를 쏘면 전자의 속도가 불확실해져버리고, 그렇다고 파장이 긴 광자를 쏘면 그 위치가 불확실해져버린다.

이것은 우리가 실험할때 관측이라는 행위를 해야 하는데 이 관측하기 위해 쏜 광자가 자연현상에 변화를 준다는 것이다.

다시말하면 우리가 관측하는 자연은 자연 그자체가 아니라 관측을 위해 자연을 변형시켰다는 것이다. 그래서 우리는 확률적인 관측만이 가능하게 된다. 그런데 관측할 때만 그런지 아니면 관측이 없어도 불확정성은 여전히 존재하는 것인지 이것은 증명이 불가능해 아직 아무도 모른다.

애초에 불확정성의 원리로 인해 미래를 변화시킬 수 있는 인간의 의지를 강조하거나 확정성을 가정하고 신의 인과율을 강조하거나... 결론은 알 수 없다.