인간은 단지 뇌의 명령에 따라 움직이는 기계다?!

한 남자가 있다. 그 남자는 자신을 포함해 온 우주가 거대한 기계라고 생각한다. 또 자유 의지나 하느님, 영혼 등 이 모든 것들이 인간의 착각에 지나지 않는다고 여긴다. 마침 이 남자는 결혼을 결심하는데, 한 가지 바람이 있었다. 바로 신붓감만은 미리 정해진 것이 아니였으면 했던 것이다. 고심한 끝에 그는 결정론적 세계관을 피해 갈 실험을 설계한다(자세한 내용은 본문 299쪽을 참고하라).

현대인의 시각에서 이 남자의 행동은 다소 엉뚱하고 해괴해 보인다. 하지만 이러한 사고 방식이 20세기 초만 해도 과학계를 지배하고 있었다. 우주 속 만물의 변화나 현상들은 어떤 원인에 따른 결과로 미리 정해져 있다는 결정론적 세계관이 그 시대 과학자들을 지배했다.『 퀀텀 브레인』은 몇 백년간 과학을 지탱하던‘ 결정론적 세계관’과 20세기 혜성처럼 등장한‘ 양자적 세계관’을 이야기한다. 특히 뇌과학을 중심으로 고전역학과 양자역학의 충돌과 대립이라는 극적인 상황 속에서 전개된 연구를 집중적으로 다룬다.

20세기 뇌과학의 어제와 오늘을 말한다!

우리의 의식과 행동은 뇌가 만들어낸 부산물에 불과한 것인가? 그렇다면 뇌의 작동 메커니즘을 확실히 이해하면 인간과 별반 다르지 않는 기계를 만들 수 있을 듯하다.이러한 가정을 바탕으로 컴퓨터공학자들은 인간의 두뇌를 흉내 내는 인공 두뇌 시스템을 개발하는 데 몰두했다. 이를테면 뇌의 A라는 회로를 로봇에다 적용시키는 기계적인 메커니즘을 중심으로 개발을 진행했다. 양자 개념이 등장하자, 컴퓨터공학자들은 일생일대의 위기에 처한다. 그동안 연구했던 뇌 신경회로 관련 성과들이 한순간의 물거품이 될 위기에 봉착한 것이다. 비단 이들만이 아닌 기계론적 세계관을 지지하던 주류 과학자들 모두에게 양자의 등장은 큰 충격이었고 결코 인정하고 싶지 않은 불청객의 출현이었다. 그들은 자신의 명성과 권위를 지키기 위해 양자 개념에 맞설 수 있는 무기를 찾아 안간힘을 쓰며 고군분투하였고, 양자를 지지하고 연구에 뛰어든 신진 과학자들은 열악한 환경 속에서도 연구를 이어간다.

『 퀀텀 브레인』에서는 20세기 본격적으로 연구에 돌입하여 21세기 가장 각광받는 학문으로 우뚝 선 뇌과학을 둘러싸고 과학자들이 벌이는 흥미진진한 논쟁들을 만나볼 수 있다. 제배 불리기에 급급해 지지부진했던 연구 과정과 여러 과학 이론과 분야가 얽히고설키면서 진일보한 뇌과학의 발전 양상들이 펼쳐진다. 뇌를 둘러싸고 인간에게 허락되는 자유의 영역을 찾아 떠나는 과학자들의 모험에 당신을 초대한다. 양자물리학의 프레임으로 바라본 뉴로 사이언스 세계 흔히 뇌과학은 신경과학의 세부 항목으로 분류되고 생물학자를 주축으로 연구가 이루어진다. 그래서인지 생물학적 측면에서 접근한 뇌과학서는 시중에서 쉽게 찾아볼 수 있다. 하지만‘뇌’는 더이상 생물학자들만의 전유물이 아닌 물리학자, 화학자, 컴퓨터공학자 등의 총애를 한몸에 받는 관심의 대상이 되었다.

『 퀀텀 브레인』은 생물학적 틀에 갇혀 있던‘ 뇌’를 양자물리학이라는 프레임을 통해 바라본다. 기존에 볼 수 없었던 물리학과 뇌과학의 만남을 다룬 최초의 뇌과학서인 것이다. 게다가 양자물리학을 뼈대로 하여 뇌과학을 설명하고 있지만 거기에 국한되지 않고 화학, 생물학 등 경계를 넘나들며 뇌과학에 접근하는 다양한 방식을 제시하고 넓은 시야를 제공하고 있다. 과학의 다방면을 넘나드는 뉴로 사이언스 여행서와도 같은 이 책은 양자물리학에 대한 정보가 부족한 독자라 하더라도 쉽게 읽을 수 있도록 광전효과, 터널링과 같은 기초 지식부터 설명하며, 뇌과학 연구의 현주소까지 세세하고도 친절하게 안내한다. 전문 지식으로 가득찬 이 책을 손에 들고 방대한 양에 지레 겁을 먹기보다 마지막까지 끈기를 갖고 천천히 읽어 나간다면 아마도 당신은 인간이 누릴 수 있는 진정한 자유의 영역을 마주하게 될 것이다.