물리학자, 인지 및 신경과학자들은 의식이 무엇인지에 대해 뜨거운 논쟁을 벌이고 있다.

마음 또는 의식을 물리학적으로 접근한 저명한 수리 물리학자인 영국 옥스포드대 로저 펜로스(Sir Roger Penrose) 경은 양자장이론( Quantum Field Theory ) 등에 근거해 우리가 살고 있는 물리적 우주는 지각일 뿐이고 물리적 우주 그 너머에는 무한한 것이 존재한다고 말한다.

미국 애리조나대(University of Arizona)의 마취전문의 스튜어트 헤머로프(Stuart Hameroff)와 펜로즈는 의식과 기억을 양자 차원에서 저장된 정보로 본다. 펜로즈는 그와 동료 연구자들이 인간 세포의 구성요소인 단백질 기반 미세소관(protein-based microtubules)이 양자 정보를 하위 원자 수준에서 저장한다는 증거를 발견했다고 믿는다.

펜로즈는 1989년 그의 첫 저서 ‘The Emperor’s New Mind: Concerning Computers, Minds and The Laws of Physics(번역서: 황제의 새마음)’에서 인간의 의식은 알고리즘과 다르며, 기존 컴퓨터 모델인 튜링머신으로 모델링할 수 없다고 지적한다. 그는 양자역학이 인간의 의식을 이해하는데 필수적인 역할을 한다고 가정한다. 양자 파동함수의 붕괴는 뇌 기능에서 중요한 역할을 한다고 본다.

그는 괴델의 불완전성 정리( incompleteness theorems) 등을 통해 인간 의식을 수학의 형식증명 시스템으로 설명할 수없고, 알고리즘 계산모델로 일반 인공지능(AGI)을 구현할 근거가 없다고 주장한다. 이 논쟁은 1994년 그의 두번째 저서 ‘The Shindows Of The Mind : A Search for the Missing Science of Consciousness(번역서 : 마음의 그림자)’에서 이어진다.

펜로즈와 헤머로프는 인간의 의식이 미세 소관에서의 양자 중력 효과(quantum gravity effects) 결과인 ‘Orch-OR’ 이론을 만들었다. 이와 관련해 MIT 물리학자 맥스 테그마크(Max Tegmark)는 2000년 피지컬리뷰(Physical Review)에 발표한 논문에서 미세소관에서의 뉴런 발화와 흥분의 시간 척도가 결어긋남(decoherence) 보다 적어도 1010배 더 느리다고 지적했다. 펜로즈-헤머로프 가설의 비평가들은 이를 인용, 물리학과 신경과학 사이 잃어버린 고리가 있다고 비판한다. 현재까지는 Orch-OR 가설이 옳다고 말하진 이르다는 평가다.

둘은 사람이 죽으면 의식을 구성하는 양자 정보가 미세소관으로부터 우주로 방출된다고 설명한다. 그러나, 만약 죽음에서 소생된다면 양자 정보는 다시 미세소관 속으로 흘러들어가고 그것이 죽음에 가까운 경험을 촉발시킨다. 되살아나지 않고 환자가 죽는다면, 이 양자 정보는 영혼으로서 육체 밖에서, 어쩌면 무한히 존재할 수 있다는 설명이다.

한편, ‘바이오센트리즘을 넘어서: 시간, 공간, 의식, 죽음의 환상 다시 생각하기’ 의 저자인 미국 메사추세츠주 의사 겸 과학철학자인 로버트 란자(Robert Lanza)는 ‘영혼은 존재하는가’를 묻는다. 그가 주장하는 이론은 우리가 불멸의 존재고 시간 밖에서 존재한다고 말한다.

생물중심주의(Biocentrism)는 공간과 시간이 우리가 생각하는 단단한 물체가 아니라고 가정한다. 죽음은 시대를 초월한 공간 없는 세상에 존재하지 않는다. 그의 새로운 과학 이론은 죽음이 우리가 생각하는 종말적인 사건이 아니라는 것을 암시한다.

그는 평행우주 등을 언급하며 다음과 같이 설명한다.

“우주는 무한히 많고, 일어날 수 있는 모든 것은 어떤 우주에서 일어난다. 이러한 시나리오에서는 죽음은 어떤 진정한 의미에서도 존재하지 않는다. 모든 가능한 우주들은 그들 중 어느 하나에서 무슨 일이 일어나든 상관없이 동시에 존재한다. 비록 개개인의 몸이 스스로 파괴될 운명이었지만, 살아 있는 느낌, 즉 ‘나는 누구인가’는 뇌에서 작용하는 20와트 에너지 분출에 지나지 않는다. 하지만 이 에너지는 죽어도 사라지지 않는다. 과학의 가장 확실한 공리 중 하나는 에너지는 결코 죽지 않는다는 것이다. 에너지는 창조될 수도 파괴될 수도 없다. 그러나 이 에너지는 한 세계에서 다른 세계로 초월하는가?”