처음으로 함께 공유할 내용은 복잡성(complexity)과 창발(emergence), 그리고 생명과 관찰자로서의 우리의 인식의 뿌리,

양자역학적 인식론 등을 주제어로 시작합니다. 대단히 거창하게 들리는 단어들이 나열되어 있어 무지무지 어렵게 들릴지

모르겠습니다. 저의 목표는 이런 주제들을 기초로 '우리는 누구이며, 우리는 어떻게 살아야 하는가?', 또 '온배움이란 

무엇이며, 온배움터가 추구해야 할 길을 무엇인가?'에 대해 누구도 이해할 수 있는 언어로 만들어내는 것입니다.


이 일은 매우 지난한 일이 될 수도 있고 또 험난한 길이기도 하지만 경험과 방편이 다른 여럿이 서로 끊임없이 상호작용하다보면

새로운 '창발'이 일어날 수 있을 것입니다. 참가자 모두의 열정을 기대해 봅니다. 


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복잡계

2015. 2. 23

 

1. 복잡성의 과학은 기존의 과학적 방법으로 이해될 수 없는 문제들을 해결하고자 한다. 예를 들어

 

1) 왜 동유럽 국가들에 대한 구소련의 정치적 주도권이 40년 이상 유지돼 오다가 1989년에 불과 몇 달 만에 붕괴되어 버렸는가? 또 그 후 2년도 채 못 되어 구소련 자체가 분열되었는가? 왜 공산주의의 붕괴는 그렇게도 빠르고 완벽하게 이루어졌는가? 그것은 분명 고르바초프와 옐친이라는 두 인물과 관련이 있지만 그들도 자신들이 제어할 수 없는 일련의 사건들로 말미암아 거대한 붕괴의 과정의 희생물이 된 듯하다. 개인보다는 전체를 관장하는 어떤 동역학이 작용한 게 아닐까?

 

2) 198710월의 어느 월요일, 주식시장의 주가지수가 하루에 500포인트 이상 폭락했는가? 이런 폭락이 특정한 월요일에 생겨난 데는 뭔가 특별한 이유가 있는 것은 아닐까?

 

3) 왜 화석기록에 나타난 고대의 종들과 생태계는 흔히 수백만 년 동안이나 안정하게 생존해왔는가? 그리고 어느 한 순간에 멸종되거나 새롭게 변형되었는가? 공룡들은 소행성이 지구에 충돌함으로써 멸종되었는데, 다른 어떤 요인이 있었던 것은 아닐까?

 

4) 왜 방글라데시와 같은 나라의 가정들은 산아제한이 가능한 지금까지도 평균 7명의 아이를 낳고 있는가? 나라의 심각한 인구과잉이 초래할 재앙에 대해 잘 인지하고 있음에도 왜 명백히 재앙으로 이끄는 행위를 계속하고 있을까?

 

5) 어떻게 40억 년 전에 아미노산, 그리고 원시 유기체 용액이 최초의 생명으로 발전하게 되었을까? 생명의 탄생은 기적이었을까? 아니면 그 원시 유기체 용액 속에는 우리가 이해하지 못하는 무엇인가가 관여하고 있었던 것일까?

 

6) 6억년 전에 세포들은 상호 제휴하여 해초, 해파리, 곤충, 급기야는 인간과 같은 다세포 유기체들을 탄생시키기 시작했는가? 왜 인간들은 가족, 부락, 단체, 국가, 그리고 여러 종류의 사회들을 형성하는데 그렇게 많은 시간과 노력을 쏟고 있는가? 만일 진화가 적자생존의 산물이라면 왜 개체들 사이의 무자비한 경쟁 이외에 다른 것이 생겨날 수 있었는가? 착한 사람들이 항상 패배하는 세계에서 왜 신뢰와 협동 같은 것이 존재할 수 있는가? 그리고 왜 신뢰와 협동이 존재할 뿐 아니라 더욱 더 번창하는 것일까?

 

7) 어떻게 자연선택설이 사람의 눈이나 콩팥 같은 정교한 구조에 대해 설명할 수 있는가? 우리가 생명체에서 발견할 수 있는 정교한 조직체들이 정말로 단지 무작위인 진화적 사건들의 산물일까? 그렇지 않다면 다윈이 알아내지 못한 어떤 것이 지난 40억 년 동안 진행돼 온 것인가?

 

8) 도대체 생명이란 무엇인가? 단순히 특별하게 복잡한 탄소화학인가? 아니면 좀 더 미묘한 무엇인가? 컴퓨터 바이러스는 단순히 골치 아픈 생명의 모방인가? 아니면 근본적으로 그것은 실제로 살아 있는 것인가?

 

9) 정신은 무엇인가? 어떻게 3파운드의 물질덩어리인 뇌가 감정, 사고, 의도, 인식 등과 같은 불가사의한 성질들을 창출하는가?

 

10) 왜 세상에는 모든 것이 사라지지 않고 항상 어떤 것이 존재하는가? 우주는 대폭발 이후 형태 없는 잡동사니로부터 출발했고, 그 때부터 열역학 제2법칙이 기술하는 무질서, 분해, 그리고 감쇠로 향하는 피할 수 없는 추세에 의해 지배되어 왔다. 그러나 우주는 또한 모든 규모에서 구조들을 산출해 왔다. 어떻게? 무질서를 향한 우주의 추진력이 질서, 구조 그리고 조직을 낳는 어떤 강력한 추진력에 의해 상쇄되는 것일까? 어떻게 이 두 가지 과정이 동시에 진행될 수 있을까?

 

- 위 질문들 중 몇 가지는 과학적 문제로 여겨지지 않지만, 사실 공통점을 갖고 있다.

엄청나게 많은 독립적 인자들이 다양한 방법으로 상호작용하고 있는 복잡한시스템을 이룬다. : 신경세포, 사회를 구성하는 사람들.

- ‘자체조직화(self-organization)’

- ‘적응’ : 복잡한 시스템은 무슨 일이 일어나든 능동적으로 자신을 이롭게 만들려고 노력한다. 뇌는 경험으로부터 배우기 위해 끊임없이 수십억 개의 신경고리들을 조직화하고 재조직화한다.

- 동역학적 측면을 갖는다. 자발적이고 무질서하며 좀 더 활동적이다.

- ‘혼돈(chaos)’과 달리 복잡한 시스템들은 질서와 혼돈을 특별하게 조화시키는 능력을 가진다. ‘혼돈의 가장자리(edge of chaos)’라 불리는 균형점은 고착되지도 않고 난류로 분해되지도 않는 그런 곳이다. 생명이 스스로 지속할 만큼 충분히 안정성을 지니는 동시에 생명이라는 이름에 걸맞는 충분한 창조력을 지닌다. 이곳은 정체와 무질서 상태 사이에서 진동하는 전쟁터이며 자발적으로 적응하며 살아 있을 수 있는 곳이다. (산타페 연구소)

 

2. 복잡성(complex)이란?

 

뒤죽박죽이 되어 혼란스러운 상태는 영어의 ‘complicated’에 해당한다. 영어 ‘complex’의 어원은 엮는다는 뜻의 희랍어 ‘pleko’함께라는 뜻의 접두사 ‘com’이 붙은 것이다. 즉 함께 엮임으로써 혼란스러워 보이지만 질서정연한 복잡함을 뜻한다. (뜨게질)

 

1) 복잡성에서 나타나는 질서

: 지수 법칙

 [첨부 pdf 그림파일 참조]

 

2) 창발(emergence)

 

구성 요소들이 많다고 해도 거시적인 새로운 질서가 나타날 때 비로소 복잡계라 할 수 있다. 창발은 전체적인 의도를 가지고 세세하게 조직된 현상이 아니다. 시스템 전체를 관장하는 중앙권력이나 초자연적 존재에 의해 만들어진 것이 아니라 개인이 주변과의 접촉 등을 통해 자발적으로 상호작용을 일으키며 나타난다. (새들의 비행, 개미들의 활동)

 

3) 복잡성의 특징

 

- 상호작용하는 많은 구성요소를 지닌다. 시스템 전체를 이해하는 데 개별 요소들 이상으로 그들 사이의 연관관계와 상호작용을 이해하는 것이 중요하다.

- 이 상호작용은 비선형(nonlinear)이다. 작은 요동도 구성 요소들 사이를 전파하면서 증폭되어 커다란 영향을 미친다.

- 또한 되먹임 고리(feedback loop)를 형성한다. 되먹임은 변화를 진정시키기도 하지만 거꾸로 변화를 증폭시키기도 한다.

- 열린 시스템(open system)이며 경계가 불분명하다. 즉 외부와 차단되어 있지 않고 끊임없이 영향을 주고받는다. 그리고 경계 또한 관찰자의 의도에 따라 달라진다. 음식물이 인체라는 복잡계 안으로 들어온다고 할 때, 입에 넣는 순간인가, 아니면 완전히 분해되어 피에 녹아들었을 때인가? 소유지분을 공유하며 공통의 이해를 가지고 있는 기업들은 어떻게 그 경계를 이야기할 수 있을까?

- 복잡계의 구성요소는 또 다른 복잡계이며 끊임없이 적응해나간다. 인간이라는 복잡계를 구성하는 세포 또한 복잡계이다. 이들은 서로 다양한 영향을 주는 데 그치지 않고 스스로 환경을 변화시키며 끊임없이 적응해간다. (: 지구 대기의 산소 출현)

 

3. “앎의 나무 - 인간 인지능력의 생물학적 뿌리” - 마투라나, 바렐라

 

생물학적 뿌리를 이해하기 위한 대안적 관점, 생물학에 근거한 인식론.

- 인식이 저기 바깥에 있는 바로 저세계의 표상이 아니라 삶의 과정 속에서 어느 한세계를 끊임없이 산출하는 일이라는 관점

- ‘우주를 기술하는 일은 그것을 기술하는 사람, 곧 관찰자의 기술도 포함해야 한다. 이때 관찰자를 생물로서 기술하는 일은 바로 생물학자들의 몫이다’ : Heinz von Foerster, 1972

-> 양자역학의 관찰의 문제

 

- 우리의 존재를 가능케 하는 기제(mechanism)와 우리의 인식능력에 대한 물음을 가능케 하는 기제가 동일하다.

- 우리가 - 사랑을 바탕으로 - 타인들과 함께 산출한 세계만이 우리가 접근할 수 있는 세계이며, 따라서 이 세계에 대해 우리가 책임을 져야 한다.

 

참고문헌

 

1. ‘카오스에서 인공생명으로’, 미첼 월드롭 지음, 범양사 2006.

[Complexity, M. Mitchell Waldrop, 1992]

2. ‘복잡계개론 : 세상을 움직이는 숨겨진 질서 읽기’, 윤영수 채승병 지음, 삼성경제연구소

2008

3. ‘앎의 나무 : 인간 인지능력의 생물학적 뿌리’, 움베르토 마투라나, 프란치스코 바렐라

지음, 갈무리 2013.

[‘Der Baum der Erkenntnis’, Humberto R. Maturana and Francisco J. Varala,

1984]

4. ‘The Interpretation of Quantum Mechanics’, Roland Omnes, Princeton 1994.//