量子力學과 選擧[이기진의 만만한 科學]

東亞日報
入力 2024年 4月 4日 23時 27分

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競爭 없는 世上은 없다. 中高等學生들은 눈앞의 入試 때문에 競爭이 甚하게 보일 뿐, 나이가 들수록 競爭은 더 熾烈해지고 緻密해지고 끝도 없다.

學生들을 가르치는 나 亦是競爭의 世界에 놓여 있다. 講義評價, 硏究評價는 勿論이고 硏究費를 받기 위해 酷毒한 競爭을 거쳐야 한다. 只今까지의 累積된 硏究와 앞으로 遂行할 硏究에 對한 評價가 進行된다. 硏究費審査는 相對評價다. 10名中 2名에게만 주는 硏究費審査에서 3等이 되면 脫落이다. 2等과 3等의 差異는 크다. 溫湯과 冷湯만큼.

삶은 連續方程式과 같다. 硏究費를 받았다 한들 繼續 가지는 않는다. 언젠가는 끝이 나고, 그러면 다시 競爭을 치러야 한다. 더 피 말리는 世上이 기다리고 있을 뿐이다. 아무리 잘나가는 4番打者라고 해도 몇 番을 失手해 打率이 떨어지면 그 野球選手는 밀려난다. 打順이 밀리면 氣가 죽을 수밖에 없다. 世上理致다. 이 氣分이 오래되면 슬럼프가 찾아오고, 打席에 들어서는 것이 두려워질 수 있다.

이런 致命的인 狀況에서 빠져나오는 方法은 무엇일까? 逆轉 홈런을 쳐서 狀況을 劇的으로 전환시키거나, 希望찬 結果가 빨리 나오기를 기다리며 마음을 추스르고 每瞬間 이를 악물고 努力하는 수밖에 없다. 그날을 기다리며.

안타깝게도 즐기는 時間은 가을 햇살처럼 짧고, 評價의 時間은 어김없이 到着한다. 나 또한 새로운 硏究費를 申請해 結果를 기다리는 中이다. 요즘에 이런 나와 같은 狀況에 處한 사람들이 또 있다. 22代國會議員選擧出馬者들이다. 有權者들의 1票에 冷嚴한 運命을 經驗해야 하는 사람들. 이 國會議員들이 選擧前까지 注目하는 것은 羅針盤 바늘처럼 恒常 흔들리는 輿論調査다.

輿論調査는 無作爲로 抽出된 一定數의 사람들에게 設問을 통해 蒐集한 應答結果를 統計理論에 根據해 調査하는 技法이다. 當然히 標準誤差가 있다. 調査하는 標本이 다양하고 크기가 커지면 誤差는 작아진다.

輿論調査와 統計物理學은 어떤 關係가 있을까? 苦戰統計의 基礎는 1859年 제임스 클러크 맥스웰이 마련했다. 空氣中엔 셀 수 없이 많은 分子가 存在한다. 機體 1몰 속에 約 10의 23勝個의 分子가 存在한다. 얼마나 많은 數인가? 이 수많은 分子 하나하나의 運動狀態를 把握할 수 없으니, 맥스웰은 統計的으로 平均을 내서 分子의 平均 에너지를 計算하는 方法을 考案해 냈다. 統計를 利用한 計算結果와 物理的現象이 一致하므로, 투표하는 한 사람과 한 個의 움직이는 分子를 同一視해서 統計的處理를 하면 誤差範圍內에서 正確히 豫測할 수 있다. 이렇듯 輿論調査는 苦戰統計를 利用한다.

그러나 투표하기 前까지, 누구를 찍을까 苦悶하는 過程은 量子力學的確率과 같은 狀況이다. 아무것도 正確히 定해지지 않은 狀態, 卽有權者의 心理는 決定되기 前까진 羅針盤 바늘처럼 얼마든지 바뀔 수 있는 兩者的狀態라 할 수 있다. 投票用紙에 圖章을 찍는 瞬間 모든 것이 決定되니, 어느 누구도 어떤 最終結果가 나올지 모른다. 마지막까지 國會議員出馬者들은 最善을 다해야 하리라.

이기진 西江大物理學科敎授

#量子力學 #選擧