20세기의 시작과 함께 물리학에서는 두 혁명의 파도가 밀어닥쳤다. 하나는 아인슈타인이 주도한 상대성이론이며 다른 하나는 보어, 하이젠베르크 등 여러 물리학자들이 치열한 노력으로 성립된 양자역학이다. 두 물리학 이론이 내놓은 많은 예측들은 철저한 실험적 검증을 통해 입증되었으며 지금까지도 세계를 이해하는 가장 정확한 이론임이 분명하다. 특히 양자역학은 주류 해석이라 할 수 있는 코펜하겐 해석을 바탕으로 원자 세계를 이해함으로써 컴퓨터를 비롯한 눈부신 기술문명을 창출해냈다.

그런데 20세기를 통틀어 가장 위대한 인물 중 한 명으로 손꼽히는 아인슈타인은 자신이 광양자 이론으로 초기 양자론에 기여했음에도 코펜하겐 해석의 주인공 중 한 명인 보른에게 보낸 편지에서 양자역학에 대해 다음과 같은 말을 남겼다. “양자역학은 확실히 인상적입니다. 그러나 내면의 목소리는 그것이 아직 진짜가 아니라고 말합니다. 이 이론은 많은 것을 말하지만 실제로 신의 비밀에 더 가까이 다가가지는 못합니다. 어쨌든, 나는 신이 주사위를 던지지 않는다고 확신합니다.”

그는 자연의 본질을 확률적으로 기술하고 있는 코펜하겐 해석은 완전한 이론이 될 수 없다고 보았으며 생을 마칠 때까지 이 해석을 받아들이지 않았다. 그가 제기한 가장 유명한 반론이 1935년 발표한 ‘EPR 역설’이다. 그는 논문에서 아무리 멀리 떨어진 두 입자도 코펜하겐 해석에 의하면 순식간에 정보를 교환할 수 있는 ‘비국소성’을 보이게 되는데 이는 ‘어떠한 정보 전달도 빛의 속도를 넘어설 수 없다’는 상대성이론과 모순됨을 보였다. 또한 관측을 통해서만 대상의 물리적 상태가 결정된다는 해석은 물리적 ‘실재(reality)’와 충돌한다고 주장했다. 그런데 수십 년 뒤 실제로 이러한 두 입자들의 ‘얽힘’ 현상이 가능하다는 것이 실험적으로 밝혀졌고 그 공로로 노벨상이 수여되기도 했다. 뿐만 아니라 얽힘의 존재는 컴퓨터 혁명으로 불리는 양자컴퓨터 등 양자정보 분야의 핵심이 되었다. 반면 아인슈타인의 반격은 실패로 판명된 것이다.

아인슈타인이 최고의 과학이론으로 평가받는 양자역학을 끝까지 거부한 것은 그의 말이 암시하듯 이론은 실험 결과와 일치한다는 데 만족해서는 안 되며, 자연에 대한 완전한 이해를 추구해야 한다고 생각했기 때문이다. 그가 보기에 코펜하겐 해석과 같은 ‘주사위 놀이’가 아닌, 신의 비밀에 다가가는 궁극적 이론이 존재할 것이라 굳게 믿었다. 그 역시 성공적인 양자역학을 저항 없이 받아들였다면 아마 EPR 역설은 나오지 않았을지 모른다.

당시나 지금이나 많은 과학자들은 양자역학의 실험결과에 대한 성공적인 예측 능력을 받아들이며 연구에 매진하고 있다. 이 상황을 대변하고 있는 농담 식의 표현이 ‘닥치고 계산(shut up and calculate)’이다. 구체적 성과를 중요시하는 상황에서 아인슈타인처럼 근본적인 문제를 붙들고 있다가는 의미 있는 결과를 내놓기 어려우며 오히려 실패하기 십상일 것이다. 그러나 실패로 판명된 EPR 역설은 양자역학의 발전을 저해한 것이 아니라 오히려 한층 더 심화시켰다. 그리고 한 세기가 지난 지금 실패한 그의 주장은 오히려 새로운 기술문명의 핵심적 토대가 되고 있다.

말년에 그는 맥스웰의 전자기이론과 자신의 일반상대성이론을 통합하는 ‘통일장이론’ 연구에 매진했지만 끝내 성공하지 못했다. 이 역시 시대를 앞서간 노력이었으며 신의 비밀에 접근하고자 한 열망이었다. 오늘날 과학자들은 그의 정신을 이어받아 양자역학과 일반상대성이론을 통합하여 ‘만물이론’을 찾고자 하는 노력을 활발하게 진행하고 있다.

현재 양자역학의 주류 해석이라 할 수 있는 코펜하겐 해석은 모두가 합의한 완전한 해석은 아니다. 눈부신 성공에도 불구하고 아인슈타인이 제기했던 근본적인 철학적 문제들이 해소되었다고 볼 수 없다는 말이다. 아인슈타인이 최고의 과학자인 것은 그의 성공적인 업적뿐만 아니라 끝까지 신의 비밀을 알고자 치열하게 노력한 과학자란 점이라 할 수 있다.