원자 세계에 대한 양자역학의 코펜하겐 해석은 지금까지 과학자들이 가지고 있던 합리적이고 상식적인 물질에 대한 관점을 송두리째 뒤집어엎는 급진적인 것이었다. 상대성이론으로 시간과 공간의 개념을 완전히 바꿔 놓았던 혁명가 아인슈타인마저도 코펜하겐 해석 앞에서는 기존의 관점을 지키려했던 보수파였다. 아인슈타인은 생명이 다할 때까지 이 해석을 혐오했다. 우리가 숨어 있는 중요한 규칙을 모르기 때문에 마치 확률적으로 나타난다는 것이었다. 주사위를 던질 때 나오는 눈의 순서는 미리 정해져 있는데 그 규칙을 모르기 때문에 확률처럼 보인다는 것이다. 1935년 미국에 정착한 아인슈타인은 젊은 동료들과 함께 매우 큰 반격을 칼을 빼 들었다. 미국 물리학회지인 피지컬 리뷰에 “물리적 실재에 대한 양자역학적 기술이 완전하다고 할 수 있는가?”라는 제목으로 실린 논문이 그것이다. 이 논문에서 주장한 내용을 ‘EPR (아인슈타인, 포돌스키, 로젠의 첫 글자) 역설’로 불렀으며 이들의 사고실험은 코펜하겐 해석에 결정적인 타격을 가할 만큼의 강도를 지닌 것이었다. EPR의 생각은 간단하다. 하나의 입자가 자체적으로 두 개의 입자로 나누어져 서로 반대방향으로 아무런 방해를 받지 않고 먼 거리를 이동했다고 하자. 두 입자의 거리가 1광년이 되었을 때 한 관찰자가 왼쪽으로 진행하는 입자의 위치를 측정한다면 이 관찰자는 반대방향으로 가고 있는 1광년 떨어진 입자의 위치를 측정하지 않고도 정확히 알 수 있게 된다. 또 운동량에 대해서도 운동량 보존법칙에 따라 마찬가지 상황이 발생한다. 즉 오른쪽으로 진행하는 입자에 대해서는 전혀 그 입자를 측정을 통해 교란시키지 않고도 매우 정확하게 위치와 운동량을 알 수 있게 된다는 것이다. 이는 오로지 측정을 통해서만 어떤 물리량의 값을 알 수 있다는 코펜하겐 해석에서 내놓았던 전제와 모순된다. 다른 한편으로 아인슈타인의 상대성이론에 의하면 정보 전달을 포함한 어떠한 움직임도 빛의 속도를 초과할 수 없다. 그런데 코펜하겐 해석이 맞다면 위의 상황은 무한히 빠른 속도로 정보가 전달된 것으로 받아들일 수 없게 되는 것이다. 코펜하겐 해석에 의하면 입자의 위치와 운동량은 측정을 통해 결정되는 것이지 측정하기 이전에는 결정되지 않는다. 달을 쳐다보지 않으면 달이 존재하지 않는다는 말과 같은 의미다. 그런데 관찰자가 왼쪽 입자의 위치를 측정함으로써 그 입자의 위치가 결정되는 순간 1광년이나 멀리 떨어진 오른쪽 입자의 위치도 동시에 결정되며 그 입자의 위치에 대한 정보가 순식간에 관찰자에게 전달된다. 이는 분명 상대성이론의 가정에 모순된다. 이 논문에서 등장한 두 입자는 ‘EPR 쌍’이라 부르고 있다. EPR 사고실험은 보어를 비롯한 코펜하겐 해석의 주역들을 곤혹스럽게 했다. 그 어디에도 논리적인 하자가 없이 깔끔한 주장이었다. 10년도 안 된 자신들의 이론이 거대한 암초를 만난 것이며 존립 자체도 위태롭게 된 것이다. 오랜 고민 끝에 보어는 코펜하겐 해석을 방어하는 내용의 논문을 같은 해, 같은 학술지에 같은 제목으로 발표한다. 물론 제목에서의 물음에 대한 답은 “yes”이다. 보어답게 매우 어려운 문체로 작성된 이 논문의 핵심은 두 입자가 서로 ‘얽혀있다’는 것이다. 비록 멀리 떨어져 있지만 붕괴된 후 아무런 외부 영향 없이 이동했기 때문에 두 입자는 결국 하나의 시스템으로 봐야 한다는 것이다. 즉 둘 중 어느 하나를 측정했더라도 이는 결국 두 입자로 이루어진 시스템에 대해 측정한 것이기 때문에 나머지 하나에도 교란을 가한 것이다. 이처럼 ‘얽힘’ 관계에 있는 입자들에 대해서는 거리가 멀어도 그 정보는 순식간에 전달될 수 있다고도 주장했다. 물론 측정한 양 이외의 다른 정보가 광속보다 빨리 전달될 수는 없다. 보어의 이 주장은 다시 한 번 매우 급진적이어서 그 진위를 가릴 수가 없는 것이었다. 이 논쟁의 승자는 두 거인들이 모두 세상을 떠난 1980년대에 와서 가려지게 된다. 다음에는 그 결과에 대해 소개하려고 한다.