정보적 관점에서 본 다중 우주 간 통신의 수학적 가능성

다중 우주와 정보 교환의 전제 조건

다중 우주(multiverse) 가설은 현대 물리학과 우주론에서 여전히 논쟁적인 주제이지만, 만약 다중 우주가 존재한다면 그들 간의 ‘정보 교환’ 가능성은 인류의 지적 탐구에 있어 극도로 도전적인 영역이 된다. 다중 우주 간 통신을 논하려면, 먼저 ‘정보’라는 개념을 물리학적으로 정의해야 한다. 정보는 단순한 데이터의 나열이 아니라, 에너지와 물질 상태의 배치를 통해 실체화되는 질서이다. 따라서 다중 우주 간의 정보 교환 가능성을 판단하려면, 두 가지 전제가 필요하다.

첫째, 각 우주는 독립된 물리 상수와 법칙을 가질 수 있지만, 최소한 일부 기본적인 수학적 구조나 정보 보존 원리를 공유해야 한다. 이는 서로 다른 우주가 전혀 다른 언어를 쓰더라도, 최소한 논리와 수학의 기초가 호환되어야 한다는 의미다.

둘째, 통신을 가능하게 하는 매개가 필요하다. 이 매개는 우리가 알고 있는 전자기파나 중력파처럼 우주 내부에서 작동하는 물리적 채널이 아닐 수 있다. 대신, 양자 얽힘, 시공간 위상 결함, 혹은 ‘정보 위상(Informational Topology)’과 같은, 현재 이론 물리에서 실험적으로 검증되지 않은 경로일 수 있다.

이 전제 위에서, 다중 우주 간 통신은 단순히 ‘메시지를 보내고 받는’ 행위가 아니라, 서로 다른 물리적 실재가 ‘공유 가능한 정보 구조’를 형성하는 과정을 의미한다. 특히, 정보 보존의 관점에서 보면 이러한 구조는 ‘양자적 흔적(quantum trace)’이나 ‘엔트로피 패턴’을 통해 관측 가능할 수도 있다.

 

우주 간 통신

 

정보 채널의 이론적 구조: 엔트로피와 위상적 경로

다중 우주 간의 정보 전송을 가능하게 하는 가장 핵심적인 개념 중 하나는 엔트로피 밀도 불연속이다. 이는 한 우주의 특정 영역에서 정보 밀도가 다른 영역보다 비정상적으로 낮거나 높게 유지되는 상태를 의미한다. 이런 불연속이 존재할 경우, 두 개의 서로 다른 우주가 동일한 정보 밀도 특성을 공유하게 될 수 있고, 이를 통해 ‘공명(resonance)’ 상태가 형성될 가능성이 있다.

예를 들어, 한 우주에서 블랙홀 사건의 지평선 근처에 존재하는 정보 밀도 패턴이 다른 우주의 특정 고밀도 구조와 수학적으로 동일할 경우, 두 시스템은 위상적 연결을 형성할 수 있다. 이런 연결은 우리가 일반적으로 아는 시공간 이동과는 다른 차원의 ‘정보 위상 터널(Informational Topological Tunnel)’로 이해할 수 있다.

이 위상 터널은 시간의 흐름과 무관하게 존재할 수 있으며, 그 내부에서는 물리 법칙이 양쪽 우주의 공통분모만을 따르게 된다. 예를 들어, 한쪽 우주에서는 빛의 속도가 다르고, 다른 쪽 우주에서는 중력 상수가 다를 수 있지만, 정보의 압축률이나 최소 엔트로피 단위 같은 ‘정보 법칙’은 동일하게 유지될 수 있다.

이를 수학적으로 표현하던 기존 수식 대신 문자로 풀어 말하면, 두 우주가 공유하는 정보 채널의 용량은 각 우주의 정보 보존 속성과 채널의 위상 안정성에 의해 결정된다. 채널 용량은 통신 가능한 정보의 최대량을 뜻하며, 이 값이 높을수록 두 우주 간의 의사소통 가능성도 커진다. 그러나 우주가 서로 너무 다른 엔트로피 구조를 가진다면, 채널 용량은 사실상 ‘0’에 수렴하게 되어 통신이 불가능하다.

신호 부호화와 해독: 다중 우주 언어의 가능성

다중 우주 간 통신의 가장 큰 난관은 ‘언어’ 문제이다. 이는 단순히 인간 언어의 문제가 아니라, 정보 부호화 체계의 호환성 문제다. 예를 들어, 지구에서 사용하는 이진법 부호는 0과 1의 구분이 가능한 물리적 상태를 전제로 한다. 하지만 다른 우주에서는 이러한 구분이 전혀 다른 물리적 현상에 의해 구현될 수 있다. 어떤 우주에서는 양자 스핀 상태의 위상 차이가 정보 단위가 될 수 있고, 또 다른 우주에서는 특정 입자의 존재 확률 분포가 정보의 기본 단위가 될 수 있다.

따라서 다중 우주 간 통신을 위해서는 ‘공통 부호화 프레임’이 필요하다. 이 프레임은 각 우주가 가진 물리적 제약을 초월하는, 순수 수학적 또는 위상학적 패턴이어야 한다. 예를 들어, 소수의 분포, 피보나치 수열, 혹은 특정 프랙탈 차원 값을 이용한 부호화 방식이 고려될 수 있다. 이러한 패턴은 물리적 매개를 초월하여 전달될 수 있으며, 수학적 불변성을 기반으로 해독 가능성을 보장한다.

흥미로운 점은, 이러한 부호화 방식이 우연히 우리 우주 안에서도 발견될 수 있다는 것이다. 예를 들어, 우주 마이크로파 배경 복사(CMB)의 미세한 온도 변동 패턴이 혹시나 다중 우주 간 신호의 일부일 수 있다는 가설이 존재한다. 물론 현재까지는 이를 뒷받침할 실험적 증거는 없지만, 특정 비자연적 패턴이 발견된다면 그 해석은 단순한 우주 진화 모델을 넘어설 것이다.

실험적 접근과 이론적 전망

다중 우주 간 통신 가능성을 실험적으로 검증하기 위해서는, 현재의 입자물리학·천문학 실험보다 훨씬 정밀한 ‘정보 구조 분석 기술’이 필요하다. 이 기술은 단순히 물리량을 측정하는 것이 아니라, 측정된 데이터에서 ‘비자연적 정보 압축’이나 ‘엔트로피 최소 구간’을 식별해야 한다. 예를 들어, 특정 블랙홀 주변의 방출 스펙트럼에서 통계적으로 설명 불가능한 부호 패턴이 발견된다면, 이는 인위적인 신호일 가능성을 시사할 수 있다.

장기적으로, 다중 우주 간 통신 연구는 우주론뿐 아니라 정보이론, 인공지능, 그리고 양자컴퓨팅과 깊게 결합될 가능성이 크다. 특히 양자 얽힘 기반의 통신 이론은, 두 우주 간의 시공간 분리를 뛰어넘는 채널 구축 가능성을 탐구하는 데 중요한 역할을 할 수 있다. 이때 핵심은 ‘관측 불가능한 영역’을 어떻게 수학적으로 모델링할 수 있는가이다.

결국, 다중 우주 간 통신 가능성은 단순한 과학적 호기심을 넘어, 우주론적 존재론과 철학적 의미를 재정의하는 주제가 될 수 있다. 만약 인류가 실제로 다른 우주와 의사소통하는 데 성공한다면, 그것은 ‘우리의 우주가 단독자’라는 전통적 세계관을 완전히 무너뜨릴 것이다. 동시에, 이러한 통신은 우주의 진화 방향에 직접적인 영향을 미칠 수 있는 행위가 될 수 있으며, 나아가 문명 그 자체의 자기 인식 구조를 재편성하는 계기가 될 수도 있다.