복잡계란 무엇일까요?

복잡계라는 용어에 대해 알고 계신가요?

 

복잡계는 물리학의 중요한 주제 중 하나입니다. 저는 요즘에 양자물리학 끌어당김의 법칙에 대해 공부를 하고 있는데요. 그러던 도중에 복잡계라는 개념에 대해 알게 되었습니다. 복잡계는 무엇인지 이해하기 쉽게 정리해보도록 하겠습니다.

 

 

복잡계란?

 

복잡계는 여러 구성 요소로 이루어진 집단에서 각 요소가 다른 요소와 끊임없이 상호 작용을 하는 체계를 말합니다. 

 

자연계를 구성하는 많은 구성 성분 간의 다양하고 유기적 협동 현상 안에서 비롯되는 복잡한 현상들의 집합체인데요. 수학, 사회과학, 자연과학 등의 다양한 학문의 영역에서 연구가 되고 있습니다.

 

복잡성 이론이란?

 

복잡성 이론은 이 세상 모든 질서가 몇 개의 이론만으로는 설명할 수 없는 불가사의한 복잡성으로 얽혀 있다는 이론입니다. 복잡계 안에서는 수많은 변수들이 유기적으로 작용하기 때문에 1대 1 대응 방식의 기계론적인 과학이 적용이 되지 않습니다. 이로인해 과학자들은 복잡계를 해석 할 때 선형이 아닌 비선형적인 수학해석을 하며 절대 작용이 아닌 상호 작용을 합니다. 또한 연속성이 아닐 불연속성, 환원이 아닌 종합을 기본적인 법칙으로 삼습니다. 

 

복잡계는 다양한 학문에 적용이 되고 있는데요. 어떤 학문들에 적용이 되고 있을까요?

 

최근에는 경제학을 넘어서 생명과학, 화학, 사회학, 물리학 등 여러 분야의 학문에서 복잡계에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 이 학제 간의 접근은 이 개념이 다양한 분야들에 널리 적용될 수 있다는 것을 보여주고 있습니다. 생물학적인 계에서 일어나는 행동들은 경제학적 계에서 그 사례를 발견 할 수 있는데요. 물리적인 계의 연구로부터 얻은 착상들은 민주주의와 같은 사회적 계를 이해하는데에 통찰을 제공할 수 있다는 것이 알려지고 있습니다.

 

21세기 복잡계

 

복잡계는 21세기에 들어와서 물리학에서 중요한 주제로 떠올랐습니다. 이제까지 물리학은 구성요소, 내부구조가 모두 단순한 물질 연구가 물성 물리학의 주된 연구 대상이었습니다. 그러나 복잡한 계를 설명하기 위해서 새로운 개념이 등장 했는데요. 계산기가 고성능화 되고 소형화되며 새로운 실험 기술들이 나오면서 이러한 한계를 넘으려는 경향이 나타나고 있습니다.

 

그렇다면 복잡계의 사례로 볼 수 있는 것은 어떤 것이 있을까요?

 

복잡계 사례 '나비효과'

 

나비효과는 복잡계를 잘 보여주는 사례입니다. 미국 대기학자 에드워드 로렌즈의 나비효과가 대표적인 복잡계 현상인데요. 나비효과는 쉽게 말해서 나비의 날개 짓이 지구 반대편에서는 태풍을 일으킬 수도 있다는 이론입니다. 언제 어느 장소에서 일어난 작은 사건이 그 주변에 있는 다양한 요인들에 작용하고 그것이 차츰 큰 영향력을 갖게 되어 멀리 떨어진 곳에서 일어난 사건의 원인이 된다는 것입니다. 

 

마치며

 

저는 어떠한 상황과 사건을 만들어내는 끌어당김의 법칙도 복잡계의 한 사례라고 볼 수 있다고 생각하는데요. 어떠한 강렬한 에너지가 사건과 상황을 일으켜 내가 원하는 것을 가져다준다는 끌어당김의 법칙이 복잡계로도 볼 수 있지 않을까 생각을 하게 됩니다. 이번에는 복잡계에 대해 쉬운 설명을 해보았습니다. 이 글이 복잡계를 이해하시는데에 도움이 되는 글이 되었기를 바랍니다.