선택은 경로의 문제다
AUT에서 우주는 결과를 직접 선택하지 않는다. 우주는 경로를 선택한다.
동일한 시작 조건과 동일한 종착점이 존재하더라도, 그 사이를 잇는 경로는 무수히 많다.
작용(Action)은 그 경로 전체에 걸쳐 누적되는 비용 함수다.
최소작용 원리의 재해석
최소작용 원리는 흔히 이렇게 설명된다.
"자연은 작용을 최소화하는 경로를 따른다."
AUT는 이 문장을 다음과 같이 재해석한다.
가능한 모든 경로가 동시에 고려되며, 그중 가장 일관되고 유지 비용이 낮은 경로만이 구조적으로 살아남는다.
이는 명령이 아니라 선택 압력(selection pressure)의 결과다.
작용은 정보 비용이다
AUT에서 작용은 물리량을 넘어선다. 작용은 정보의 변화 비용이다.
경로를 따라 정보 패턴이 얼마나 급격히 변하는가, 얼마나 많은 자유도를 요구하는가, 얼마나 많은 제약을 위반하는가,
이 모든 것이 작용으로 누적된다.
구조, 확률, 작용의 연결
AUT-2에서 구조는 확률 분포의 형태를 만든다고 말했다.
작용은 그 분포 위에서 어떤 경로가 실제로 실현될지를 결정한다.
대칭은 허용 범위를 정하고, 구조는 가능성을 배치하며, 작용은 선택을 압축한다.
왜 최소인가
우주는 목적을 갖지 않는다. 그러나 목적이 있는 것처럼 보인다.
그 이유는 단순하다.
유지 비용이 큰 경로는 스스로를 지속할 수 없기 때문이다.
최소작용은 최적화가 아니라 생존 조건이다.
양자와 고전의 연결점
양자역학에서 모든 경로는 확률 진폭으로 기여한다.
고전 한계에서는 그중 위상이 가장 잘 맞는 경로만이 관측된다.
이 연결점에서 최소작용은 확률의 간섭 결과로 나타난다.
AUT-3의 결론
우주는 계산하지 않는다. 그러나 계산된 것처럼 보인다.
그 이유는 경로 선택이 구조, 확률, 비용의 압축 결과이기 때문이다.
작용은 우주가 스스로를 유지하기 위해 지불해야 하는 정보 비용이다.
다음 글에서는 이 선택 압력이 어떻게 엔트로피와 연결되는지를 다룬다.
AUT-4 — Entropy of Information