생각하는 공대생

안녕하세요 ~ 생각하는 공대생입니다. 오늘은 EPR 역설에 대해 알아보겠습니다. EPR 역설(EPR paradox)이란 아인슈타인을 중심으로한 학자들이 제안한 사고실험입니다!! 아인슈타인은 코펜하겐 해석의 '관측에 의해 물리량이 바뀐다'라는 것을 못마땅해 했습니다. 그래서 관측을하지 않고도(교란 없이) 물리량을 알아 낼 수 있는 방법을 제안한 것입니다. 좀 전문적으로 말하자면 '물리량은 실재한다' (실재성)라는 뜻이죠. 예를 들어볼까요? 박스에 빨간공과 파란공이 들어있습니다. 다음에 공의 위치를 모르게 상자를 밀봉합니다. 그 후 관측하는 사람의 눈을 가리고 아무 공이나 꺼내게 합니다.공을 꺼낸 후 눈을 계속 가린채로상자를 다시 닫습니다. 그런다음 눈을 뜨고 가져온 공의 색깔을 확인합니다.그럼 상자안의 공..

안녕하세요 생각하는 공대생입니다. 오늘은 이미 소개드린 코펜하겐해석, 결잃음 해석 그리고 다세계해석 이외에 다른 해석들을 마저 알아보도록 하겠습니다!! 1. 앙상블 해석(ensemble interpretation) 막스 보른이 파동함수의 의미는 통계적인 관점에서 봐야 한다고 주장한 데에서 유래한 이론입니다. 슈뢰딩거의 고양이를 예로 들면 한 마리가 살았는지 죽었는지 중첩여부를 생각하지 말고 실험을 여러번 해서 살아있는 고양이는 몇마리인지, 죽은 고양이는 몇마리인지를 분석하자는 것입니다. 이중슬릿 실험에서는 전자가 동시에 두 슬릿을 통과한게 아니라 여러번 실험을 해서 몇개의 전자는 왼쪽슬릿을, 몇개의 전자는 오른쪽슬릿을 통과하는지 보자는 것이죠. 말 그대로 통계적인 해석입니다. 그러나 앙상블 해석은 양자 ..

안녕하세요 생각하는 공대생입니다. 오늘 그 유명한 슈뢰딩거의 고양이(Schrödinger's cat)에 대해서 알아보도록 하겠습니다!! "죽은 것과 동시에 살아있는 고양이!" 슈뢰딩거의 고양이란 코펜하겐 해석을 비판하기 위해 슈뢰딩거가 제안한 사고실험(thought experiment)입니다. 실제로 실험한게 아니라 이론에 기반하여 생각만으로 한 실험이죠. 슈뢰딩거는 양자역학의 확률적 해석을 굉장히 싫어했습니다. 코펜하겐 해석이 틀렸다고 생각한것이죠. 그래서 고양이가 죽은 동시에 살아있는게 말이 돼? 너네가 맞는거라면 이 상황을 설명해봐!!라는 뉘앙스로 제안한 것입니다. 그러나 그 비유가 일반인도 이해하기 쉬워 오히려 양자역학을 대표하는 예시로 알려지게 된 것입니다. ㅋㅋㅋㅋ (불확정성 식 모양이 고양이..

안녕하세요 생각하는 공대생입니다. 양자역학의 체계는 현상의 예측과 적용에 성공적이었음에도 불구하고 양자역학을 해석하는 측면에는 직관적이지 않은 면이 있어서 뛰어난 물리학자들도 쉽게 받아들이기 힘들어 했습니다. 당대 천재들이자 양자역학의 발전에 크게 기여한 아인슈타인, 슈뢰딩거등 조차도 양자역학에 회의적이였으니 말이죠. "양자역학을 이해한다고 생각했다면, 그건 양자역학을 이해한 것이 아니다" 결국 실험결과와 이를 토대로 물리학자들이 구축한 수학적 결과물들을 설명하기 위해 양자역학에 대한 다양한 해석이 등장하게 되었는데요!! 이러한 해석들 중 코펜하겐 해석은 보어, 하이젠베르크 등을 중심으로 한 해석이며 물리학자들 대다수의 지지를 받았던 해석입니다. 사실 제가 이전 포스팅들에서 한 설명들은 거의 코펜하겐 해..

일반화된 불확정성 원리 임의의 관측량 A에 대한 분산은 다음과 같다.{\displaystyle \sigma _{A}^{2}=\left\langle {({\hat {A}}-\left\langle A\right\rangle )\Psi |({\hat {A}}-\left\langle A\right\rangle )\Psi }\right\rangle }마찬가지로 관측량 B의 분산은 다음과 같다.{\displaystyle \sigma _{B}^{2}=\left\langle {({\hat {B}}-\left\langle B\right\rangle )\Psi |({\hat {B}}-\left\langle B\right\rangle )\Psi }\right\rangle }이에 대해 코시-슈바르츠 부등식을 적용하면 다음의 ..

안녕하세요 생각하는 공대생입니다. 이번 포스팅에서는 양자역학의 핵심인 수학 방정식 슈뢰딩거 방정식(Schrödinger equation)에 대하여 알아보도록 하겠습니다! 하이젠베르크가 불확정성 원리를 한창 연구하던 무렵! 양자세계를 다른 방식으로 기술하는 연구를 진행중인 인물이 있었으니 바로 에르빈 슈뢰딩거 (Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger) 고전역학에서는 뉴턴 운동방정식이 전자기학에서는 맥스웰 방정식이 그리고 양자역학에서는 슈뢰딩거 방정식이 있다고 해도 과언이 아닙니다 물리학 4대장 ㄷㄷ 슈뢰딩거는 전자를 파동으로 다루어 전자의 상태를 나타내는 파동함수를 구할 수 있는 방정식을 찾아내기로 했습니다. 그는 첫 번째 논문을 통해 슈뢰딩거 방정식을 풀어 얻어낸 파동함..