와 상식을 깨는군요

한마디로 그럴수도있고 그렇지 않을수도있다 이건가... 더블 슬릿은 학교 물리학시간에 지겹도록 했긴했는데 전자로 하면 파동처럼 행동할 수도있고 그냥 통과할 수도 있고.. 이런건 처음들어봤네요.
알면알수록 신기한 세상...

설멸을 잘했네요~

가끔 여기 계시는 분들은 무슨 일을 하시는분들일까 궁금하게 만듬.
자꾸 읽어도 이해가 안되는 1인.

제 짧은 이해를 대충 설명해드리면..

전자를 관찰하려고하면 그 전자를 우리눈으로 보는것 자체가 일단 빛이 그 전자를 때리고 우리눈으로 들어오는거라서 우리가 보는 순간 전자는 이미 다른곳으로 가버립니다.
좀 더 큰 스케일로 치면 우리가 보는 안드로메다는 290만 광년정도 떨어져있는데, 이 뜻은 우리가 보는 안드로메다는 290만년전에 생성된 빛이 이제서야 우리한테 도달한다는 뜻이됩니다.

전자를 관찰할때도 마찬가지 현상이 일어난다는거죠.
따라서 평상적인 고전 물리학으로는 관찰이 불가능하구요.. 그래서 원자보다 더 작은것들, 예를들어 전자같은 입자들의 경우는 위치 혹은 입자가 가진 에너지 둘 중 하나만 측량이 가능하구요, 이걸 확률로 표시한게 확률 파동함수라는것같습니다.

학자들간에 이러한 현상을 관측기기의 부정확함 (=시스테믹 에러)에 비교하지만 또 다른 학자들은 애초 자연이란게 그렇고 우리가 아는 법칙들도 확률상으로만 존재할 뿐이다 라고하는데 이를 코펜하겐 해석이라고 합니다.

아인슈타인은 코펜하겐 해석에 반대한거구요. 그런데 코펜하겐 현상이 아마 고등학교 물리시간에 한번쯤은 해보셨을법한 더블 슬릿으로 뒷받힘이 된다는겁니다.

더블슬릿을 대충 그려보면..


ㅡㅡㅡㅡ  ㅡㅡㅡㅡ  ㅡㅡㅡㅡ  << 구멍이 두개 난 종이라던지..


                    빛

인데, 여기서 두개의 구멍이 더블슬릿이라는겁니다.
(http://www.peace-files.com/QF-L-11/09_Double-Slit-05.jpg <<이런식)

빛은 모두가 알듯이 전자기파의 일부고 따라서 파동입니다.
이런 빛이 더블 슬릿 (혹은 이중 슬릿)을 통과하면 관섭과 회절이 일어나는데 이때 두개의 구멍을 통과한 빛은 벽에 2개의 무늬가 아닌, 여러개의 무늬를 만들게되는데 이로인해 빛은 입자가 아니라 파동이란게 밝혀지게됩니다. 입자가 구멍 2개를 통과했다면 2개의 무늬만이 생길테니까요.

그런데 파인만이란 사람이 여기에 빛이 아닌 전자를 쏘아볼것을 제안했나봅니다.
전자가 입자라면 2개의 무늬가 생길테니까요.
그런데 실제 실험해보니 2개가 아니라 빛처럼 여러가지 무늬가 생기는겁니다.
그 뜻은 전자가 파동이란 뜻인데 아무리봐도 전자는 분명한 입자거든요.
그럼 뜻은 하나. 입자 하나가 2개의 구멍을 동시에 통과했다는 말이되는데 이는 말이 안됩니다.

그래서 어떻게 통과하나 관찰해보려고 사진을 찍으려고 다시 실험했더니 이번엔 2개의 무늬만을 만들어냅니다.

즉, 이 실험으로 자연의 본질은 확률이다 라는 코펜하겐 해석을 뒷받힘 했다 라고 보시면됩니다.

저도 한 반정도만 이해한건데 충분한 설명이 될런진 모르겠네요.

모르시면 이런 글 쓰면 안됩니다^ㅆ^

남이 모르는 것을 지적하기 전에, 자신이 아는 것을 말하시오.

물리학전공이 아니면서 이정도 이해를 하신거면 대단한 겁니다.

제대로 이해하고 있습니다.

감사합니다. 사실 위에 본문 써주신분께서 쉽게 잘 설명해주셔서 이해하기가 매우 쉬웠던거죠..

과학이란 것이  진실이  아닐 수 있다는 것인가요.....  과학은 수단일 뿐  진실을  규명하기엔  아직은 걸음마 단계....

모든 물질은 파동이자 에너지입니다.

우리의 상식은 단지 인간의 감각에 한계의 의해 만들어졌을 뿐입니다. 눈으로 일상적인 물체가 자발적으로 요동치는게 보이나요? 절대 아니죠. 우리는 경험으로 일상의 거의 전부를 판단합니다. 경험은 단지 주관적일 뿐이고요.

http://youtu.be/JUFUsMM79z0

글로 이해가 잘 안 되시는 분들은 동영상으로 보세요.

저는 아인슈타인의 의견에 동의 합니다.
우리가 아직 지식이 부족해서 확률이라고 밖에 설명하지 못할 뿐이지...
단 하나의 명확한 법칙이 없는것이 아닐겁니다.
아직 발견하지 못한것일 뿐...
애초에 전제에서 부터 오류가 있을수도 있죠.

아인슈타인이 주장한 그 내용이 바로 epr 역설인데요.
.
님 얘기처럼 우리 인류가 아직 우주의 숨겨진 변수를 찾지못해서 양자역학이란 이 이상한
.
이론을 통해 확률로만 설명하지만, 나중에 인류의 과학기술이 발전해서 숨겨진 변수를 찾아내면
.
양자역학의 확률론은 폐기되고 다시 결정론적 세게관으로 돌아갈것이다라는 것이
.
이 epr역설 다른말로는 숨겨진 변수이론인데 유감스럽게도 또다른 천재 폰노이만에 의해
.
epr역설은 불가하다는것이 수학적으로 증명되었습니다 ㅋ
.
즉, 숨겨진 변수 그딴거 없다는거죠. 양자역학의 이 괴팍하고 온통 불확실한 확률의 세게가
.
우주의 쌩얼이란겁니다 ㅋ
.
마음에 안드시나요? 어쩔수없어요. 받아들이냐 아니냐의 문제만 남은겁니다

문제는 지금까지의 모든 실험이 양자역학이 옳다 라는 결론이 나오고 있습니다.

그리고 최근에는 그게 더 명확하게 되고 있습니다.

저도 양자역학이 불편하지만 어쩔 수 없이 받아드리고 사용하고 있습니다.

다 필요없고 이거 증명하면
유태인이 아니라도 100% 노벨상은 확정

실제 물리학자들 사이에서는 사이비 용어로 취급받는 주로 철학하시는 분들이 사용하는 용어와 내용
들도 보이고 전혀 엉뚱한 인물을 설명한 부분도 있는데 저녁때쯤에서 불확정성원리와 관련해서  게시
물을 올려드릴께요.

코펜하겐 해석이 불편한 것은 물질의 상태에 대하여 미정('undefined')와 같은 것을 인정해버리는 것이죠.

양자역학을 비판(?)하기 위해서 고안된 슈뢰딩거의 고양이라는 개념은
50%의 확률로 치사량의 방사능이 나오는 밀폐된 상자안에 고양이를 넣었을 때
이 고양이의 상태를 개봉하기 전에 어떻게 볼 것이냐에 대한 이야기 입니다.

그런데, 일반적을 생각하시는 50%의 확률로 고양이가 죽었다거나 고양이가 살아있다... 라고 생각하는 대신에
코펜하겐의 해석은 이 고양이가 '죽어있으면서도 살아있는 고양이' 또는 그냥 미정 으로 간주합니다.
밀폐된 문의 여는 순간에 그 확률이 발동하여 고양이의 상태가 결정된다고 하는 거죠.

근데, 우리는 알고 있습니다. 상자 안에 고양이는 죽었거나 살아있다.
둘 중에 하나이지 두 가지 상태를 다 가질 수는 없다.

그래서 코펜하겐의 해석은 받아들이기는 어렵습니다.
하지만 많은 양자물리학자는 코펜하겐의 해석을 받아들이는 편 입니다.

다른 해석으로 다중세계 해석은 문을 여는 순간에 세계는 살아있는 고양이가 있는 세계와
죽어있는 고양이가 있는 세계로 분화한다고 받아들입니다.

아직도 양자역학이 일반적으로 이해되기 힘든 상황입니다. ^^ (저도 그렇고요)

받아들이는 편이 아니라 받아들여야 다음 스탭이 가능합니다
.
관찰하지 않고 어떻게 물질을 아나요?
.
받아들이지 않는다? 그런 과학자는 없으며 적어도 그런사람은 과학자가 아니라
.
유사과학자라고 해야합니다

코펜하겐의 해석은 현대 양자물리학을 바라보는 많은 방법 중에 하나일 뿐입니다.
그것은 증명할 수도 없고,
그냥 그렇게 보는 방법을 이야기 할 뿐입니다.

많은 양자물리학자들이 코펜하겐의 해석을 따르고 있지만,
그것이 '맞아서'가 아니라 그렇게 보는 것이 '편하기' 때문입니다.

확률로 나타나는 세계에 대하여 굳이 결정을 내릴 필요 없이
고정이 되는 시점까지 '유예'하자는 것이니까요.

이것도 은근히 찬반이 갈리나보네요.
정말 알면알수록 신기하고 흥미로워요.

불확정성의 원리와 코펜하겐의 해석은 관련은 있지만
서로 같은 이야기는 아닌 것으로 알고 있습니다.

불확정성의 원리는 입자의 위치와 운동량을 동시에 측정할 수 없다는 원리를 설명한 것이고 (증명 가능)
코펜하겐의 해석은 세계 또는 물질의 상태에 대해서 어떻게 해석을 한 것이냐에 대한 방법 또는 관점을 이야기 하는 것이므로 증명은 불가능합니다. 그냥 우리는 이렇게 세상을 본다는  입장을 설명한 것입니다.

코펜하겐 해석은 양자역학 전반에 관한 수학에 있어서의 공준과 같은 위치를 차지한다고 보시면
됩니다. 불확정성 원리는 그중의 하나이구요.

코펜하겐 해석이 대세인 이유는 그것이 실제와 잘 맞기 때문입니다. 그도 그럴것이 그 해석자체가
그냥 뜬금없이 나온것이 아니라 이전의 이론과 실험들을 종합해서 정리한 것이기 때문입니다.

하여간 나중에 정리해서 올려야 할것 같네요.

글쎄요. 제가 이해한 코펜하겐 해석은 불확정 원리를 기반으로 한다고는 하지만
수학적 근거를 가지고 있는 것이 아닙니다.

간단히 인용하면 다음과 같습니다.
"코펜하겐 해석에서 핵심은 어떤 물리량의 값이 측정이라는 행위 이전에는 존재한다고 하는 것이 불필요하다는 것이다."

비유적으로 얘기하면 "나는 측정한다. 고로 그 물질은 존재한다" 입니다.

확률함수의 겹침으로 나타나는 전자의 상태가 측정에 의해서 붕괴되면서
하나의 상태로 고정되는 것에 대한 수학적 해석 (즉 설명하는 방법)이지
그 자체가 수학의 증명 대상은 아닙니다.

측정이라는 행위가 발생하기 이전에는 측정값이라는 것을 생각할 필요가 없다는 것이니까요.

내 키가 170cm 라고 하는 것은 측정 전에는 의미가 없는 것이고,
측정 후에도 의미가 없다고 생각하는 방식입니다.

측정 시점 바로 그때만 그 물리량이 의미가 있는 것이니까요.
의문의 대상에 대하여 '생각할 필요가 없다'고 하는 해석 방식이니 불편한 거죠.

틀린 방법은 아니지만....

[x,p] = ih/2pi라는 commutation relation은 왠만한 불확정성 원리를 설명하는 양자역학
교재나 수학쪽에서도 넓게는 군론 좁게는 리군론을 다루는 문서에서는 이미 다 언급하고
있고 조금 advance한 설명을 하는문서에서는 자세히 유도까지 해주고 있는데 수학적 근거
가 없다니요 ^^
슈뢰딩거방정식 + (하이젠베르크, 보른, 파울리의 통계적해석+행렬역학적 풀이->수학적
으로는 선형대수나 연산자이론 뭐 이런것들)을 바탕으로 이미 오래전에 하이젠베르크가
수학적으로 논문으로 냈습니다. 그걸 지금 우리가 배우고 있는거에요 ^^

나는 측정한다의 측정은 고전적 측정을 의미합니다. 양자역학에서 position이나 momentum
과 같은 양은 더이상 단순한 수치가 아닙니다. 에르미트 연산자와 같은 대상으로 표현됩니다.
이러한 방법론을 만드는데 기여한 사람들이 물리쪽에서는 하이젠베르크나 막스보른 수학쪽
에서는 폰노이만이나 힐베르트같은  사람들입니다. 수학의 증명 대상이 아니라 수학을 통해
표현하는것입니다. 우리가 물리에서 접하는 수많은 공식들이 수학으로 표현되는것처럼요

그리고 또한가지 코펜하겐 해석에서 파동함수 자체는 확률적인것이 아닙니다. 파동함수
자체는 이미 결정론적인 수학적 함수입니다. 그걸 고전적인 양으로 뽑아내려 할때
확률이라는 이해가 필요할 뿐인것입니다. 측정이란 물리적 관점에서는 거시적인 측정행위
입니다. 그래서 확률론적으로 밖에 이해할수 없는거죠. 물리적인 실체는 이미 슈뢰딩거
방정식에서의 Hamiltonian과 그 고유방정식으로 구한 고유함수(파동함수)와 고유값(에너지)
로 이미 설명이 가능합니다. 그게 고전적인 물리적인 실체와 양자역학적인 물리적인 실체의
차이에요.

물리전공자신지 아니면 그냥 교양서적이나 철학쪽 관련해서 접하신분인지는 모르겠지만
만약 물리전공자가 아니시라면 왠함하면 어느정도 인정받은 물리학자들이 저술한 양자역학에
관한 교양서로 지식을 접해주셨으면 합니다. 특히 양자역학의 철학적 해석이니 뭐니 이런쪽
으로 먼저 시작하시면 사이비개념들을 남발할 가능성이 높거든요.

과학적 지식은 없지만...  우주는  어떤 고착화된 규칙을 갖고 존재하는 건 아닐거 같음요... 확률로서  스스로  에너지를 발산 하는 존재가 아니라면 우주의 팽창이나 별의 탄생이나 어디서 에너지를 얻으며, 계속 진화 하는지 상상이 안 되는 군요....

고대 잠언을 보면 카오스 혼돈 속에서  만물이 탄생 했다는 신화처럼 우주도 불확실성함 속에서 진화와 탄생을 반복하는 게 아닐까 생각해 봅니다.

wave-particle duality 증명으로 노벨상받은 사람이 있던데..
 Louis de Broglie.. 단 3페이지 논문으로 20대에 노벨상 받은 천재?

과학은 알면 알수록 재미있는 세계입니다. ^^

양자물리학에 근거하여 초자연적 현상이 가능하다고 생각함.