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작성일 : 15-04-08 07:53
불확정성 원리에 관한 간단한 이해
 글쓴이 : 다잇글힘
조회 : 4,893  



단일슬릿 간섭무늬 실험에 대해서 생각해보죠. 



보통 양자역학과 관련해서 특히 빛이 입자냐 파동이냐와 같은 주제를 다룰때는 이중슬릿 예를드는 경우가
많은데 역사적인 맥락에서는 이중슬릿을 예로 드는게 맞기는 하지만 사실 이중슬릿이냐 단일슬릿이냐는 
그리 중요하지는 않습니다. 중요한건 Coherence(결맞은상태)한의 광원이 준비되었느냐와 간섭무늬(현상)를
볼수 있느냐입니다. 물론 단일슬릿보다 이중슬릿이 간섭무늬가 더 선명하게 나타나기는 합니다만 불확정성
원리를 이해한다는 측면에서는 단일슬릿이 보다 직관적으로 이해에 도움을 줍니다.





1. 입사된 놈이 순전히 입자라고 가정할때 (정확히 슬릿구멍에 수직으로 쏜다고 가정할때)

슬릿을 지나고 스크린에 어떻게 찍힐까요? 파동처럼 간섭무늬가 생길까요?
여러차례 입자를 소스로부터 입사시켰을때 정확히 슬릿의 너비 b만큼의 범위안에서
슬릿을 지나서 스크린에 그대로 찍히겠죠. 이건 이해하는데 별 무리가 없을것입니다. 





2. 입사된 놈이 순전히 파동이라고 가정할때 



그럼 고등학교때 이미 배우셨듯이 위와같은 회절무늬이자 간섭무늬를 보실수 있을것입니다. 
참고로 간섭무늬는 무조건 회절무늬의 일종입니다. 회절이라는 현상이 없으면 간섭무늬는
절대 나타날수가 없습니다. 




3. 문제의 양자역학에서 말하는 파동이자 입자라면?







(간단한 시뮬레이션을 보여주는 플래시가 안올라가지는군요 위에 링크를 활용하셨으면 합니다)


먼저 아래 좌측상단부터 시계방향으로 4가지 게이지 슬릿너비,스크린까지의 거리, 스크린 스케일, 파장
이렇게   4가지 게이지가 있습니다. 나머지 게이지들은 상황에 따라 보기좋게 알아서 조정하시고
중요한 죄측상단의 너비게이지를 최대로했다 최소로했다 해보죠.    

너비를 최소로 했을때 스크린의 가운데 보강간섭의 너비가 가장 커진다는걸 알수있고 너비를 최대로
했을때 보강간섭의 너비가 최소가 된다는걸 알수 있습니다. 나머지 보강간섭들도 같은 패턴을 보입니다.


여기서 질문

a. 슬릿의 너비를 극단적으로 줄였을때 스크린에 생기는 간섭무늬의 너비는? 
b. 슬릿의 너비를 극단적으로 넓혔을때 스크린에 생기는 간섭무늬의 너비는?


그렇다면 이게 이게 양자역학적으로 뭔 의미냐?
다음 그림을 살펴보죠



singleslit.jpg



고전적 입자관점에서 보면 

스크린에서 슬릿너비 b영역 바깥쪽에 찍힌 부분은 슬릿을 통과하면서 운동량 성분에 뭔가 이상이 
생겼다는걸 의미합니다. 그래야 그리 찍힐수가 있으니까요. 위아래방향을 그림에서처럼 y축이라고
한다면 운동량 보존의 법칙에 의하면 입자가 그쪽방향으로의 운동량성분이 존재해서는 안됩니다. 

그렇다면 슬릿끝에서 뭔가 상호작용이 있어서 그 성분이 생겼다?
그럴경우는 편향의 경우로 종모양처럼 퍼질수는 있겠지만 간섭무늬는 생기지가 않죠.
비스듬하게 입사되었다 해도 마찬가지입니다. 

간섭무늬가 나타난다는건 철저히 회절현상이 있었다는 뜻이고 파동적인 성질에 기인한 현상이라는
뜻입니다. 그렇다면 y>b/2 or y<-b/2 영역에 생긴 무늬는 입자적으로 어떻게 설명해야 할까요?

이걸 흔히 관찰자 효과라는 용어를 사용해서 이해하는 경우가 있습니다. 측정이라는 행위가 대상에
영향을 끼쳤다는 의미지만

본질은 측정이라는 행위가 대상에 영향을 끼친것이 아니라 입자의 파동적 성질이 만들어낸
자연스러운 현상입니다. 

이러한 파동적 성질은 위에서 언급한 y방향으로의 운동량성분을 어떤 확정된 값으로 고정시
키지 않습니다. 관측이란 위 실험의 Slit (너비 b)를 놓는 행위이지 역학적으로 대상과 상호작용을
하는 행위가 아닙니다. 

굳이 회절현상을 언급하지 않아도 입자가 파동적 성질을 나타낸다고 해봅시다.
파동을 수학으로 묘사할때 사인함수를 사용하는데 이녀석의 값이 위상에 따라 계속 달라지는걸
알수 있습니다. 물질이 고유한 파동을 가지고 있다는 자체가 고전적으로는 설명이 불가능하
고 측정의 불확정성을 내포할수밖에 없죠. 






그래서 양자적 세계로 들어가면 어떠한 대상을 묘사할때는 위 모양과 같은 Wave packet으로 이해를
하는것입니다. 하나의 점이 아니라 퍼져있는 모양이죠. 

입자가 점이 아니라 이렇게 퍼져있는 파동패킷으로 표현되는 이유는 양자적 세계가 거시적인 측정도구
로 (슬릿실험에서 슬릿을 놓는 행위) 보면  저런식으로 표현할수밖에 없기 때문입니다. 상호작용이 
아니라 그냥 자연스러운 물리적 현상이고 이것이 불확정성 원리나 상보성의 핵심입니다. 


예를들어 보죠. 원자는 주위를 감싸고 있는 전자와 중심의 양성자나 중성자로 이루어진 원자핵으로
이루어져 있습니다. 그런데 왜 전자는 원자핵 주변으로 껍질처럼 멀리 퍼져있고 원자핵은 원자의
중심에 놓여있는것일까요? 역학적으로 보자면 둘의 질량차이가 크기 때문아니냐로 설명할수도 있
겠지만 불확정성 원리로 보자면 양성자나 중성자는 질량이 크기 때문에 ΔxΔp=>constant라고 할때
Δp값이 상대적으로 커질수밖에 없죠. 따라서 Δx값이 작아질수밖에 없고 전자에 비해 상대적으로
협소한 영역에 머물러 있을수밖에 없죠. 원자핵이 전자처럼 퍼진 영역에 존재하려면 원자핵의
속도가 광속을 초과해야 합니다. 아시다시피 그건 물리적으로 불가능하죠. 




출처 : 해외 네티즌 반응 - 가생이닷컴https://www.gasengi.com




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백미호 15-04-08 08:04
   
잘 읽었습니다.
관찰자 효과가 아니라 입자 자체가 파동적 성질을 가지고 있다 라고 말씀하셨는데 그 뜻은 입자가 파동을 치며 간다 뭐 이런식으로 이해하면 되는건지요? 그리고 뒤에 ΔxΔp=>constant 라고 하신것에서 change in p (전자의 운동량)까지는 알아듣겠는데 change in x에서 x가 무엇을 뜻하는건가요?
===========================
그냥 찾아봤는데 x는 자리값이었군요. 첫번째꺼만 답해주셔도 됩니닷..
     
다잇글힘 15-04-08 08:11
   
x: position
p: momentum

파동을 치며 간다기 보다는
http://ncc.phinf.naver.net/ncc02/2010/1/26/51/111.gif?type=w646
이 그림처럼 생각하시면 됩니다.
          
백미호 15-04-08 08:15
   
움.. 조금 난해하네요. 입자 하나가 하나가 저런 선을 그리며 간다는건지요?
위에는 퍼져있다고 하셨는데 그럼 입자 자체가 저런식으로 생긴건지..
               
다잇글힘 15-04-08 08:23
   
슬릿실험에서 스크린에 찍힌 간섭무늬로 이해하시면 됩니다. 입자 하나하나로 보자면
간섭무늬 자체는 통계적으로 이해하는거죠. 개별적으로 보자면 그냥 슬릿에 점 하나로
찍힙니다. 마찬가지죠. 입자의 위치라는건 분명 저 위의 한점인데 문제는 wave packet
자체는 x축을 position이라고 했을때 x축상의 현재 위치에 찍힐 확률입니다. 그래서
파동함수는 파동함수 자체로서는 물리적인 의미를 가지지 않고 그 제곱을 취해야
의미를 갖죠
                    
백미호 15-04-08 08:34
   
아아 이제 이해 했습니다. 감사합니다!
도편수 15-04-08 08:29
   
이해하기 어렵지만 이런글 너무 좋아요...재밋구요...
천천히 읽어보고 다시 반복해서 읽어보게되네요.
마크툽 15-04-08 10:57
   
본질은 이렇다 라고 요약하셨는데 오히려 핵심을 놓치고 계신거 아닌지 모르겠습니다. 파동이든 입자든 또는 난해하긴 하지만 양쪽의 성질을 모두 가졌다 하더라도 결과가 항상성을 가지고 일관되게 나타난다면 '관찰자 효과'란 말은 안생겼겠죠?  양자역학적 현상이 정말 난해하고 요물인 것은 그 결과가 관찰할때와 그렇지 않을때 다르게 나타나기 때문 아닌가요?
     
다잇글힘 15-04-08 12:19
   
관찰자 효과라는 말을 왜 물리쪽에서 사용을 안하는지도 같이 생각해보시면 좋죠.
보통 신비주의적 해석을 좋아하시는분들이 많이 사용하는 불확정성 원리에 대한 잘못된
개념입니다. 파동이나 파동의 성질은 관찰자와 무관하게 고유한 실체이자 성질입니다. ^^
          
마크툽 15-04-08 13:14
   
님의 다른 댓글에서 보니 다른 사람에 대하여 '잘못된'이라던지 '사이비'와 같은 단어를 자주쓰시고 이렇게 접근해라 저렇게 접근해라는 충고도 서슴없이 하시는걸로 보아 물리학에 대하여 해박하신 분이라고 생각됩니다. 하지만 양자역학에 관해서만은 그러지 않으시는게 좋을것 같습니다.
양자역학적 현상이 단순히 물질이 가지는 파동성이나 불확정성 때문에 난해한 것으로 여겨지는 거라면 얼마나 좋겠습니까? 익숙하지는 않지만 자연의 속성이 그런가보다고 받아들일수는 있겠죠. 뭐 저부터도 드브로이 물질파를 처음 접할때 거시적인 관점에서 직관적으로 받아들일수는 없지만 개념 자체를 이해하는 것은 전혀 어렵지 않았거든요.
이중슬릿 실험에서 물리학자들을 당혹케 하는 결과는 물질이 가지는 파동성 때문이 아니라 같은 실험임에도 불구하고 전자의 궤적을 관찰하고 있을 때와 그렇지 않을때 스크린에 상이 다르게 나타난다는 부분입니다. 자연의 속성이 원래 그렇다 정도로 받아들이기에는 기본적인 인과율에 위배되는 것처럼 보이기에 당혹스러운거구요.
이러한 결과에 대한 이해를 위한 노력은 아쉽게도 물리학이 아닌 철학(님께서 물리학이 아니라서 사이비에 빠지지 않으려면 경계해야 한다고 하셨던)적인 사고를 더 필요로 합니다.(따지고 보면 물리학이 철학의 일부이기도 하고요)
               
다잇글힘 15-04-08 13:39
   
어찌보면 끈이론이니 다중우주론이니 하는 구체적인 맥락들은 중고등학교 학생들이 오히
려 저보다 더 많이 알수도 있습니다. 시중에 돌아다니는 책을 통해서 말이죠. 문제는 그 사
람들과 저의 차이는 그들은 표피적으로만 이해한다고 저는 근본적으로 이해할수 있는 툴
을 가지고 있다는거죠.

사이비가 맞습니다. 왜냐? 전반적인 물리적인 맥락을 이해하지 못하고 단지 드러난 현상을
툴없이 단지 전해들은 지식으로만 가지고 고전적인 시각에서 접근하고 계시니까요.

님이 하고 있는 얘기들은 이미 제글에서 다 했던 얘기에서 하나도 벗어나는것이 없습니다.
관측 이라는것이 뭘 의미하는지 이미 슬릿을 통해 설명을 해드렸습니다.
님이 관찰하고 있을때라는 가정한 환경은 위에 제가 설명한 슬릿을 놓은 환경이라고 이해
하시면 됩니다. 이미 슬릿을 놓은 상황은 position x와 momentum p에 대한 ΔxΔp의 하나
하나의 델타값이 변화된 상황이라는 것이죠. 철학적으로 생각할것이 하나도 없습니다. 그냥
2*4가 1*8로 바뀐것에 불과합니다. 불변하는 8이라는값은  변화가 없는것이죠. 단지
2,4냐 1,8이냐의 차이입니다. 님이 말씀하시는건 8이 아니라 아예 다른값으로 변했다라는
설명을 하시는것입니다. duality의 의미를 제대로 모르고 계시는거죠. 또한 파동함수 붕괴와
Duality를 구분을 못하시는것 같구요. 철학적인 접근을 하시는건 좋은데 최소한 불확정성
원리의 진짜 의미가 뭔지는 알고 나시고 나서 철학적으로 해결하셨으면 합니다.
                    
마크툽 15-04-08 13:59
   
고전적인 접근이란 님처럼 접근하는 것이 대표적인 고전적인 접근입니다. 기존의 툴(님만이 가지고 계시다는 바로 그..)로 이해하려는 것 자체가 고전적인 접근이지요. 그리고 님의 설명은 아무리봐도 불확정성에 대한 설명이지 이중슬릿 실험에서의 모순적인 결과에 대한 설명이 아닙니다. 님이야 말로 양자역학 chapter 1. 만 배우시고 그걸로 사골까지 우려먹으시려는 걸로 보이네요.
                         
다잇글힘 15-04-08 14:07
   
이중슬릿에서의 모순적인 결과는 없습니다. 이중슬릿이나 제가 설명한 단일슬릿이나
결국은 똑같은 환경입니다. 회절현상이 뭔지 모르시기 때문에 그런 얘기를 쉽게 하시는
거죠. 단일슬릿 자체가 근본적으로 이중슬릿 환경이에요. 그렇기 때문에 이중슬릿이나
단일슬릿이나 간섭무늬가 나타나는 것입니다.

그리고 제가 말하는 고전적인 접근이란 duality를 고려하지 않는 접근을 고전적인
접근이라 말씀을 드리는거구요 ^^ 저만이 가지고 있는 바로 그것이 아니라 대학에서
배우는 수많은 양자역학 교재와 그걸 가르치는 교수님들이 다 그렇게 설명을 하는
그것입니다.

Duality는 position과 momentum의 툴의 간섭과 관계없이 근원적인 측정오차를 설명하는
것입니다. 따라서 그것 자체가 대상의 성질이 바뀐다는것이 아닙니다. 물론 주변환경이나
노이즈가 개입되는것이 실제실험에서는 보통으로 일어나기는 하지만 그것은 노이즈지
불확정성하고는 근본적으로 다른 개념입니다.
마크툽 15-04-08 14:48
   
/다잇글힘 : 저기요, 저 앞에 이중슬릿 실험에 대해서 누가 유튜브 링크 걸어놨더이다. 일단 그걸 중간에 스킵하지 말고 끝까지 다 보고 이야기합시다. 본인 상상으로 '다른 사람은 이런 오류를 범할 것이다'란 가정을 하고 그 가정하에 말씀을 하시니 답답하네요. 불확정성, 물질파, 입자의 파동성 이정도 개념은 웬만한 이공계 출신들은 다 아는 내용이에요. 왜 이걸 자꾸 혼자만 이해하고 있다고 착각하면서 중복해서 설명하는지 모르겠네요. 최소한 다른 사람의 가려운 곳을 긁어주려고 하신다면(양자역학의 대가들도 못했던 것을 님 수준에서 그게 가능할지는 모르겠으나..) 가려운 곳이 어딘지는 알고 다가서는게 예의가 아닐런지요. 거창하게 물리학도를 사칭하지 않아도 이중슬릿 실험이 어떤 실험이고 어떤 결과를 얻었는지는 평범한 사람도 알아들을수 있는 거에요. 그 다음이 이해의 문제인데 다른 물리법칙이라면 물리학자와 일반인이 나뉘겠지만 양자역학적 현상에서는 그 다음 스텝에서 물리학자나 일반인이나 똑같이 메롱 상태가 되거든요.. 그래서 이런 저런 철학적 사고에 매달리는 거고요..
     
다잇글힘 15-04-08 15:32
   
저기요 그 이중슬릿 관련한 유튜브 영상을 저도 봤구요. 그거 관련한 게시물과 고지호라는
분의 글을 보고 이글을 올린것입니다. 그냥 뚱딴지같이 사람들에게 불확정성원리에 대해서
내 지식좀 자랑하자 그런 목적에서 올린것이 아닙니다.

그리구요 물리전공자는 물론이고 심지어 박사학위까지 받고 대학교수까지 되신분들중에서도
이 개념을 완전히 제대로 이해 못하시는분들도 의외로 많습니다. 몇년전에 돌아가셨지만
제가 학부때 모 교수님께서 그걸 가지고 강의시간에 학생들을 상대로 투덜거리신적도 있었죠
대학교수라는 자가 불확정성의 원리의 의미도 제대로 모른다고 ^^

굳이 대학전공까지 가실 필요까지 뭐가 있습니까? 고등학교 커리큘럼에도 이미 다 배우는 내
용인데 문제는 그렇게 다 다루고 있는 내용이지만 심지어 과거 파인만이나 디랙이나 아인슈타
인이나 보어같은 물리대가들도 아리까리해서 무지 고생시켰던 개념이에요. 이중 어느분은 죽
을때까지 받아들이지 않으셨구요. 저같은 경우도 학부시절에는 제대로 이해를 못했습니다.
그냥 그러려니 대충 이해하는 수준이었지요 ^^

계속해서 철학철학 하시는데 Duality에 대한 개념은 제가 설명하는것이 코펜하겐 해석의 가장
정석적인 해석입니다. Duality는 물리 그 자체를 변화시키는것이 아닙니다. 그냥 측정의
불확실성만 높이는것입니다. 측정의 불확실성은 그냥 측정의 불확실성이지 변화된 물리를
말하는것이 아닙니다. 통계에서 평균값의 개념과 분산이나 표준편차 개념으로 이해하시면
됩니다.
          
콜라사탕 15-04-08 16:13
   
알지도 못하면서 또 아는척 글 써 놓고 있으시네,,, 제발 이런글 고마 올리슈
          
마크툽 15-04-08 16:18
   
뭔가 오해를 하시나 본데 저는 철학 관심없구요, 다만 님께서 다른 사람은 개똥철학이나하고 있어서 양자역학적 현상에 대하여 엉뚱한 해석을 하는 오류를 범하고 있다는 뉘앙스로 말씀하신걸 인용해서 저도 철학을 언급하고 있는 겁니다. 개똥철학을 해서 엉뚱한 해석이 나오는게 아니라 양자역학적 현상이 일반적인 인과율에 맞지 않는 엉뚱한 결과를 보여서 사람들이 철학쪽으로 사유할수 밖에 없도록 만든다는 말을 하고 싶은 겁니다. 그리고 계속 Duality를 강조하시는데 그러니까 누가 그걸 뭐라고 하냐구요. 님의 말이 맞아요. 수학적으로 통계함수와 유사할뿐 물리적으로는 그 의미가 아니라는 것도 알구요, 측정의 한계 때문에 발생하는게 아니고 그 자체가 본질이라는 것(이부분 님은 측정의 불확실성이라고 하셨는데 말이 더 길어지는게 싫어서 같이 안다고 치고 넘어 갑시다)도 안다구요. 물론 님이 불확정성원리를 제목으로 하여 글을 작성한것도 알고 있구요. 근데, 내용중에 보면 옵저버 이펙트가 마치 불확정성의 몰이해에서 비롯된것처럼 말씀하고 계시잖아요. 그리고 정작 글을 읽다보면 옵저버 이펙트에 대해서 알고 쓰신 글인지 싶을 정도로 도움이 안되는 이야기를 하고 계시다구요. 아니 도움까지는 아니더라도 같이 생각해 볼 수 있는 글이어야 되는데 본문도 마찬가지고 댓글도 마찬가지고 무슨 근거없는 자신감에선지 전지적 작가시점으로 말씀하시는 부분이 있더라 이거죠.
               
다잇글힘 15-04-08 17:00
   
에휴~~~
뭔 얘기를 하든 이해를 못하실것 같아서 일단 님이 언급하신 그 영상의 4분경 설명을 다시
보시기 바랍니다.

https://www.youtube.com/watch?v=JUFUsMM79z0&feature=youtu.be

관찰기기를 설치했더니 다시 입자같은 성질을 보였다. 그것이 관찰자 효과다 그것이
말이 된다고 생각하십니까? ㅋㅋㅋㅋㅋ

두가지 관점에서 볼수 있겠죠. 하나는 전자가 뭔가를 쑤웅 날렸거나 하나는 관측기가
탐측을 위한 뭔가를 쏘았거나 일단 전자(앞에것)는 말이 안된다는걸 알수 있을겁니다.
하나는 쐈는데 관측기기가 있었으므로 입자처럼 하나는 관측기기가 없었으므로 파동처럼
;;;;
그럼 후자가 문제가 되겠죠. 이와 관련해서 다음 사이트의 설명을 참조하시기 바랍니다

http://physica.gsnu.ac.kr/phtml/modern/wave_particle/uncertainty/uncertainty.html

유튜브의 그 설명과 제가 링크한 보어와 하이젠베르크의 현미경 설명중 어느것이
맞을까요?
ㅋㅋ
                    
마크툽 15-04-08 17:36
   
님 지금 말이 안된다고 웃고 계시지요. 'ㅋㅋㅋ'하고..  근데 그게 바로 핵심입니다.  그정도로 말이 안되는 현상인거죠. 저기서 말하는 '관찰'이라함은 사람이나 장치를 불문합니다. 그 방법도요.  고로, 흔히 잘못알고 있는 '관찰행위의 과정에서 필연적으로 발생하는 어떤 물리적인 영향의 결과다'와 같은 관점은 당연히 배제되어야 겠지요.(차라리 그런 메커니즘이라도 있다면 덜 혼란스러울건데..)
물론 제가 직접 실험을 해 본 적은 없기에 제가 우연히 잘못 기술된 책만을 골라서 읽었을 가능성은 열어 놓겠습니다. 하지만, 제가 본 모든 양자역학과 관련된 적어도 5권 이상의 책에서 이중슬릿 실험의 결과를 일관되게 기술하고 있습니다. 이젠 님도 진지하게 생각해 볼 의향이 없으신지요?

그리고 링크말인데요, 불확정성원리에 대한걸 또 걸어노셨군요.. 허 참. 일관성은 있으시네요. 하지만 가르치신 교수님은 힘드시겠어요.
                         
다잇글힘 15-04-08 17:41
   
1. 사람이나 장치를 불문하고 그냥 보는것만으로도  파동적인 성질에서 입자적인 바뀌나요?
(그럼 하이젠베르크의 현미경에서는 왜 회절무늬가 나타날까요? 서로 모순이잖아요?)
2. 이중슬릿 실험에서 뭘 일관되게 기술했나요?
3. 전 언제나 진지했습니다. 친절하게 원리적인 설명도 해주었구요. 더 어떻게 설명을 해
드릴까요?
               
다잇글힘 15-04-08 17:31
   
그리고 이 유튜브 영상을 만든곳이 이곳입니다.
http://www.whatthebleep.com/
뭐하는 곳인가 봤더니 양자역학과 의식과의 상호관계를 연구하는 곳이라고 하는군요 ㅋㅋ

다음은 위키피디아에 올라와 있는 이곳에 대한 설명입니다.
http://en.wikipedia.org/wiki/What_the_Bleep_Do_We_Know!%3F

Bleep was conceived and its production funded by William Arntz, who co-directed the film along with Betsy Chasse and Mark Vicente; all three were students of Ramtha's School of Enlightenment. A moderately low-budget independent film, it was promoted using viral marketing methods and opened in art-house theaters in the western United States, winning several independent film awards before being picked up by a major distributor and eventually grossing over $10 million.

The film has been criticized for both """""""""misrepresenting science and containing pseudoscience and has been described as a case of quantum mysticism.""""""""
                    
마크툽 15-04-08 17:44
   
그게 왜 웃기죠? 님이 물리학도라면 지금 굉장히 잘못된 관점을 가지고 계신거 아닌지 생각해 보세요. 지식은 잘못 알고 있을 수도 있고 바로잡을 수도 있지만, 님의 지금과 같은 태도는 라플라스의 악마가 활개치던 시절에 통용되던 마인드입니다.
                         
다잇글힘 15-04-08 17:46
   
이왕 악마얘기 하실려거든 맥스웰 악마까지도 이야기를 해주시던가요? ^^
에휴~~ 혹 크리스챤이신가요? 이거 가지고도 뭔가 근거가 모자르시나요?
근자감을 얘기하시길래 근자감의 근거를 댔는데?
          
콜라사탕 15-04-08 16:26
   
슬릿의 두께도 중요한 부분이 되는거요. 만약 파동을 한다면, 파동에 의해서 슬릿 공간에 입자가 튕길 수가 있으니까 그러니 저 실험 자체가 모자른 부분이 많아요.

만약 입자가 슬릿을 통과할때 슬릿의 모서리에 맞는다면 분명 튕기겠죠. 그럼 결과는 다른 값이 나오는거요.

만약 슬릿이 두꺼운 터널 같으면 파동을 하는 입자는 부딪혀서 다른 결과값을 내겠죠.

입자와 슬릿의 관계성. (재질 두께 등)
입자의 속도와의 관계성.(입자를 쏘는 곳에서 슬릿까지의 거리, 속도 등)
입자의 공기의 영향 온도의 관계성(입자의 실내 온도, 습기 등)
입자의 전기적 영향의 관계성 (입자의 전기적 영향, 전자기기에 영향을 받는지 등 전자파 등)

여러가지 정확한 조건을 갖춘 상태에서 실험했을때, 어떠한 조건 값을 얻는지를 살펴봐야 하는데 저건 어설픈 실험이지,,, 그러니 값이 다를 수도 있지.
               
다잇글힘 15-04-08 17:01
   
고딩수준도 안되는 설명을 가지고 어디부터 설명을 시작할지 막막하네요 ^^
          
콜라사탕 15-04-08 16:28
   
불확실성을 논하기 전에, 실험 자체에 모순이나 결함이 없었는지 살펴봐야 하는 것이 중요함.
               
콜라사탕 15-04-08 16:33
   
내가 야구공을 던질때, 구멍이 있는 원판에 던지는데, 그 구멍 모서리에 맞는다면 결과값은, 방향이 다른 쪽으로 점이 찍히겠죠. 이처럼, 슬릿의 영향을 무시할 수 없는 것입니다. 그러므로 값을 정할때, 슬릿에 영향받는 값을 넣어야 하는거요.
               
콜라사탕 15-04-08 16:35
   
그러므로 입자와 슬릿과의 관계성을 먼저 실험하여, 재질 두께에 따른 값이 변하는지 조사부터 해야지. 또한 온도 습기, 전기적 영향 등 공기가 없는 진공상태에서 실험 등으로 여러 데이터를 얻은 후에 불확실성이니 뭐니 말해야지,
               
콜라사탕 15-04-08 16:38
   
어설픈 실험으로 결과를 말하니, 아인슈타인처럼 나도 열받겠네 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ
                    
다잇글힘 15-04-08 17:01
   
그냥 약장수 수준이네요 ㅋ 뭘 모르시면 그냥 가만히 계시는게 본전이라도  찾을수 있습니다.
                         
콜라사탕 15-04-08 17:04
   
ㅎㅎㅎㅎㅎ 무식이 쩝니다 ㅎ
                         
콜라사탕 15-04-08 17:04
   
괜히 아는척 해서 망신당하는 꼴 ㅋㅋㅋㅋ
                         
콜라사탕 15-04-08 17:05
   
왜 설명을 못하시나?? ㅋㅋㅋㅋ

그렇게 아는척 하다가 핵심을 찌르니 아픔?? ㅋㅋㅋㅋ
                         
다잇글힘 15-04-08 17:07
   
초딩한테 미적분을 설명하려니 막막해서요 ^^
                         
콜라사탕 15-04-08 17:09
   
미적분이래 ㅎㅎㅎㅎㅎㅎ 이것은 단순 질문이지,, 슬릿의 영향 ㅎ 여기에 미적분이 왜나와?? ㅎ
                         
콜라사탕 15-04-08 17:11
   
나의 질문은 초딩도 알 수 있는 단순 질문인데 ㅋㅋㅋ 슬릿에 영향 받는 값은 없느냐?? 이 질문에 미적분이 왜 나와?? ㅋㅋㅋㅋㅋㅋ
                         
다잇글힘 15-04-08 17:13
   
여기서 댓글다시지 마시고 관심있으면 따로 게시물을 올리세요.
괜히 댓글란 어지럽히지 마시고 ^^
                         
콜라사탕 15-04-08 17:14
   
자신의 부족함을 욕하고 자신의 부족함을 사죄를 구해야 되는 것이지요 ㅋㅋㅋ
                         
다잇글힘 15-04-08 17:19
   
저는 자신감도 부족하고 무식하니 님의 고차원적 영역에서 열심히 노시기 바랍니다.
수준높아서 상대하기가 몹시 힘드네요 바이바이
마크툽 15-04-08 18:10
   
다잇글힘/ : 결국은 일관된 우김과 논지를 흐리는 와중에도 현학적인 자세는 잃지 않는군요. 님 덕분에 이런 사람도 있구나 하고 웃고 갑니다. 님이 콜라사탕을 대하면서 느끼는 그 느낌 이랄까요...ㅎㅎ
     
다잇글힘 15-04-08 18:21
   
제가 뭘 우겼는데요? 관찰자 효과란 존재하는데 존재하지 않는다라구요?

. 단지 보는것만으로도 파동적 성질은 사라지고 입자적 성질만 관찰된다
>하이젠베르크 현미경의 회절무늬는 뭘로 설명하실건데요

라고 질문을 드렸습니다. 답은 없으시고 우기신다는 얘기로 살짝 넘어가시네요

다시 처음부터 설명을 드릴까요? 상보성과 불확정성의 원리에 대해서 그리고
그것이 왜 이중슬릿의 간섭효과를 설명하는지?

님의 일관된 견해는 관찰자 효과가 일어난다입니다. 그것은 알고 계시죠?
할말이 없으셔서 정신승리하셨다고 간주할까요? ㅋㅋ
          
무숨부라 15-04-09 23:25
   
다잇글힘님은 전혀 우리에게 이른바 '설명'을 하지 못하고 있습니다.
"불확실성은 그냥 측정의 불확실성이지 변화된 물리를 말하는것이 아닙니다. 통계에서 평균값의 개념과 분산이나 표준편차 개념으로..."
웃음밖에 안나옵니다. 측정 자체의 문제점을 불확실성 개념으로 보다니... 불확실성이 아니라 '중첩'의 개념으로 보아야 합니다. 그래서 머리아픈 것이지요. 학생들이 빠지기 쉬운 함정이죠. 양자역학의 양자(Quantum)이 무슨 뜻인지부터 알아야 합니다.
그나저나 물리학계는 말합니다. "닥치고 맞으니까 외워!"
               
다잇글힘 15-04-10 10:12
   
에휴~~ 님도 위에분처럼 파동함수 붕괴와 상보성의 차이를 이해를 못하신거 같네요
다시 읽어보세요 ^^
이미 제 글에서 결정적인 문장을 하나 남겨놨습니다. 님이 지적한
"불확실성은 그냥 측정의 불확실성이지 변화된 물리를 말하는것이 아닙니다. 통계에서 평균값의 개념과 분산이나 표준편차 개념으로..."
그 부분은 해석이지 결정적인 부분은 아닙니다 죄송합지만...
결정적으로 외우라가 아니라 결정적으로 이것이다라고 설명을 했습니다.
한번 찾아보세요 그부분이 어디일지 ^^
굳이 제글이 세상은 이러니 이렇게 이해해라 수준에서 끝난다고 생각하신다면
불확정성 원리에 관한 수많은 글들이 영문을 포함한 우리글로 되어 있으니 교차로
검증을 해보시던지  잘 모르는건 비난의 대상은 아닙니다. 하지만 자기도 잘 모르면서
잘 아는척 하는건 비난의 대상이죠.
               
다잇글힘 15-04-10 11:35
   
이렇게 부연설명을 해보죠.

님이 말씀하시는 파동함수 붕괴는 양자세계의 Stochastic한 성질을 설명하는것입니다.
주사위를 굴리는것처럼 정수 1에서부터 6까지의 측정에 의한 값이 예상된다고 해보죠 아니면
나왔다고 해보죠 그리고 각각의 정수값에는 가중치가 매겨져 있습니다. 그것에 따라 결과값이
나올 확률이 정해져 있겠죠. 이렇게 측정에 의해 결과가 무작위적이지만 통계적 규칙을
가지고 값을 뽑을수 있는것을 파동함수 붕괴로 생각하시면 됩니다. 이것 자체는 측정
오차를 설명하는것이 아니라 Randomness를 설명하는것이죠. 시스템의 환경이 정해지면
(주사위와 비슷한 환경)그것이 확률적으로 분산되어서 측정된다는거지 결과가 특정한
 결과값의 집합이라는 것은 이론적으로 확실하게 정해져 있습니다.

문제는 실제 실험에서 얻는 측정치는  그렇지 못하다는거죠.보통 광학에서  Broadening(퍼짐현상)
이라고 하는데  실제로는 1,2,3,4,5,6 이렇게 측정되는게 아니라 1.1 2.4. 3.3, 3.9
,4.8,6.3 이런식으로 오차가 개입된 결과치를 냅니다. 이를 오실로스코프같은 기기로
(1,2,3,4,5,6)를 놓은 축에서 확률밀도(intensity)를 측정한다고 했을 예를들어 3이 나와야할 위치
에서 마치 종모양의 피크를 형성하면서 살짝 퍼져있는 형태를 보입니다. 왜냐? 불확정성 원리때문에
그렇습니다. (물론 주변환경과의 상호작용으로 간섭현상의 영향도 작용되지만 그 간섭작용 자체도
노이즈가 아닌 이상 단순한 수치적인 이동을 야기할 뿐입니다. 이동된 수치상에서도 값이 분산되서
나오구요.그리고 한편으로는 Broadening의 종류는 다양합니다. 제가 설명하는건 natural broadening
이라고 합니다.)측정자체에 의해 1이든 2이든 3이든 4이든 5이든 6이든 랜덤하게 나와야할 이값
자체도 정확하게 나오지 않고 오차가 생깁니다. 위에서 언급된것처럼 1이라는 값은 실제환경에서는
정해진것이 아니기 때문입니다. 이건 중첩붕괴로 인한 확률로 정해지는것이 아니라 상보성으로 정해
지는것입니다. 확률로 정해진것은 1,2,3,4,5,6 그 자체조 1-6이 나올 확률은 1/6로 각각 랜덤하게
나올 수 있지만 그것자체를 실제 측정하더라도 1-6이 그냥 나오는것이 아니라 오차를 가지고 랜덤
하게 측정된다는 것입니다. 님이 말씀하신 중첩이란 주사위가 1-6까지의 값들로 채워진것을 말하는
것입니다. 그걸 던져서 어떠한 값이 나오는건 파동함수 붕괴지만 실제 1-6이라는 개별적인 정수로는
실제 자연계에서 측정되지 않는다는것이 상보성이에요. 굳이 엄밀하게 주사위상황을 보정해보자면
주사위가 정확하게 정육면체가 아니라 각각의 평면이 smooth하게 곡면처럼 휘어져 있다고
생각하시면 됩니다.
     
콜라사탕 15-04-08 18:28
   
마크툽님은 가만히 있으면 될껄 ㅋ 나를 부르시나 ㅋ

관찰자 효과는 나도 안믿는 것임.

왜냐하면, 관찰자란 어떤 관점이냐에 따라 다른 것임.

전자가 지나간 것은 우리가 육안으로 볼 수 없고, 전자가 자신이 누군가가 본다는 것을 알지 못함.

측정장치(관찰자)에 의해서 간섭받았다고 생각함.(전자파 등)

즉, 관찰자 효과는 정확한 실험에 의해서 존재한 것이 아니라고 봄.

하지만, 이것은 양자물리학에 대해서 호기심을 주기 때문에, 과장 홍보하는 것임.

마치 윔홀과 화이홀과 같은 논리임. 그래서 우주에 관한 신비에 대한 호기심을 일으키는 작용을 하기 위한 과장 홍보
          
콜라사탕 15-04-08 18:51
   
관찰자 효과가 진정 존재한다면, 육안이냐?? 아니면 전자기기냐?? 어떤 시점에 의해서 전자는 그것을 느끼고 모양을 바꾼단 말인가? 하는 의문이 생김.

즉, 관찰자 시점이란 자체가 모호하고, 또한, 두 가지 결과를 갖게 된다면, 우리가 없을때(인간, 동물, 인지하는 존재)에 전자의 활동이나, 물질의 현상이 다르게 표현될 수 있다고 과장 하는 것임.

우리가 인지할때에는 어떤 모양을 하게 되고 인지하지 않으면, 그것은 공허한 空의 차원이 된다라는 허황된, 불교 논리임 ㅋㅋㅋㅋ 불교쟁이들의 뻥튀기 논리

즉, 관찰자 효과로 두 가지 성질을 알 수 있다면, 관찰자가 아닐때의 성질도 알 수 있다는 뜻이 됨. 그러므로 관찰자 효과는 말 자체에서부터 오류임 ㅋ
피보이 15-04-09 15:19
   
양자물리학을 왜 여기다...양자물리학은 좀더 시간이 지나야 합니다...
왈가왈부할 필요가 없음...머리좋은 과학자들에게 맡겨놓으면됨.
불확정성 원리는 매우좋아함 우리의 미래가 정해지지 않은거니까...
무숨부라 15-04-09 23:33
   
관찰자 효과라는 말을 왜 물리쪽에서 사용을 안하냐면 이유는 한마디로 전혀 '설명'할 수 없기 때문입니다.

단지 파동함수의 확률로 해석할 수 있죠. 파인만이 적분을 사용하여 잘 해석한 바 있죠.

결과론적인 '해석'과 '설명'은 큰 차이가 있는 것입니다. 얼치기 물리학도가 곧잘 빠지는 함정이죠.

설명하려하지 마십시오. 전세계 어느 과학자도 설명할 수 없습니다.
     
다잇글힘 15-04-10 10:22
   
다시 읽으세요 다시 ... 불확정성 원리와 관련된 명확한 설명은 이미 잘 되어 있습니다.
그걸 님이 이해를 못하셔서 그렇죠. 님도 마크툽님 범주에서 손톱만큼도 벗어나지를
못하고 계시네요.

그리고용 파인만 인티그랄은 미방형식의 뉴턴역학을 라그랑지안을 이용해서 적분형식으로
새롭게 정리해서 라그랑주 역학으로 재탄생시켰듯이 역시나 미방형식의 슈뢰딩거 방정식을
라그랑주가 했던 방식으로 그냥 적분식으로 고친것에 불과합니다. 이건 그냥 전통이에요
맥스웰 방정식도 미분형이고 적분형이 있듯이 슈뢰딩거 방정식의 적분식 표현이라고 보시면
됩니다. 얼치기 물리학도가 곧잘빠지는 함정이 아니라 얼치기 철학도들이 곧잘 빠지는
내가 다른 학문도 잘 안다라는 그 함정에 님이 지금 빠진신거에요.  이미 다 설명되어서 주류로
남았고 게다가 1950년대 이후 결정적인 실험과 설명으로 이미 코펜하겐 해석은 더할 나위없는
위상으로 남겨져있는데도 물리 소사이어티 이외의 사람들이 얘기하는 주변부 얘기만 들으시
다보니 잘 모르시는거죠.