김상욱의 양자공부 세번째 후기

지금
2019-12-08 21:54
60

양자역학에서는 전자가 입자이면서 동시에 파동의 성질을 가진다고 말한다.

공존할 수 없을 것 같은 성질이지만 파동성과 입자성 각각은 실험으로도, 수학적으로도 증명되었다.

그런데 이 둘을 함께 관찰할 수는 없다. 파동의 성질을 보이는 전자는 관찰하는 순간 입자로서만 관측된다. 

측정전에는 양자 중첩상태로 있다가도 측정이 이루어지면 입자로서의 실재적 상황으로 귀결된다는 것이다.

측정에 의해 대상이 만들어 진다는 것이다 . 이미 존재했던 객관적? 세계가 있는 것이 아닌 것이다.

그럼 파동으로서의 성질은 어떻게 되었을까 ? 어디로 가버렸나?

이와 같은 측정의 문제는 양자역학의  가장 어려운 문제이며 결국 여러 해석을 만들어 내었다.

코펜하겐 학파는  관측 순간 파동이 수축되었다고 내지는 파동함수가 붕괴되었다고 말한다.

코펜하겐 해석은 가장 다수의 의견이고 우리가 주로 이해해 왔던 양자역학이다.

또 다른 해석이 다세계 해석인데  파동수축이라는 가정을 사용하지 않고 측정하는 순간 입자로서의 전자의 세계와

파동으로서의 다른 세계, 관측할 수 없는 세계가 있다는 것이다. 내가 없는 우주이므로 알 수 없다는 것이다.

다세계 해석은 측정하는 순간마다 우주는 여러개로 나뉘어 진다.

문제는 측정이 이루어 질때마다 우주가 나뉜다면 얼마나 많은 우주가 존재한단 말인가?

이런 해석은 다중 우주설로 나아간다. 아직은 과학이라 부르기 어렵지만 그 지긋지긋한 측정을 문제를 피하기 위해 일부 학자들은

솔깃하기도 한다.

파인만은  양자역학을 완전히 이해한 사람은 이 세상에 단 한 사람도 없다고 하지만

이제 양자역학이 없는 현대 문명은 상상조차 할 수 없다.

양자역학의 원리가 작동하는 컴퓨터 , 양자컴퓨터까지 상용화를 기다리고 있다고 한다. 

나역시 양자역학에 대한 이해가  일천하기는 하지만 양자역학,  과학이 얼마나 우리 삶에 침투해 있는지 다시 한번

실감했고 과학이 단지 객관적 이론이 아니라 세상을 보는 눈을, 태도를 바꾸어 가는 중요한 원천임은 분명한 것 같다.

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