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14/01/22 21:45
그러게나 말입니다. 끄끄끄끄
특히 '관측'의 문제에 대해서는 일반적인 '이치'를 가지고는 설명이 되지 않으니 이런저런 '해석'이 제시되어 있습니다만. 아직까지도 결론이 나와 있지는 않습니다. 다만 '다수설'이 있을 뿐이죠. 어헣어헣
14/01/22 23:59
물질이란 무엇인가, 본질이란 무엇인가, 존재란 무엇인가와 같은 질문과 맞닿아 있는 느낌이 들지만, 우리가 일반적으로 떠올리는 물질, 본질, 존재 같은 개념에 대해서 물리학은 다루지 않죠. 거꾸로 물리학이 먼저 몇 가지 진실들을 보여주면 철학이 쫓아와 그것을 포함한 논의를 새로 전개할 뿐입니다.
첨단물리학이나 입자물리학은 철학과 맞닿아 있다거나 과학의 근간은 철학적 사고라는 이야기를 너무 싫어해서 첨언해봤습니다. 전혀 그렇지 않은데 흔히 오해하는 일이라서요.
14/01/23 14:10
과거에 철학이하던 분야를 이제는 물리학이 하는거죠,
이런 변화의 원인은 학문분야에서 축적된 다양한 요인들이고요. 과학의 근간이 철학적 사고 라는 말은 사실은 현대의 '철학적 사고'가 과학인거라고 해야......
14/01/23 01:19
가장 보편적인 해석인 코펜하겐 해석에 따르면 양쪽으로 통과할 수 있는 확률이 모두 존재하고 그 확률은 각각의 전자의 상태에
의해 결정됩니다. 그 상태들이 이중 슬릿을 통과하면서 간섭을 일으켜 도달할 수 없는 곳(확률이 0)과 아닌 곳으로 나뉘게 되죠. 그것들을 반복적으로 보면 위의 이중슬릿 실험에서의 결과로 나타나게 됩니다. 하지만 관측장치를 두는 것은 전자의 상태가 한 곳을 통과하는 경우의 상태로 한정시키는 (영어로 표현하면 collapse) 효과을 주게되면서 단일 슬릿을 통과한 결과 두개를 단순히 합친 것처럼 보이게 합니다.
14/01/22 21:40
예전에 이 영상을 볼때 영상의 내용과는 조금 궤를 달리하지만 하이젠베르크의 불확정성의 원리같은건가보다 하고 그냥 넘어간 기억이..
14/01/22 21:58
맞습니다. (정확하게는 '위치와 운동량'이구요)
다만 '관찰기구의 간섭 때문'이라고 알려져 있는 부분은 좀 어폐가 있습니다. 이 현상이 생기는 건 관찰기구 때문이 아니고 자연 고유의 성질이라서요. 흐흐 (그렇게 알려져 있는 이유는 대중서들이 불확정성의 원리를 설명하는 방법 때문인데, 뭐 어쩔 수 없는 한계 같습니다. 제대로 설명하려면... 어헣어헣)
14/01/22 23:21
음 제가 질문을 제대로 이해한 게 맞다면, 그거랑은 별 상관 없는 이야기입니다. 입자가 하나일 때도 일어나는 현상이니까요.
(entangle은 서로 다른 입자가 서로 얽혀 있는 상태를 의미합니다.)
14/01/23 12:35
저는 일반물리 배울때 위치를 정확히 알려면 빛을 세게 가해줘야하는데 이렇게 되면 가해준 빛 때문에 운동량이 달라지고 적게 가해주면 위치를 정확하게 알수없다... 는 식으로 배웠었는데...
14/01/22 21:44
하이젠베르크의 불확정성의 원리도 슬슬 수정이 가해져야 하는 시대가 오긴 왔죠 흐흐. 양자역학을 십 년 넘게 공부했음에도 불구하고, 아직 겉 껍데기 수준도 이해하지 못한다는 생각이 듭니다. 물리학은 오묘해요.
14/01/22 22:40
제가본건 http://youtu.be/q7xPnxG4D9o 입니다. 위 만화는 33분쯤에 위치하는걸로..
덧) 근데 만화부분을 제외한 다른부분에 대해서는 그다지...
14/01/22 21:55
벽도 일종의 관측장치 아닌가요?
어느시점에서 관측하느냐에 문제일텐데.... 그나자나 재작년이였나 물리학회에 서울해석에 관한 세션이있던데 저는 양자역학을 잘 모르므로 듣지 않았습니다. 코펜하겐해석과 어떻게 다를지 궁금하긴 한데...
14/01/22 22:05
벽과 나중에 추가된 눈동자(관측자)의 차이는,
벽은 빛알갱이가 '어느 구멍으로 통과하는지'를 알지 못하지만, 눈동자는 안다는 점입니다. 이 차이가 중요합니다. 어헣
14/01/22 22:03
양자는 이해하려하면 안됩니다. 단지 계산할뿐.
그게 현대 물리학의 방향이자 지금으로선 유일한 해결책이죠. 양자현상을 어떻게 해석하는가 하는 문제는 대중적으로야 제일 유명하지만 리서치 프론티어에선 별로 신경안쓰는 주제입니다. 계산하는데 별상관없거든요. 어떤의미론 철학자들을 비롯한 인문학도들에게 넘겨준 셈이죠. 초끈이론은 양자역학의 해석과도 무관한 내용으로 양자역학을 기술하는 수식과 상대성이론의 중력장 방정식을 합치려는 시도의 결과물이죠. 철학도 물리학도 아닌 사실상 수학의 영역에 가깝습니다.
14/01/22 22:12
음; 그러면 '계산'이 끝나면 정리된 수식들을 가지고 이런 현상을 이해하는 게 가능할까요?
아니면 그저 끝없는 수학 연구만이 반복되는 건가요?
14/01/22 22:48
계산은 항상 잘 끝납니다. 그리고 계산결과를 실험값과 비교하는 건 물리나 공학에서 매일같이 하는일이죠.
그런데 수학연구에 있어 계산은 본질적이지 않습니다. 중요한건 [증명]이죠. 초끈이론에 관련된 여러 계산들은 수학적으로 증명되려면 정말 한참 멀었습니다. 아니 초끈까지 갈것도 없습니다. 얼마전 힉스입자 관측으로 완성된 표준모형을 비롯한 양자장 이론에 관련해서는 실험과는 너무 잘 맞아서 절대 틀렸다고 볼수없고 물리학자들은 대충 증명했다 치고 마음껏 사용하지만 최첨단 현대수학으로도 증명할 길이 아직은 요원한 그런 계산법들이 수두룩합니다. 어떨땐 지금이 마치 18세기에서 극한의 개념없이 미적분을 하던시대처럼 느껴질때가 있어요.
14/01/22 23:06
아뇨 그건 (Analytic Continuation:이번엔 [해석적 연속확장법] 정도로 번역해볼까요..)
수학적으로도 이론이 잘 확립되어 있는 부분입니다. 거의 백년전에 완성되었다고 볼수도 있는 어찌보면 고전적인 내용이죠.
14/01/22 23:12
음 초끈이론 학자들은 수학을 만들어나가면서 물리를 하고 있다고 보시면 될 것 같네요. 초끈이론의 정점에 있는 학자가 수학의 노벨상인 필즈상을 받았었습니다.
14/01/23 01:44
참고로 1+2+3+4+... = -1/12입니다. 이건 String Theory에서 이용되는 계산이죠. 물론 훨씬이전에 zeta function이나 Ramanujan Sum을 통해서도 나오는 값이지만요.
이건 그래도 어느정도 물리적으로 이해는 가는것중 하나죠. 물론 수학적으로 이해가 안될수는 있지만.
14/01/23 01:13
단지 계산할 뿐이라는 표현에 격하게 공감되네요. 크크크크 거기에 추가로 양자역학을 이용한 계산이 어떤 의미로 해석되는지도 참 중요한 부분인 것 같습니다.
초끈이론이 수학의 영역에 가깝다는 것은 동의하지만 양자역학과 무관하다는 것에는 동의할 수가 없네요. 중력장을 quantisation하는 것이 기존의 양자장론으로 불가능하다는 것을 깨닫게 되면서 그것을 가능하게 여분의 차원을 도입하면서 발전된 이론의 하나가 초끈이론이라 생각합니다. 물론 아직은 이론적인 모델이 불과하지만 양자역학 상대성이론과의 연계가 없다고 말하기엔 나름의 논리를 가진 이론이지 않나 싶습니다.
14/01/23 07:46
아 제 표현이 이상했군요. 양자론의 해석의 문제와 무관하다는 것은 저도 같은 생각입니다.
하지만 물리학보다 수학에 가깝다는 말에는 개인적으로 조금 의문입니다. 현재 초끈 이론을 통해 어떤 현상을 이론적으로 설명하거나 실험적으로 확인할 수 있는 것을 얻어내지는 못했기 때문에 아직 확실한 이론으로 인정받지 못한 것이지 그 이론의 체계는 물리학에 충실했다고 생각합니다. 맞는 이론인지 아닌지의 여부는 알 수 없지만요. (현재는 강한 상호작용-핵물리-보다 고체물리나 다른 부분에 대한 연구로 넘어가는 추세라 점점 더 의문이 커지고 있다고 합니다.)
14/01/23 10:17
조금 가혹하게 말하자면 말씀처럼 물리학 주류에서 설 자리가 점점 없어지기에 초끈이론이 수학과 점점 친해지고 있는 추세라고 할수있겠죠. 이론의 성립이야 철저히 물리학의 바탕과 전통위에서 이루어졌지만 작금에 와서 제가 느끼기엔 초끈은 이미 물리적인 자연의 실재가 어떤지 별로 고민하지 않는 혹은 고민할 필요가 없는 학문이 되어가는것 같습니다. 서서히 물리학의 범주를 벗어나고 있다는 뜻이고 초끈이론을 통해 예측되는 수학적인 가설들이 적어도 수학 분야에서는 앞으로도 지금까지 이상으로 센세이션한 결과들을 몰고올 것으로 보고 있습니다. 개인적으로는 수학적인 정합성은 자연의 실체와 동치가 될거라는 믿음이 있기도 하고요.
14/01/22 22:07
양자역학과 양자전기역학을 응용한 신의료기술을 홍보하는 어떤 의사가 생각나는군요(..) 물리학자들은 이런 걸 발견하지 말았어야 했어(..)
14/01/22 23:02
그러고보니 아인슈타인만큼 현대물리학의 양대산맥-상대성이론, 양자역학- 모두에 기여한 과학자가 없을 거라고 생각했는데, 맥스웰 역시도 나름 엄청난 기여를 했군요.
전자기학을 완성시켜서 고전역학과의 모순점을 발생시켜 상대성이론의 모티브가 되었고, 전자기학을 완성시켰지만 흑체복사에 들어 맞지 않아서 양자역학의 출발점을 만들어 준 역할을 했군요.
14/01/22 22:14
미국에서 양자 인탱글을 이용해 수백 킬로미터 떨어진 거리에서 입자의 순간이동(혹은 복사) 실험에 성공했다고 하던데,
이걸 이용하면 어떤 먼 거리라도 일순에 정보전달이 가능하다는 것인 지도 궁금하더군요. 수백 수천광년 떨어진 먼 거리라도 일순간에 정보전달이 가능한 것일까요?
14/01/23 01:02
quantum teleportation (양자 전송)에 대해서 이야기하시는 것 같은데, 빛의 속도보다 빠르게 전달하는 것은 불가능하다는게 결론입니다. quantum채널이라는 것과 classical채널이라는 것을 통해 양자 전송 (사실은 전송이라기보다 같은 state를 가지게 한다라는 게 더 정확한 표현인 것 같습니다. 실제 물체가 이동하는 것이 아니거든요.)을 할 수 있는데 classical 채널의 존재로 인해 빛보다 빠르게 정보를 전달하는 것이 불가능합니다.
14/01/22 22:37
제가 어디서 듣기론 양자역학을 이용한 기계가 "복사기"라고 들었는데요
이해도 할수 없는 이론을 응용해서 기계를 만들고 양산할수 있는겁니까?? 그 말이 맞다면 어떻게 복사가 된다고 처음에 구상한거지;;
14/01/22 22:46
그래서 위에서 Quantum님께서 말씀하신 '양자는 이해하려하면 안됩니다. 단지 계산할뿐.'이 중요해지는 겁니다.
좀 더 자세하게 말씀드리자면, 물리학자들도 현재 관측되는 레벨에서 입자들이 어떤 양상을 보이는지는 잘 파악하고 있습니다. 이해를 하지 못하고 있는 부분은 '그렇다면 왜 그런 양상을 보이는가'인데, 그건 사실 몰라도 기술개발은 가능한 거니까요.
14/01/23 01:24
어떤 종이에 적혀져 있는 내용을 하나의 상태 a라고 한다면 그 a라는 상태를 새로운 종이(상태 b)에 덮어 씌우는 것을 양자역학에서 보는 복사(cloning)의 개념입니다. 위에서 댓글에서 이미 언급한 quantum teleportation (양자전송)이라는 것을 통해 상태의 전송이 가능합니다. 그것이 복사기와 같은 원리입니다.
14/01/22 23:07
'안다'라는 건 어떤 것을 자기에게 익숙한 것들의 합으로 인식하는 거라 봤을때, 양자 세계를 우리에게 익숙한 입자 혹은 파동으로 보기 때문에 생기는 문제 같습니다.
14/01/22 23:34
문과출신으로 빛의물리학 시리즈를 여러번 보았지만 보고난후 기억나는건 이름조차 기억안나는 모교수님이 조교들에게 2년이 넘도록 알파입자를 은박지에 쏘게한 실험에 대해서입니다? 그 부분의 해설을 듣는 순간 교수가 너무 잔인하다는 생각을 했어요. 아주 인상적인 부분이었습니다.
빛의 물리학에서는 여관으로 들어오는 손님이 순간 두명으로 늘어났다가 하나로 변한다. 그래서 이상하게 여긴 주인이 CCTV를 설치했는데 그러니 두명으로 안늘어나더라며 설명을 하더군요. 볼 때마다 이게 뭔 X소리인가 생각합니다.
14/01/23 14:14
원래 많은 실험, 연구들이 누군가를 갈아넣어서 이루어지는지라 ㅠㅠ
'대가'라도 적절히 주고 있었다면 괜찮은 일입니다. 제가 굴러먹는 사회과학에서도 연구하나 굴리는데 아무렇지 않게 2년치 신문을 읽고 '%%'에 관련된 부분을 스크랩해봐 라는 지시가 하달되곤 하죠......
14/01/23 00:04
양자역학이 신비롭고 새로운 관점들을 많이 만들어낸 것은 사실이지만 양자역학은 사물의 본질에 대해 골똘히 생각하는 그런 추상적 사고의 산물이 아니라 엄밀하고 객관적인 실험과 수학적 계산의 산물입니다. 그렇기 때문에 상식을 뛰어넘는 결과들을 진실로서 받아들일 수 있는 것이죠.
14/01/23 00:05
피지알에 가끔씩 양자역학 관련한 게시물이 올라오면 이해를 못해서 슬펐는데 지난 학기 교양수업으로 이와 관련된 수업을 들어보니 오..괜춘한데? 재밌네? 까지 갔었드랬지요..하지만 거기서 한발짝 더 알아보려하면 이해하기가 또 어렵네요..
위의 이중슬릿실험도 배웠었는데 우왕크 신기크 하다가 집에서 좀더 검색해보면 한숨만 쉬어지고...허헣
14/01/23 00:08
양자역학을 가장 잘 나타내주는 단어는 '안알랴줌'이지 않나 싶습니다.
위치? 안알랴줌. 운동량? 안알랴줌. 심지어 공부를 해도 당췌 뭔소린지 눈이 두뇌한테 안 알려줍니다. 헿
14/01/23 00:22
솔직히 현대물리학 수업 들으면서 아인슈타인까지는 "그래 어떻게든 그럴 수 있겠지" 하고 이해하는 척이라도 해봤습니다. 허나 양자역학부터는 도대체 내가 배우는 게 과학인지 문학인지 헷갈리기 시작하더니 우주에 대해서는 거의 시를 배운다는 마음가짐으로 듣게 되더군요. 이해하려는 마음을 포기하니 물리학 교과서가 아름다운 은유와 암시로 가득한 문학서로 보이는 놀라운 경험을 했습니다....여기에 자극받아서 한 학기동안 현대물리학 수업만 듣고 나면 싸이 다이어리에 시를 쓰고 있는 제 자신을 발견하게 되었어요.
14/01/23 14:16
여자친구에 대한 검출수단이 미지속에 있던가, 혹은 여자친구라는 입자가 나타나게 할 수 있는 에너지량이 우주가 가진 총량보다 클수도.......
14/01/23 01:32
결정론적이였던 기존의 물리학을 송두리째 뒤엎은 것이 양자론이죠. 뉴턴이나 아인슈타인의 이론은 초기의 상태를 알고 있으면 그 물체의 운동이 결정된다는 것을 나타냅니다. 하지만 양자론이 등장하면서 물체의 상태는 하나의 독립적인 상태 (운동이 이미 결정된 상태)가 아니라 여러 상태들의 중첩이라고 말할 수 있게됩니다. 따라서 상태를 어떻게 측정하냐에 따라서 결과가 달라지게 되는 것이죠. 그래서 양자역학을 이야기하기 시작하면 측정을 떼어 놓을 수 없습니다. 하지만 그 측정조차도 물질의 상태에 영향을 준다는 것은 함정이죠. 크크크크
오랜만에 이 글을 보니 상대론 양자 통계역학에서 나오는 흥미로운 내용들을 한번 정리해서 올리고 싶다는 생각이 샘솟습니다. 흥미롭고 재미난 글 감사합니다.
14/01/23 01:53
우리대학은 왜 기초 양자역학이 필수과목이였는지... 그래도 교수덕분에 재밌게 들었던 기억이 있네요. 진짜 이해못하는것도 그냥 수학문제 푼다고 생각하고 하면 답은 잘나오더라고요
14/01/23 02:50
상당히 깔끔하게 비유를 한 게 있었는데, 광자와 전자 모두 오델로 게임의 말 같다고나 한 비유였습니다. 그게 아마 뉴턴잡지 7월호였던 걸로 기억하는데 정확한 연도가 기억이 나지 않네요. 꽤나 오래 전에 읽었던 잡지인데.
14/01/23 06:03
인간은 진화론적으로 거시세계만 보고 느끼고 살았는데 미시세계가 직관적으로 이해 안된다고 해서 이상한건 없는듯 합니다.
양자역학은 그러려니 하고 계산만 하면 장땡이죠.
14/01/23 07:57
본문 그림은 가끔 인용해서 써먹기도 하는 얘기지만...
그와 별개로 양자...어렵습니다... 양자에서 전공 첫 재수강이 .... ㅠㅠ 양자는 정말정말정말정말 이해가 안됩니다.
14/01/23 08:39
함정은 아인슈타인의 상대성이론이 이해하기 쉬우냐? 그건 아니라는것, 일반적으로 이러저러하다 정도로 사람들이 아는것 정도지 일단 수업들어가면 그걸 이해할 수 있는 사람은 극소수죠. 그 많은 텐서수식들....... 제 주변에 물리학 박사분들이 많은데 (서울대, 카이스트 출신으로 같이 물리에 관해서 얘기하면, 정말 이 사람 괴물같다 라는 생각이 자주 드는..머리에 책이 들어있는거 같아요) 그 분들도 상대성이론 배우다가 펜을 꺽었다는 얘기를 자주하시더라는... (저보고는 그냥 '일반물리'만 잘 알면 어디가서 얘기하는데 어려움을 없을거예요 라고.....)
14/01/23 09:16
예전에 과학동아에서 서울대, 카이스트, 포항공대의 물리학과 석사과정 학생인가를 대상으로 상대성 이론을 얼마나 이해하는가를 체크했더니 60%가 넘는다는 걸 볼 때 양자역학하고 비교할 수는 없을 것 같습...(..)
14/01/23 09:17
예전에 양자 재미쪙! 하면서 양자를 양자양자하게 해보자 라고 책을 폈다가
그대로 재활용으로 쳐박아버린 일이 생각나네요... 흑흑.. 양자 미워요...
14/01/23 09:47
몬티홀 딜레마 처음 접했을 때가 생각나네요. 사회자가 답을 아는지 모르는지 여부에 따라 결과가 바뀌었었죠..
제가 죽기전에는 양자역학 이해시켜줄 사람이 나타날까요??
14/01/23 14:19
이해하기 힘든것을 이해하기 쉬운 형태로 '바꾸어' 보는 일은 사람들이 자주 사용하는 방법이고,
이해할 수 없는 '사실'보단 이해할 수 있는 '오류' 혹은 '왜곡'이 더 잘 받아들여질 개연성이 있습니다. 이전시기의 다양한 자연현상에 대한 설명(종교, 신화, 설화들에서 나타나는)과 크게 다르지 않죠
14/01/23 13:30
EBS에서 빛의 물리학이라는 관련 다큐멘터리 방영했었습니다. 재미는 있는데 이해는 잘 안되더라구요.
http://www.ebs.co.kr/replay/show?prodId=348&lectId=10153726
14/01/23 18:42
물리학은 이해되는 것이 아니라 익숙해지는 것이라고 하죠. 상대성이론도, 양자역학도 우리 주변에서 흔히 일어나는 현상이면 (즉 우리가 빛에 가까운 속도로 돌아다니거나.. 양자역학은 예를 못들겠네요) 공부하기 쉬웠을 것입니다. 익숙하니까.
14/01/23 19:19
그렇습니다. 어차피 물리 현상에서 '왜'를 이해하지 못하는 건 마찬가지인데, 일반 상식과 괴리가 크니 납득을 못하는 거죠.
인류는 여전히 중력이 왜 있는지를 이해하지 못하고 있지만, 중력 얘기하면서 납득하지 못하는 사람은 거의 없죠.
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