| [ PhilosophyThought ] in KIDS 글 쓴 이(By): Euro (ESCA) 날 짜 (Date): 1995년08월24일(목) 10시41분14초 KDT 제 목(Title): 양자역학에서의 약간의 혼동 쩝! 양자역학의 불확정성 원ㅈ�에 대한 철학적(?) 논쟁(?)을 보면서 약간의 불만이 있어서 이렇게 올립니다. 한� 사람은 물리학과 다니는 사람이고 한 사람은 물리학ㅏ� 관심이 많으신 분 같은데 ... 궁또隙� 주장들에 대해 왈가왈부하고 싶은 생각은 없고요. 최소한 물리학적 사실들에 대해서는 정확히 ㅎ江� 논쟁을 하더라도 하는 게 옆에서 구경하는 사람이 좀 덜 답뇬답하지 않을까 하는 생각에서 피箕� 써봅니다. 물ㅇ� 물리학적 사슬퓽을 좀 더 정확히 안다고 철학적 주장들이 바뀔 거라고는 생각지 ㅎ駕윱求�. 먼저 우리가 씨錚� 물리량의 값을 정확히 알 수 없다고들 얘기하시는 거 같은데, 이것은 정확히 틀린 말입니다. 실험장치의 정밀도를 높이면 얼마든지 정확한 물리량의 값을 얻을 수 있습니다. 양자역학이 이를 막지는 못합니다. 문제는 머냐하면 한 가지의 물리량의 아니라 두가좋� � 이상의 물리량을 동시에 정확히 알려고 했을 때 문제가 생긴다는 것이죠. 즉, 많이 드는 예로 위치와 운동량은 같ː♣� 따로따로 얼마든지 정확하게 잴 ㅌ� 있습니다. 그러나, 그 둘다를 동시에 정확히 잰다는 것은 불확정성 원리에 의해 금지되어 있죠. 물리량들 중에는 동시에 정확히 잴 세� 응獵� 물리량들의 집합이 있고 그렇지 못한 물리량들이 있습니다. 졸갭�학과 사람이 아닌 경우엔 좀 어려운 얘길지 모르지만, 교환법칙이 성립하지 않는 영� 물리량응� 동시에 정확히 잴 수 없고, 교환법칙이 성립하면 두 물리량은 언제든지 동시에 정확히 잴 수가 있죠. 두번째로는, 파동함세� 혹은 확률함수에 대한 오해라고 생각되는데, 파동함수는 어떤 시스템의 상태를 오壺諍� 우리가 알기로는 가장 정확히 기술해주는 것입니다. 간단한 예를 들어 수소 원자가 기저 상태에 있을 때 이 시스템의 에너지는 원자핵의 에너지를 뺐疵좡舊� 않으면 -13.6쨎V입니다. 그리고 이 상태를 나타내주는 파동함수를 우리는 정확히 알고 있고, 수소 원자에 딴 짓을 해주지 않으면 이 상태는 시간이 지나도 변하지 씨駕윱求�. 즉, 이 파동함수는 에너지라는 뭐갭�량을 좋ㅘ�히 (확률적이 아니라는 의미 에서) 갖는 상태를 나타내는 것이죠. 물론, 이 파동함수는 위치와 운동량 모두의 값을 정확히 표피置蠻逞測� 못합니다. 양자역학의 가장 신비로운 점은 어떤 물리량을 정확히 나타내주지 못하는 상태에서 우리가 그 물리량을 정확히 알려고 측정하는 순간(!) 그 상태가 그� 뭐갭�량을 정확히 나타내주는 상태로 굇頻�피磯募� 것이죠. 씰┛� 알기로는 양자역학과 관련된 모든 철학적 곤란은 여기에 있는 것이지 , 유명한 불확정성 원리와는 별로 상관이 없는 것 같습니다(제 전공이 ㅀ墟勤또隙� 아니니 틀린 말일지도 모릅니다). � 세번째로는, 마치 관찰이 물체의 상태를 바꾸기 때문에 다시 말해 물리량의 값을 부정확하게 만들기 때문에 불확정성 원리가 생굇芽다든가 혹은 더불확정성이 더 증폭된다든가 하는 식의 주장은 아무런 굇鳴키� 없는 이야기입니다. 대부분의 대중적인 서응暳湧� 불확정성 원리를 매우 중요하게 다루고 있고, 이를 설명하기 위해 많은 편법을 사용하여 위와같은 오해를 불러일으킵니다. 우리는 측정하는 순간 그 시스템의 물리량을 정확히 알 수 응笭윱求�.위에서도 언급했지만, 오차가 생기는 것은 실험장치 자체의 오차에 기인하는 것이지 불확정성 원리와는 아무런 상관이 없지요. 불확정성 원리는 오지직 두 물리량의 값을 동시에 측정할려고 할 때에만 개입합니다. 아마도 제 생각에는 불확정성 원리가 유명해진 것은 제가 두ㅉ枰걀【� 말한 파동함수의 � 갑응蚌볜� 변화를 일반인들에게 설명해주려다 보니 불확정성 원리를 강조하게 되지 않았나 싶습니다. 참고로 데이비드 봄 같은 사람은 파동함수의 급작스런 변훑�가 도무지 불만이어서 평생동안 고전역학과 같은 양자역학을 만도若쨉� 힘을 쏟았고, 그의 이론은 아직 부정되고 있지 씨駕윱求摸� 너무 어려워서 쓩沫� 일부의 물리학자들만이 관심을 가지고 연구하고 있습니다. 양자역학이라는 게 냇耽活岵� 이해를 하굇藪〈� 너무 어려운 것이라서 그걸 말로 하면 많은 실수를 할 수 있고, 용어에 대해서도 교과서와 같이 엄밀한 의미로 사용하지 않으면 많은 혼란을 야기할 수 있습니다. 다 ㅎ껐� 나니, 좋� 글도 그럴 위험이 다분히 있을 것같습니다. 응結� 대해서는 다른 고수의 의견을 경청하는 것도 종좋은 일이겠지요. 이 동네에는 물리학과 사람들이 상당히 많은 것 같은데 이런 문제에 대해 논쟁하는 것을 보면서도 글을 많이 올리지 않는 것을 보면 약간 답답하기도 해서 몇 자 적어봤습니다. |