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SCIENCE

1. 양자역학에서 '관측'이란 무엇인가요? ‘관측’이라는 말은 우리가 일상에서 흔히 사용하는 단어지만, 양자역학에서는 매우 특별한 의미를 가집니다. 일반적인 생각으로는, 물체가 존재하고 그것을 사람이 관찰하는 순서가 당연하다고 느껴질 수 있습니다. 그러나 양자역학에서의 관측은 단지 ‘본다’는 행위를 넘어 측정이라는 물리적 상호작용을 포함합니다. 이 관측이 이뤄지기 전까지 입자는 정확히 어떤 상태인지 정의되지 않은 중첩 상태에 존재하며, 오직 관측이 이뤄지는 순간 하나의 상태로 결정됩니다. 이것이 바로 양자역학에서의 ‘관측의 본질’입니다. 이 개념은 이중슬릿 실험에서도 명확하게 드러났습니다. 광자 하나를 두 개의 슬릿에 쏠 경우, 그것은 두 개의 경로를 동시에 지나 중첩된 파동으로 행동하지만, 그 경로를 ..

SCIENCE

1. 양자역학의 시작은 어디서부터일까요? 양자역학은 우리가 사는 세계를 전혀 다른 방식으로 바라보게 만든 과학적 혁명입니다. 20세기 초반까지 물리학은 뉴턴의 고전역학을 중심으로 발전해왔습니다. 사과가 떨어지고, 자동차가 움직이며, 행성이 공전하는 모습은 모두 고전역학의 법칙으로 설명되었습니다. 그러나 원자보다 작은 미시 세계에서는 이 법칙들이 제대로 작동하지 않는다는 사실이 실험을 통해 하나둘 밝혀지기 시작했습니다. 그중 대표적인 것이 ‘흑체복사 문제’입니다. 이는 고전역학으로 설명할 수 없는 에너지 분포를 보였고, 과학자들은 큰 혼란에 빠졌습니다. 1900년 독일의 물리학자 막스 플랑크는 이 문제를 해결하기 위해 충격적인 제안을 합니다. 에너지는 연속적으로 흘러나오는 것이 아니라, 최소 단위인 ‘양자..