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17/09/13 21:16
호킹의 그랜드 디자인에서 이중슬릿 실험에서 탄소60인 버키볼까지는 간섭패턴이 확인되였고 과학자들은 바이러스같은 큰 입자를 가지고 실험해볼 방법을 연구중이라고 했던거 같은데 제 기억이 틀렸나요?
17/09/13 21:38
가끔 양자역학 관련 글을 읽으면서 드는 생각이...
어쩌면 양자역학의 모든 비밀을 풀면 신의 실존을 입증할 수도 있지 않나 싶습니다. 모든 것을 관측하는 존재가 아닐까 하는;
17/09/13 22:05
어렸을 적에는 실험입자가 너무 작기 때문에 촬영등을 할 때 기기에서 나오는 전자파 같은 것에 영향을 받아서 그런거 아닌가라고 생각하고 지나갔었는데 어렵네요.
17/09/13 22:19
그 설명도 맞다고도 할수있고 틀리다고도 할수 있습니다. 입자에게 직접 물리량을 통한 운동량의 변화로 파동함수가 붕괴된다는 불확정성의 원리에 대해서 직접 그 입자에 물리적 영향을 주지 않아도 간섭무늬가 사라지는 실험이 있었습니다
17/09/13 23:18
상호작용을 미치는 힘의 범위는 어디까지인가요??
전자기파만 해당하는 건가요? 중력은 작용하고 있을 거니까 아닌 것 같고.. 이중슬릿이 가지는 약력과 강력은 영향을 미치는 거리가 아닌 건지 아니면 영향이 없는 건지 궁금하네요~
17/09/13 23:28
[하지만 전자기파가 완전히 차단된 진공에서 실험하게 되면 이런 큰 분자들도 간섭무늬가 나타납니다.
즉 거시계(흑연분자)도 다른 상호작용을 완전히 제거한 환경에선 파동함수로 존재하게 된다는 겁니다.] 이 부분에서 전자기파가 차단된다고 해서 간섭무늬가 나타난다는 것이 좀 이상하네요. 밑의 상호작용을 완전히 제거한다는 내용도 마찬가지고요. 양자역학과 고전역학의 경계를 나눌 때, 기준이 단순히 측정하는 것의 크기에만 한정된 것이 아니라고 알고 있습니다. 측정하는 시스템의 구성 요소들의 크기, 개수 등 여러가지의 기준을 가지고 양자역학적인 해석을 합니다. 예시로 든 흑연분자의 경우는 가능한 예이지만, 사람의 경우는 아무리 다른 상호작용이 없는 곳이라 할지라도 불가능하다는 것이 주류의 결론인 것으로 알고 있습니다. 양자역학의 거시적인 예는 교과서에 기재되어 있는 것들로 설명하는 것이 더 낫지 않았을까 싶습니다. 예를 들면 초유체(Super fluid) 같은 것이 있겠네요. 고양이가 박스를 좋아하는 이유는 인정, 또 인정합니다!
17/09/14 17:53
최근의 연구는 양자중첩이 물질의 크기 즉, 그 계의 크기에 좌우되는것이 아니라 측정에 좌우된다고 보고 있습니다.
여기서 측정의 주체는 측정 당하는 물질 이 외의 전 우주가 됩니다. 다시 말해서 양자역학과 고전역학의 경계는 없으며 중첩상태가 다른 물질과 상호작용으로 결어긋남을 막을수만 있다면 그 계의 크기에 상관없이 양자중첩 상태를 유지하는것이 가능한것으로 판단하고 있습니다. 물론 인간이 가능하다는 이야기는 아닙니다. 이론적으로 그렇다는거죠 이론적으로도 인간의 신체는 불가능 하긴 합니다.
17/09/14 18:35
제가 경계라는 말을 좀 애매하게 썼군요. 경계가 없는 것이 맞습니다. 제가 경계라고 한 것은 계의 크기나 계를 구성하는 물질의 개수 등으로 인해 고전역학으로 수렴하게 되는 그 기준을 말하는 것이 였습니다.
측정하기 전에 중첩의 상태의 유지가 이론적으로 가능하다는 것도 동의합니다. 다만 현실적으로 봤을 때는 측정의 유무와는 상관없이 고전역학적인 결론으로 수렴하는 부분이 있기 때문에 중첩이 된 상황이 의미 없는 경우가 많아서 댓글 달았습니다. 거시적인 관점에서 양자역학적인 효과가 나지 않는다는 의미는 아닙니다.
17/09/13 23:47
거시세계의 물질이 측정당하고 있기 때문에 확률적으로 분포할 수 없다고 말할 수도 있지만, 애당초 분포 확률이 어마어마하게 차이가 나서 미시세계처럼 도깨비 장난 같은 일이 벌어지지 않는다고 말할 수도 있습니다.
예를 들면 수소 원자 주위에 전자가 존재할 확률을 계산하면 가장 높은 확률 분포가 핵을 중심으로 구 형태로 존재합니다. 즉 구 안에서는 어디에서나 발견될 확률이 비슷하죠. 그런데 탄소나 산소처럼 전자 수가 많아지면 확률이 높은 위치와 낮은 위치가 구분됩니다. 이렇게 확률이 높은 부분(대략 90~95% 이상)을 기하학적으로 표시한 것이 오비탈(원자 궤도)입니다. 드 브로이의 물질파 이론에 따르면 빛 뿐만 아니라 모든 물질도 다 파동으로 존재할 수 있습니다. 전자도 마찬가지고, 야구공도 마찬가지죠. 하지만 전자처럼 작은 물질은 그 확률 분포가 오비탈에서도 90~95% 정도입니다. 오비탈이 아닌 곳에서 발견될 확률도 5~10%나 되지요. (와우 오리지날때 치명타 확률 3%면 오오오 소리 나왔습니....) 하지만 야구공은 특정 위치에 존재할 확률이 99.9999999999999999999999999% 보다 높을 겁니다. 즉, 거시 세계의 입자(야구공)는 원칙적으로는 확률적으로 존재하나, 실질적으로 그 확률이 또 다른 가능성을 재현하기 어려운 수준이라는 말이 됩니다. 그럼 슈뢰딩거의 고양이라는 사고 실험은 왜 나온 것이냐? 고양이라는 거시 세계의 입자는 미시 세계처럼 존재하기 어렵죠. 그렇지만 독극물 장치는 미립자에 의해 작동하니 미시 세계처럼 각각의 결과가 높은 확률로 존재합니다. 슈뢰딩거는 코펜하겐 해석의 확률론에 거부감을 가졌고, 그래서 이를 부정하기 위해 미시 세계의 결과가 거시 세계에 영향을 미치는 장치를 상상한 것이죠. 하지만 코펜하겐 해석은 슈뢰딩거의 고양이가 죽었는지 살았는지 "측정"하는 순간 확률적으로 중첩된 상태가 하나로 확정되기 때문에 삶과 죽음이 중첩된 고양이는 발견할 수 없다고 말합니다. 본문의 전자가 측정하는 순간 파동성이 붕괴하는 것처럼 말이죠.
17/09/14 17:57
최근의 결어긋남 이론에서는 양자중첩은 측정 당하지 않는다면 그 계의 크기에 상관없이 모든 물질은 중첩상태가 가능한것으로 보고 있습니다.
17/09/14 18:42
네. 모든 물질은 중첩이 가능하죠. 이것은 "결 어긋남" 이론에서만 그런 게 아닙니다. 코펜하겐 이론에서도 가능합니다. 코펜하겐과 결 어긋남의 차이는 파동성의 붕괴를 초래하는 것을 측정으로 보느냐 상호작용으로 보느냐 입니다.
모든 물질이 중첩이 가능하다. 즉, 파동성을 갖고 있다는 점은 드 브로이의 물질파 이론입니다;;;; 더불어 제가 쓴 댓글의 요지는 파동성을 갖는다 하더라도 거시 세계의 물질은 확률 분포가 매우 극단적이라는 이야기였습니다.
17/09/14 01:37
독타후의 위핑엔젤 생각나네요. 크크
문송이지만 이 이야기를 포함해서 다른 현대물리학 내용들(상대성이론부터해서)을 하룻밤동안 술먹으면서 재밌게 들었었더랬죠. 아 물론 기억은 제대로 남아있지않습니다. 엥간히 취하지않고서야 제정신에선 그렇게 재밌게 듣진 못했겠죠 크크 다만 그때 제가 받은 인상은 내가 아는 과학은 아무것도 아니였다는 것과 듣다보니 이건 무슨 과학이 아니라 철학수업같더라는겁니다. 분명 과학이란 개념은 우리가 사는 세계를 설명하는것일진데 이 슈뢰딩거이야기부터해서 각종 여러내용들은 ???그게 말이 돼???라는 생각만 들더라고요.
17/09/14 08:58
실제로 양자역학의 경우, 실 생활에 사용하고 있고 과학적인 이론으로 인정을 받고 있지만 해석과 관련된 부분은 물리학적인 이해의 범주를 넘어섰습니다. 그래서 현재 철학적인 부분에서부터 접근을 해서 이해하려는 시도가 이뤄지고 있습니다. 유명한 학자들도 양자역학이 실제 현상들을 매우 잘 설명할 수 있는 매우 정확한 이론이라는 것에는 동의하지만 해석과 관련된 부분에서는 의문점을 가지고 있습니다. 만약 현시점에서 양자역학을 모두 이해했다는 말을 자신있게 하는 사람이 있다면 그 사람은 양자역학을 제대로 이해하지 못한 사람입니다.
17/09/14 04:04
뭔가 분명 한글은 한글인데
정말 틀림없는 한글이요 한국어를 쓴 글 분명한데.... 그런데 왜....왜 이상하다 몇번을 다시봐도 한글이 분명한데 왜 난 힌건 여백이고 검은건 글자로만 보이지 ㅠㅠ
17/09/14 10:28
질문있습니다.
설명하신것처럼, 슬릿을 통과할때 측정이 이루어지고 나면 이제는 더이상 그 전자는 동시에 두위치에 존재할 확률이 있는 중첩된 양자상태가 아닙니다. 그런데 그 이후 전자가 세상에 돌아다니다가 다시 중첩된 상황이 되는 경우가 다시 생기나요? 그런 상황이 생기지 않는다면 상호작용을 한번 하고 나면 영원히 중첩되는 일이 발생하지 않을테니 있을수 없고 결국 어느순간 양자적으로 다시 중첩이 되어야만 합니다. 그렇다면 파동함수가 붕괴되는 현상뿐아니라 다시 중첩상태로 재생성되는 현상도 필요할텐데 그에 대한 설명이 가능한가요?
17/09/14 11:09
인간 수준으로 올라오면 이미 인간레벨에서
여러가지 물질이 상호작용하고 있다는 이야기고 그 자체가 이미 측정의 범주에 들어가지 않나요?
17/09/14 18:04
큰 분자들도 각 원자들 끼리 측정의 대상이 될수 있지만 그 계 안에서 정보가 밖으로 나가지 않으면 중첩상태를 유지할 수 있습니다.
그러니까 인간의 몸을 이루는 모든 원자들이 상호작용을 한다고 해도 그 정보가 밖으로 나가지만 않으면 가능합니다 하지만 이건 어디까지나 이론적으로 그렇다는거고 실제 인간은 그게 불가능한게 지금 이순간에도 인간의 몸에서 수천, 수백만게의 원자가 떨어져 나가고 있고 인간의 몸이 적외선이라는 정보를 우주라는(어떤 신과 같은 인격체를 이야기 하는게 아니라 자연 그 자체를 이야기 하는겁니다.) 측정의 당사자에게 전달하고 있기 때문에 불가능한겁니다.
17/09/14 11:19
제가 모시고 있는 후추(스코티시폴드, 무늬만 숫컷)님도 간식, 사료, 용품 등등 주문해서 집에 도착하면 내용물은 거들떠 보지도 않습니다.
내용물 비우자마자 바로 택배상자 안으로 쏙 들어갑니다....마치 내용물 비울때 까지 기다렸다는 듯이 말이죠. 하지만 본문글은 이해를 못하고 있습니다...ㅠㅠ
17/09/14 18:15
아 정리해보면 고양이언어를 마스터해야만 박스가 고양이를 좋아하는건지 고양이가 박스를 좋아하는건지 알수 있다는 말이군요.
하지만 서로 좋아하는 관계일지도 모르지 않습니냐옹?
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