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22/01/22 21:23
근데 슈뢰딩거의 고양이는 오히려 중첩적 상태라는 걸 부정할 수 있는 사고실험 아닌가요?
고양이가 죽었는지 아닌지 외부에서는 확률적으로 예측할 수밖에 없지만, 실제로는 둘 중 하나의 상태로 존재하고 있을 거기 때문에, 즉 이 점 때문에 양자세계(미시세계?? 양자역학이 작동하는 미시세계를 뭐라 부르는지 모르겠네요 물리학에서)에서 아주 작은 입자가 '실제로' 중첩적 상태로 존재할 수 있다는 것과는 정확히 반대 아닌지? 이 경우에도 사도세자는 죽었는지 살았는지 '반드시' 둘 중 하나의 상태일 수밖에 없고요, 고양이랑 마찬가지로.
22/01/22 21:45
원래 슈뢰딩거가 주장하던게 그겁니다. 미시세계 입자가 중첩 상태로 있을 수 있으면 그 입자의 상태를 바탕으로 독을 살포하거나 안하도록 설계된 상자 안에 고양이를 두면 거시세계에서도 중첩상태를 구현할 수 있다는 얘기이니, 그건 곧 미시세계 에서도 가능하면 거시세계에서도 중첩상태가 가능하다는건데 그건 좀 말이 안되는 것 같다라는 논지로 만든 예시가 슈뢰딩거의 고양이 모델입니다. 근데 그 이후로 점점 질량이 큰 물질의 중첩 상태도 가능하다는게 밝혀져서... 아주 까다로운 조건을 맞추면 고양이도 중첩상태가 가능하다는게 현재 대세론일 겁니다.
22/01/22 21:50
슈뢰딩거가 그런 논지로 말한건 맞는데.. 크크
미시세계를 거시세계로 끌어오면서 논파하려고 한건 맞지만 아이러니하게 양자역학의 특성을 기막히게 설명한 사고실험이 되어버렸죠. 고양이도 잘 통제된 환경에서 이중슬릿 실험하면 파동으로 나올겁니다. 물론 그건 세돌이도 마찬가지..
22/01/22 21:51
슈뢰딩거가 고양이 예시를 들었던 건 말씀하신 것과 정확히 같은 이유에서였습니다.
간단히 말해 미시세계에서 일어나는 일은 거시세계에서도 일어나야 하는데, 살아있는 상태와 죽은 상태가 중첩된 고양이라는 게 말이되냐? 라는 반박이었죠. 그렇지만 코펜하겐 해석의 입장에서는 '와 이런 쌈빡한 예시를? 정말 감사해요!' 였던 거죠. 확률론적 해석을 거시세계에서 직관적으로 와닿게 해주는 예시라는 점에서요. 사고실험이기 때문에 이런 환경을 조성하는 것 자체가 거의 불가능하지만 적어도 슈뢰딩거의 사고실험 속에서라면, 고양이는 상자를 열기 전까지 '실제로' 살아있는 상태와 죽은 상태의 중첩으로 존재한다는 것이 지배적인 해석입니다. 고양이 정도의 스케일은 아니지만 분자나 고분자 스케일의 거시세계에서는 실험으로 꾸준히 확인되고 있기도 하고요. 아인슈타인의 EPR역설처럼, 확률론적 해석이 허무맹랑하다고 반박하기 위해 든 예시나 역설이 오히려 굉장히 팬시한 경우가 가끔 있습니다 크크
22/01/22 22:04
고양이가 죽어있는 상태와 살아있는 상태가 중첩이 되어 있는 경우는 없습니다. 양자역학에서의 관측이란 양자계가 외부의 거시적인 계와 상호작용을 하는 것입니다. 그런데, 저 시대의 사람들은 관측을 사람들이 눈으로 확인하는 것으로 해석했습니다. 그래서 저런 상황을 모순이라고 생각하게 된 것입니다.
상자속의 독가스 장치를 양자계의 관측장치와 연결되어 있습니다. 그리고 양자계는 두 상태의 중첩상태입니다. 이상태에서 고양이는 살아있죠. 그리고 양자계와 관측장치가 서로 상호작용을 합니다. 즉 관측이 일어납니다. 그러면 양자계는 한가지 상태로 붕괴가 되고 관측기는 '0' 또는 '1'이라는 두 관측값 중 하나의 값을 얻게 됩니다. 여전히 고양이는 살아 있습니다. '0'이면 독가스 장치가 작동하도록 되어 있었는데 '0'이 관측이 되었다면 이제는 독가스가 나오고 고양이는 죽습니다. 여전히 사람들은 상자속 상황을 모르지만 고양이는 죽어 있는 겁니다. 살아있거나 죽어있거나 하는 중첩 상태가 아닙니다. 상자를 열어 확인하면 죽어있는 고양이를 보게 되겠죠. 저 시대 사람들은 상자를 열고 안을 확인하는 것을 관측이라고 생각했기때문에 이런 착각이 일어나게 된 것입니다. 실제로 고양이는 어마어마한 수의 입자들이 모인 거시계이기 때문에 양자역학적인 중첩 상태로 만드는 것은 불가능합니다.
22/01/22 22:10
음 저는 고양이와 가이거 계수기 등등이 들어있는 상자를 외부와 완벽히 격리된 고립계로 만들 수 있다면, 외부에서는 보는 고양이의 상태는 중첩되어있다는 말이었습니다.
상자 내부에서는 입자와 계수기, 독가스 장치, 고양이 등등이 서로 상호작용하고 정보를 교환하면서 상태함수가 붕괴되겠지만 상자 밖과 아무런 정보의 교환이 일어나지 않는다면 상자 밖에서는 그걸 '관측'할 수 없으니까요.
22/01/22 21:54
양자역학에서 관측이라는게 가시광선으로 고양이의 상태를 보는것 이상의 의미를 가집니다
상자가 닫혀있어도 고양이의 상태를 온갖 정보들을 통해 알 수 있는 경우 관측한것과 마찬가지로 상태가 확정됩니다. 냄새,진동,엑스레이 등등 어떠한 방법이든간에요. 고양이의 상태에 대한 어떤 정보도 밖에서 얻지 못할정도로 차단되어있는 동안이라면 고양이의 상태는 중첩되어있습니다만 지구에서 고양이정도 큰 물체를 외부와 완벽히 격리한다는게 불가능하기 때문에 중첩된 고양이를 상상할 수 없는거죠
22/01/23 10:32
들을 수록 알쏭달쏭 하네요 크크 양자이론이라는 이게 절대 무슨 철학적이거나 사변적인 얘기가 아니고 논리적으로 깔끔한 설명일 텐데 고1 이후 물리 지식이 없는 사람이 이해할 수 있게 일상언어로 설명하는 건 어려운 거 같습니다
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