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양자역학44

117. 양자역학과 고전역학은 어떻게 다를까? 현실 세계를 해석하는 두 시선 양자역학과 고전역학은 어떻게 다를까? 현실 세계를 해석하는 두 시선 서론: 우리가 보는 세계는 정말 확정적인가?우리는 일상에서 물건이 떨어지고, 자동차가 움직이며, 태양이 떠오르는 모습을 보며 살아갑니다. 이런 세상의 움직임은 대부분 '고전역학(classical mechanics)'이라는 이론으로 설명됩니다. 뉴턴이 만든 이 체계는 수백 년 동안 자연의 법칙처럼 여겨져 왔고, 실제로 거의 모든 공학적 설계나 천체 운동 예측에 적용되고 있습니다. 그런데 20세기 초, 이 세계를 더 깊이 들여다보면 전혀 다른 법칙이 존재한다는 사실이 드러났습니다. 전자, 광자, 원자 수준의 미시세계에서는 뉴턴의 법칙이 통하지 않는다는 겁니다. 이 영역을 설명하기 위해 등장한 것이 바로 '양자역학(quantum mechani.. 2025. 4. 4.

115. 호킹 복사란 무엇인가? 블랙홀도 사라질 수 있다는 양자역학의 경고 호킹 복사란 무엇인가? 블랙홀도 사라질 수 있다는 양자역학의 경고 서론: 블랙홀은 정말로 아무것도 빠져나올 수 없는가?블랙홀은 우주에서 가장 극단적인 천체로 알려져 있습니다. 그 내부 중력은 빛조차도 탈출할 수 없을 정도로 강력하죠. 그래서 우리는 블랙홀을 모든 것을 빨아들이기만 하는, 우주의 감옥 같은 존재로 이해해 왔습니다. 이러한 개념은 오랜 시간 동안 물리학계의 정설로 받아들여졌습니다. 그러나 1974년, 물리학자 스티븐 호킹은 이 상식을 정면으로 뒤엎는 주장을 제시합니다. 블랙홀도 '복사(radiation)'를 하며, 그 결과로 질량을 잃고 결국에는 '증발(evaporation)'한다는 것이었죠. 이 이론은 '호킹 복사(Hawking Radiation)'라고 불리며, 양자역학과 일반상대성이론이 .. 2025. 4. 2.

113. 원자가 안정적인 이유: 불확정성 원리로 본 원자 구조의 비밀 원자가 안정적인 이유: 불확정성 원리로 본 원자 구조의 비밀 서론: 물질이 '존재'할 수 있는 이유우리가 숨 쉬고 있는 공기, 책상 위에 놓인 펜, 심지어 우리 몸까지도 원자들로 이루어져 있습니다. 그런데 원자 내부의 세계를 들여다보면, 상식과는 매우 다른 풍경이 펼쳐집니다. 전자는 왜 원자핵에 곤두박질치지 않고, 일정한 거리를 유지하며 '돌고' 있는 걸까요? 더 정확히 말해, 어떻게 물질은 붕괴하지 않고 안정된 상태로 존재할 수 있는 걸까요? 이 의문은 단순한 호기심을 넘어서 현대 물리학의 핵심 주제로 이어집니다. 그리고 그 해답은 바로 '하이젠베르크의 불확정성 원리'에서 시작됩니다. 이 원리는 우리가 당연하게 여겼던 물질의 존재를, 완전히 새로운 시선으로 재구성하게 해 줍니다. 퍼짐이 곧 안정이고, .. 2025. 3. 30.

112. 양자역학에서의 실체: 현실은 존재하는가? 양자역학에서의 실체: 현실은 존재하는가? 서론: '실체'에 대한 물음은 왜 중요한가?양자역학은 20세기 과학의 가장 위대한 성취 중 하나입니다. 전자, 광자, 원자 같은 미시 세계를 정밀하게 예측할 수 있는 이론이며, 오늘날의 반도체, 레이저, 양자컴퓨터 등 다양한 기술의 기반이 되기도 하죠. 그런데, 이토록 정밀한 예측을 제공하는 양자역학이 역설적으로 우리에게 던지는 가장 도발적인 질문이 있습니다."우리가 측정하기 전, 입자는 어디에 있는가?"이 질문은 단순히 물리학적인 탐구를 넘어, 우리가 살고 있는 '현실'이 과연 어떤 방식으로 존재하는가를 묻습니다. 즉, 양자역학은 실체에 대한 고전적 믿음을 뿌리째 흔들어 놓습니다. 실체란 관측과 독립적으로 존재하는 것일까요, 아니면 관측 행위와 불가분의 관계에 .. 2025. 3. 29.

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