코펜하겐 해석 4. 이중성 상보성 원리
<코펜하겐 학파 주장>
전자는 입자와 파동성 두 가지 성질을 띠고 있다.
입자성 파동성 중 하나의 성질을 보일 때, 하나의 성질이 사라진다.
둘의 관계는 이중성 상보적이다.
5. 양자 상태는 불연속적이고 특정한 물리량만 갖는다.
한 상태에서 다른 상태로 전환할 때 양자도약이 일어난다.
그때 입자는 한 상태에서 갑자기 사라지고 다른 상태에서 갑자기 나타난다.
코펜하겐 해석 5번은 <양자역학 3 - 닐스 보어의 퀀텀점프>에서 설명 드렸습니다.
코펜하겐 해석
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6. 양자세계는 근본적으로 비분리적, 비국소성을 갖는다.
비분리적 비국소성이라니 참으로 어려운 개념입니다.
이 부분은 '아인슈타인 역습 편'에서 살펴보겠습니다.
이번 편에서는 코펜하겐 해석을 간략하게 정리하겠습니다.
코펜하겐 해석 1. 확률 해석
<코펜하겐 학파 주장>
전자의 운동은 입자와 파동 상태를 왔다갔다 하기 때문에 예측 불가능하다.
그래서 비결정론으로 가야한다.
<아인슈타인 학파 주장>
물리학에서 운동은 예측 가능해야 한다.
우주의 운동은 모두 결정론적이어야 한다. 비결정론이 들어오면 안 된다.
"신은 주사위 놀이를 하지 않는다."
코펜하겐 해석 2. 관측행위
<코펜하겐 학파 주장>
전자는 관측했을 때 입자로 변환된다.
물리량은 인간이 관측을 했을 때 의미를 가진다.
인간이 관측하기 전에는 물리량의 존재조차 의문을 가진다.
<아인슈타인 학파 주장>
물리량은 인간이 관측을 하든 관측을 하지 않든 상관 없이 존재한다.
"그럼, 달은 관측했을 때 존재하고 관측하지 않았을 때 존재하지 않는 건가?"
코펜하겐 해석 3. 불확정성 원리
<코펜하겐 학파 주장>
전자는 위치를 관측하려면 센 빛을 쏴야 한다. 센 빛을 쏘는 순간, 전자는 흔들린다.
미시세계에서는 근본적으로 위치값을 안다는 건 불가능하다.
<아인슈타인 학파 주장>
교란을 하지 않고도 물리량을 알 수 있는 방법은 얼마든지 있다.
코펜하겐 해석 4. 상보성 원리
<코펜하겐 학파 주장>
전자는 입자와 파동성 두 가지 성질을 띠고 있다.
입자성 파동성 중 하나의 성질을 보일 때, 하나의 성질이 사라진다.
둘의 관계는 상보적이다.
<아인슈타인 학파 주장>
아인슈타인도 광양자설로 빛은 파동성과 입자성 두 가지 성질을 띠고 있다고 주장함.
상보성을 이해하기 어려운 입장이지만 어느정도는 수긍하는 상황.
코펜하겐 해석 5. 퀀텀점프
<코펜하겐 학파 주장>
양자 상태는 불연속적이고 특정한 물리량만 갖는다.
한 상태에서 다른 상태로 전환할 때 양자도약이 일어난다.
그때, 입자는 한 상태에서 갑자기 사라지고 다른 상태에서 갑자기 나타난다.
아인슈타인 입장에서는 뭐 하나 그냥 넘어갈 수 없는 해석입니다.
"난 그렇게 배워왔고, 물리법칙은 반드시 이래야 한다고 믿는다.
근데 내가 보기에 너네들이 말하는 양자역학은 말이 되지 않는다."
이런 쪽이라고 생각됩니다.
물리학 교황이 보기에 그들이 하는 소리는 죄다 헛소리처럼 보였을 겁니다.
그렇게 4박 5일 간 솔베이 회의가 끝났습니다.
대다수의 과학자는 보어, 하이젠베르크가 주장한 코펜하겐 해석을 믿고 각자의 자리로 돌아갑니다.
양자역학 해석이야 알 바 없고, 양자역학 이론을 이용하여 밥벌이 하기에 바빴을 겁니다.
"보어나 하이젠베르크가 저리도 주장하는데 그러려니 해야지 어쩌겠어?"라는 입장이었다고 봐야겠죠.
이후 양자역학은 새 세상을 엽니다. 디지털 혁명의 시대가 온 것이죠.
지금 우리가 사용하는 모든 것들
도체, 반도체, 카메라, 티비, 핸드폰, 컴퓨터, 스마트폰, 분자생물학 등
현재 우리가 사용하는 모든 전자 기기의 핵심은 모두 양자역학에서 비롯 됩니다.
1930년, 세계 2차대전이 발발합니다.
히틀러는 유대인을 박멸(?)하려 합니다.
유대인이 만든 이론이라며 상대성이론도 배우지 못하게 합니다.
아인슈타인은 독일에서 쫓겨나다시피 미국 프린스턴으로 이민 갑니다.
황소고집 중에 황소고집인 아인슈타인과 슈뢰딩거가
코펜하겐 해석을 인정하고 받아들일 리가 없겠죠?
이제 이들의 반격(?)이 시작됩니다.