로그인하고 있지 않습니다. 편집하면 당신의 IP 주소가 공개적으로 기록됩니다. 계정을 만들고 로그인하면 편집 시 사용자 이름만 보이며, 위키 이용에 여러 가지 편의가 주어집니다.스팸 방지 검사입니다. 이것을 입력하지 마세요![[File:/api/File/Real/58c0dafb19472084574c0553]] == 개요 == 과학역사 사상 가장 유명해진 가상의 고양이. 실제 고양이의 이름을 슈뢰딩거라고 짓는 사람도 많다고 한다! 이름 그대로 에르빈 슈뢰딩거라는 사람이 제안했으며 머릿속에서 생각만으로 진행하는 '사고실험'이므로 불쌍한 고양이의 목숨의 걱정은 안해도 된다. [[File:/api/File/Real/58c0deea19472084574c055d]] 에르빈 슈뢰딩거. 1887년 8월 12일 ~ 1961년 1월 4일. 1933년에 슈뢰딩거방정식으로 노벨물리학상을 수상했다. 그 이름도 어렵고 공부하기에 매우 해로운(?) 양자역학을 대중에게 널리 알린 1등 공신이다. 양자역학에 대해 아무것도 몰라도 이 불쌍한 고양이에 대한 실험은 한 번쯤 들어봤을 것이다. 하지만 아이러니컬 하게도 슈뢰딩거는 이 사고실험을 양자역학의 한 부분을 비판하기 위해 만들었다. 즉 이게 말이 되냐?? 하면서 만들었으나 안타깝게도(?) 말이 된다고 판명되었다.(...) == 상세 == [[File:/api/File/Real/58c0e1cc19472084574c0564|469x249px]] 먼저 슈뢰딩거가 제안한 사고실험은 다음과 같다. {{안내바| 그 이름답게 이 실험에는 고양이 한 마리가 필요하다. 고양이는 외부 세계와 완전히 차단된 상자 속에 들어있고, 이 상자는 청산가리가 들어있는 통과 연결되어 있다. 청산가리는 밸브에 가로막혀 상자 속으로 들어갈 수 없으며, 청산가리가 든 통 역시 외부 세계와 완전히 차단되어 밸브가 열리는지 볼 수 없다. 만약 밸브가 열린다면 고양이는 청산가리를 마셔 죽게 된다. 이 밸브는 방사능을 검출하는 가이거 계수기와 연결이 되어있고 이 계수기는 방사능을 감지하면 밸브를 열게 된다. 한시간이 지나면 50%의 확률로 바로 옆에 있는 라듐이 방사능을 내뿜게 되는데 그렇게 되면 고양이는 50%확률로 살아 있거나 죽어 있을 것이다. 여기서 실험자는 외부에 있기 때문에 관찰이나 간섭을 절대 할 수 없는 상태에서 대답을 해야 한다. 간단히 요약하자면 "1시간 후에 절반의 확률로 상자 안의 고양이가 죽는다. 당신은 그 상황을 전혀 볼 수 없다. 1시간 후 상자 속의 고양이는 어떻게 되어있을까?" 라는 것이다. 물론 어디까지나 역설을 제시하는 목적의 사고실험이며, 진짜로 실험을 할 수는 없다. </div> </div> 이밖에도 독가스가 있다는 둥 50% 확률로 터지는 폭탄이 있다는 둥 많은 버전이 있지만 처음에 슈뢰딩거가 생각했던 것은 방사능과 청산가리이다. 사실 뭐가 됐든 50%확률로 불쌍한 고양이를 죽이기만 하면 된다. 슈뢰딩거는 이러한 상황을 만들어내어 코펜하겐 학파에게 반박했다. 후술하겠지만 코펜하겐 학파의 해석을 아주 간단히 요약하면 "모든 상태는 중첩되어 있고(즉 고양이가 살아있는 상태와 죽어있는 상태가 중첩되어있고) 누군가가 관측을 했을 경우에만 한 가지로 결정된다." 라는 것이다. 물론 이는 양자역학이 통용되는 미시세계에서만 적용되는 것이지만 당시의 슈뢰딩거는 미시세계에 적용되는 것은 거시세계에도 적용되야 한다고 믿었다. 그래서 그는 이렇게 물었다. {{안내바| "니들 말이 맞다면 고양이가 살아있는 상태와 죽어있는 상태가 함께 존재한다는 것인데 이게 말이 되느냐?" </div> </div> 되는데요? 진짜로 말이 된다고 밝혀져버렸다! 그 명성에 비해 슈뢰딩거의 고양이는 조금 어려운 개념이다. 주로 공중화장실의 닫혀 있는 변기 뚜껑을 보며 슈뢰딩거의 변기라고 표현하거나 짜장면이 불었는지 안 불었는지는 철가방을 열어야 알 수 있다고 하며 슈뢰딩거의 철가방이라고 하는 용례로 많이 쓰인다. 정리하자면 '보기 전엔 알 수 없다'로 간단하게 표현되지만 사실 슈뢰딩거의 고양이를 제대로 이해하려면 약간의 지식이 필요하다. 출발점은 슈뢰딩거의 방정식이다. 슈뢰딩거 방정식은 양자역학에서 아주 중요한 방정식으로 뉴턴의 강력한 방정식인 F=ma와 비견되는 것이지만 난이도는 비교도 안 될 정도로 높으니 자세한 것은 넘어가자. [[File:/api/File/Real/592f7a38a44f1a4153e8068b]] 이 방정식은 전자의 상태를 나타내는 것으로 어려운 말로 전자의 파동함수를 구하는 목적으로 만들어졌다. 그런데 이 방정식을 연구하던 와중 코펜하겐 학파쪽에서 그의 방정식을 '확률'이라고 해석했다. 이에 슈뢰딩거는 자신의 방정식이 '확률'이라는 애매모호한 개념으로 해석되는 것이 마음에 들지 않아 이를 반박하기 위해 고양이를 끌어들였다. 이로 인해 과학역사상 가장 유명한 고양이가 탄생한 것이다! 뉴턴과 아인슈타인의 이론이 지배했던 그때 당시의 물리학은 당시 사람들의 생각으로 '완벽'했었다. 모든 것이 F=ma에 따라 결정된 대로 움직였으며 완벽한 계산을 통해 미래를 예측할 수 있었다. 그런데 갑자기 이도저도 아닌 '확률'이라는 개념이 물리학에 도입되자 엄청난 반발이 일었다. 슈뢰딩거 본인뿐 아니라 아인슈타인 또한 죽을 때까지 코펜하겐 학파의 '확률' 해석을 반대한 사람 중 하나였다. 일부에서는 아인슈타인이 양자역학 자체를 반대했다고 하는데 사실이 아니다. 아인슈타인은 양자역학은 인정했지만 그 중 코펜하겐 학파가 내놓은 '확률'해석에 반대했던 것이다. 사실 양자역학 자체는 인류가 만든 과학이론 중에 가장 정확한 이론이라 일컬어지며 모든 실험결과가 예측치와 정확히 맞아 떨어졌기 때문에 반대고 자시고 할 것도 없었다. 아인슈타인이 이 확률론에 반대하며 한 유명한 말로 '''"신은 주사위 놀이를 하지 않는다."'''가 있다. 이에 보어가 아인슈타인에게 한 말이 또 걸작인데 '''"신에게 이래라 저래라 하지마쇼."''' 라는 말이었다. === 슈뢰딩거의 고양이의 입증 === {{유튜브|yTVCLL_v4og}} 출처는 EBS 다큐프라임 - 빛의 물리학 5부 중 한 장면이다. 물론 죽음과 삶이 중첩되어 있다는 둥 확률이라는 둥의 그야말로 말도 안되는 소리는 거시세계에서는 보기가 힘들다.1 다만 이것은 양자역학에서 다루는 미시세계에서는 실제로 일어나고 있으며 스마트폰이나 컴퓨터 등, 트랜지스터와 반도체는 모두 양자역학의 원리를 이용하고 있다. 슈뢰딩거의 고양이를 완전히 이해하려면 먼저 이 세상 모든 것이 입자와 파동으로 이루어져 있다는 것을 알아야 한다. 이 중 이중슬릿 실험으로 슈뢰딩거의 고양이를 이해할 수 있다. [[File:/api/File/Real/58c0ead419472084574c0583]] (a) = 입자 (b) = 파동 (c) = 빛 (d) = 전자 (a)의 경우 이중 슬릿에 입자를 쏴주면(즉 총을 갈기면) 당연하게도 뒤의 검출기에는 두 줄만 생긴다. 입자는 벽을 통과할 수 없기 때문이다. 밑의 그림을 보면 바로 이해가 갈 것이다. [[File:/api/File/Real/58c0ec1719472084574c0586]] (b)의 경우 이중슬릿에 파동을 쏴주면 회절과 간섭현상으로 인해 두줄이 아닌 여러 줄이 생기게 된다. 역시 밑의 그림에 나와있다. [[File:/api/File/Real/58c0ecd719472084574c058e]] (c)의 경우에는 빛인데 빛은 물론 입자와 파동의 성질을 동시에 가지고 있으므로 (b)와 같은 결과가 나타난다. 그런데 (d)의 경우가 조금 특이하다. 입자라고 생각했던 전자를 쏴주었는데 (b)와 같이 간섭무늬 현상이 나타난 것이다.[[File:/api/File/Real/58c0edaa19472084574c0592]] 이에 이 실험을 하던 과학자들은 전자를 막 쏘니까 지들끼리 간섭을 해서 이런 일이 벌어졌을 것이라고 예측하고 이제는 전자를 한번에 하나씩 쏘기로 했다. 이게 가능하다는 말은 전자는 당연히 입자라는 말이다. 파동을 한번에 하나씩 쏠 수가 없으니까. 그런데 놀라운 일이 벌어졌다. 한 번에 하나씩 쐈는데도 간섭무늬가 나타난 것이다. 이것에 대한 유일한 해석은 전자는 자기자신과 간섭을 한다. 라는 얼토당토않는 결론이었고 이는 그 당시 물리학자의 멘탈을 붕괴 시키기에 충분했다. 그랬는데 그런데 이것으로 끝이 아니었다! 과학자들은 이번엔 그럼 그렇다고 치고 이 입자들은 어떤 슬릿을 통과하는 것일까라는 의문을 품고 슬릿 옆에 관측장비를 설치했다. 그리고 또다시 전자를 한 번에 하나씩 쏘기 시작했다. 이제 전자가 어디로 가는지는 볼 수 있었으나 웃기게도 간섭현상이 사라졌다. 즉 전자의 파동으로써의 성질은 사라지고 입자로써의 성질만이 남았던 것이다. 이 말은 다음과 같다. '''입자는 한번에 하나의 공간에 존재하며 파동은 한번에 여러군데에 존재'''할 수 있다. 그런데 관측을 시작하는 순간 이 입자에 영향을 주어, 즉 '''파동함수가 붕괴'''되어 입자로써의 성질만 나타내게 된 것. [[File:/api/File/Real/58c0efb519472084574c0596]] 이 현상 때문에 일부에서는 인식론이니 확률론이니 하는 것들이 등장하며 양자역학을 철학적으로 몰고가려는 움직임이 있는데 그것과 관련은 없다. 단지 관측시엔 '''파동함수가 붕괴되었다'''라고 표현하며 입자의 성질로 자리잡는 것일 뿐이다. 저 말을 살펴보면 당연함에 고개를 끄덕일 것이다. 입자함수가 붕괴된 것이 아니라 파동함수가 붕괴된 것이다. 말그대로 파동의 성질은 날아가고 입자의 성질만이 남았다는 뜻이다. 양자역학을 두고 영혼이 어떻고 철학이 어떻고 하는 것은 죄다 이 현상을 잘 이해하지 못하여 벌어지는 해프닝인 것이다. 이것을 이용해 유튜브에 관찰자 효과라는 것이 돌아다니고 있는데 그것은 사실이 아니다. '''관찰자 효과라는 것은 없다!''' 여기까지 왔다면 슈뢰딩거고양이의 이해는 거의 다 했다고 보면된다. 양자역학적으로 볼때 전자는 확률적으로 모든 곳에 존재하며 관측시에 하나의 상태로 결정되듯이 그 고양이가 양자역학의 원리에 지배를 받는다면 '실제로' 살아있는 상태와 죽어있는 상태가 중첩되어 있다. 물론 이때에는 거시세계의 고양이를 생각하면 안 된다. 양자역학은 오직 눈에 보이지도 않는 미시세계의 영역을 풀어내는 물리학이라는 것에 유념하자. 이 불쌍한 고양이가 중첩되어 있으려면 미시세계의 양자역학의 법칙을 따르고 있을 때 뿐이다. 물론 고양이는 절대 미시세계로 넘어갈 수 없으므로 거시세계에서는 이런 일이 벌어지지 않는다고 보면 된다. <div contenteditable="false"> <div class="alert alert-danger" contenteditable="true"> 즉 결론은 고양이가 미시세계의 영역의 존재라면 '실제로' 삶과 죽음이 중첩되어있는 것이 맞다. 하지만 고양이는 거시세계의 존재이므로 이러한 실험 자체가 말이 되지 않는다. 즉, 상자를 열어 불쌍한 고양이의 상태를 보든 안보든 고양이의 상태는 하나로 결정되어 있는 것이다. }} 그런데 이 실험에는 커다란 함정이 있다. 바로 '''고양이 자신이 자기의 상태에 대한 관측자가 될 수 있다'''는 것. 만약 슈뢰딩거가 고양이가 아니라 사람을 넣어 「슈뢰딩거의 인간(?)」이라는 사고 실험이었으면 단박에 논박되었겠지만 그리고 그 잔인성으로 욕을 오지게 먹었겠지만 고양이를 선택하는 바람에 이토록 유명하게 된 것임을 부정할 수는 없다. 그러니까 슈뢰딩거는 1. 양자역학을 만드는데 일조했으며 2. 이를 반박하기 위해 고양이와 함께 했는데 3. 아이러니컬하게도 반박은 커녕 오히려 양자역학을 대중에게 가장 널리 알린 사람이 되었다. 사실 과학계엔 이런 일이 많다. 빅뱅이론이라든지 블랙홀이라던지... == 양자역학의 해석 == [[File:/api/File/Real/58c0f4ca19472084574c05a8]] 양자역학은 하도 난해하고 멘탈붕괴시키기에 딱 좋은 학문이라 같은 실험결과를 두고도 다양한 해석이 있었으며 이 해석을 두고 아인슈타인과 보어가 싸웠다는 것은 꽤 유명한 사실이다. 결론부터 말하자면 아인슈타인이 패배했고 보어가 승리했다. 아인슈타인은 보어가 속한 코펜하겐학파를 매우 싫어했으며 그들의 해석을 무너뜨리기 위해 많은 노력을 기울였다. 그는 완벽한 물리학을 원했기 때문에 '이럴수도, 저럴수도 있습니다.' 라고 말하는 코펜하겐 학파의 해석이 마음에 들지 않았던 것이다. 하지만 아인슈타인의 공격에 보어는 항상 맞받아치며 더욱더 굳건히 그들의 해석을 지켜나갔다. 아인슈타인은 자신의 지지자 2명과 함께 일명 EPR역설이라는 논문을 만들어 최종승부를 벌였으나 이 역시 아인슈타인이 패배했다. 별거 없구만? === 코펜하겐 해석 === 보어가 주축이 된 코펜하겐 학파가 주장한 해석. 덴마크의 수도 코펜하겐에서 따왔으며 그쪽에서 연구했던 사람들이라고 해서 코펜하겐 학파라고 한다. 이 코펜하겐 학파의 주된 주장은 다음과 같다. [[File:/api/File/Real/58c0f72e19472084574c05ae]] 어려운 말이 나열되어 있지만 쉽게 얘기하면 다음과 같다. '''「이럴수도, 저럴수도 있습니다.」 엿장수 맘대로.''' 요약하면 관측되기 전까지는 모든 상태가 중첩되어있고 관측이 되는 순간 하나로 결정된다는 해석이다. 물론 이를 두고 아인슈타인이 했다는 말이 있는데 그것마저 틀렸다. <div contenteditable="false"> <div class="alert alert-info" contenteditable="true"> '[https://namu.wiki/w/%EB%8B%AC 달]을 관측하는 사람이 아무도 없으면 달이 존재하지 않는 거냐?', '당신은 저 달이 당신이 보고 있을 때에만 존재한다면 믿을 수 있겠소?' }} 아쉽게도 거시세계의 관측은 양자역학과는 관련이 없다. 아인슈타인의 확실한 패배인 것이다. 다만 거시세계에서 양자역학적 현상을 볼 수 있는 기회가 몇 가지 있긴하다. 쇼윈도우에 비친 자신의 모습을 보는 것이 바로 그것. 몇 %가 비치는 지는 모르겠지만 관찰자의 눈에 들어오는 빛 중 반은 유리에 비친 자신의 모습이고 나머지 반은 쇼핑몰의 안에서 오는 빛이라고 가정하자. [[File:/api/File/Real/58c104a719472084574c05f8]] 아주 흔하게 볼 수 있는 풍경이다. 이때 자신의 눈에 들어오는 수많은 빛입자 중 어떤 것이 반사된 빛이고 어떤 것이 쇼핑몰 내부에서 오는 빛인지 알 수 없다. 다만 우리는 50%는 반사된 빛이며 50%는 쇼핑몰내부에서 온다고 보면 된다. 즉, 광자 하나하나의 위치와 정보는 알 수 없지만 그 빛이 모이게 되면 쉽게 50%라고 가정할 수 있는 것이다. 이렇게 양자역학의 해석도 개개의 입자에는 신경 쓰지 않는다. 신경 쓰지 않는 것이 아니라 모른다. 다만 이것이 모인다면 그것을 확률적으로 알 수는 있는 것이다. === 다세계 해석 === [[File:/api/File/Real/58c0faa019472084574c05c6]] 휴 에버럿 3세가 제창한 해석으로 꽤나 매력적인 내용이라 각종 영화, 애니메이션, 만화, 소설, 게임등에 등장하고 있는 해석이다. 말그대로 결과에 따라 세계가 계속해서 갈라진다는 이야기. [[File:/api/File/Real/58c1066e19472084574c05ff]] 아이언맨에서 앤트맨에 이르기까지, 양자역학의 최신이론을 바탕에 두고 만들어졌다.(?) MCU로 대표되는 각종 히어로무비들도 이것의 일종. 실제 마블의 세계관은 무지막지할 정도로 많으며 그 덕에 욕을 처먹고 있긴 하지만 MCU도 그 중 하나의 세계에 불과하다. MCU자체가 Marvel Cinematic Universe의 약자로 영화화된 세계라는 뜻. 이 해석을 슈뢰딩거의 고양이에 붙여보면 다음과 같다. 1시간이 지난 뒤에는 고양이가 살아있는 세계 A와 고양이가 죽은 세계 B로 갈라져 계속해서 나아간다는 것이다. 물론 빅뱅때부터 이것이 이뤄졌다고 보면 지금쯤 거의 무한대에 가까운 세계가 존재하며 우리는 단순히 그 중 하나의 세계에 살고 있다는 것이다. 지금도 당신이 점심으로 무엇을 먹냐를 결정하면서 세계가 갈라질 수도 있고 심지어는 당신이 사고를 당해 죽은 세계도 존재하며 멀쩡히 살아있는 세계도 존재하는 등, 생각하기에 따라 무엇이든 가능한 세계이므로 컨텐츠에 목마른 관련업계에 찍힐 수 밖에 없는 흥미로운 해석이다. 이밖에도 앙상블 해석, 숨은 변수 이론, 서울 해석, 드브로이-봄 이론 등 다양한 해석이 있지만 주로 이 두개만이 정설로 받아들여지고 있으며 그 중에서도 코펜하겐 해석쪽의 지지자가 많은 편이다. 물론 코펜하겐해석 또한 반박하는 사람이 많으며 그만큼 양자역학의 해석은 어렵다고 볼 수 있다. [[분류:위키독 포크/일상과학 WiKi]] 요약: 리브레 위키에서의 모든 기여는 크리에이티브 커먼즈 저작자표시-동일조건변경허락 3.0 라이선스로 배포됩니다(자세한 내용에 대해서는 리브레 위키:저작권 문서를 읽어주세요). 만약 여기에 동의하지 않는다면 문서를 저장하지 말아 주세요. 글이 직접 작성되었거나 호환되는 라이선스인지 확인해주세요. 리그베다 위키, 나무위키, 오리위키, 구스위키, 디시위키 및 CCL 미적용 사이트 등에서 글을 가져오실 때는 본인이 문서의 유일한 기여자여야 하고, 만약 본인이 문서의 유일한 기여자라는 증거가 없다면 그 문서는 불시에 삭제될 수 있습니다. 취소 편집 도움말 (새 창에서 열림) | () [] [[]] {{}} {{{}}} · <!-- --> · [[분류:]] · [[파일:]] · [[미디어:]] · #넘겨주기 [[]] · {{ㅊ|}} · <onlyinclude></onlyinclude> · <includeonly></includeonly> · <noinclude></noinclude> · <br /> · <ref></ref> · {{각주}} · {|class="wikitable" · |- · rowspan=""| · colspan=""| · |} {{lang|}} · {{llang||}} · {{인용문|}} · {{인용문2|}} · {{유튜브|}} · {{다음팟|}} · {{니코|}} · {{토막글}} {{삭제|}} · {{특정판삭제|}}(이유를 적지 않을 경우 기각될 가능성이 높습니다. 반드시 이유를 적어주세요.) {{#expr:}} · {{#if:}} · {{#ifeq:}} · {{#iferror:}} · {{#ifexist:}} · {{#switch:}} · {{#time:}} · {{#timel:}} · {{#titleparts:}} __NOTOC__ · __FORCETOC__ · __TOC__ · {{PAGENAME}} · {{SITENAME}} · {{localurl:}} · {{fullurl:}} · {{ns:}} –(대시) ‘’(작은따옴표) “”(큰따옴표) ·(가운뎃점) …(말줄임표) ‽(물음느낌표) 〈〉(홑화살괄호) 《》(겹화살괄호) ± − × ÷ ≈ ≠ ∓ ≤ ≥ ∞ ¬ ¹ ² ³ ⁿ ¼ ½ ¾ § € £ ₩ ¥ ¢ † ‡ • ← → ↔ ‰ °C µ(마이크로) Å °(도) ′(분) ″(초) Α α Β β Γ γ Δ δ Ε ε Ζ ζ Η η Θ θ Ι ι Κ κ Λ λ Μ μ(뮤) Ν ν Ξ ξ Ο ο Π π Ρ ρ Σ σ ς Τ τ Υ υ Φ φ Χ χ Ψ ψ Ω ω · Ά ά Έ έ Ή ή Ί ί Ό ό Ύ ύ Ώ ώ · Ϊ ϊ Ϋ ϋ · ΐ ΰ Æ æ Đ(D with stroke) đ Ð(eth) ð ı Ł ł Ø ø Œ œ ß Þ þ · Á á Ć ć É é Í í Ĺ ĺ Ḿ ḿ Ń ń Ó ó Ŕ ŕ Ś ś Ú ú Ý ý Ź ź · À à È è Ì ì Ǹ ǹ Ò ò Ù ù · İ Ż ż ·  â Ĉ ĉ Ê ê Ĝ ĝ Ĥ ĥ Î î Ĵ ĵ Ô ô Ŝ ŝ Û û · Ä ä Ë ë Ï ï Ö ö Ü ü Ÿ ÿ · ǘ ǜ ǚ ǖ · caron/háček: Ǎ ǎ Č č Ď ď Ě ě Ǐ ǐ Ľ ľ Ň ň Ǒ ǒ Ř ř Š š Ť ť Ǔ ǔ Ž ž · breve: Ă ă Ğ ğ Ŏ ŏ Ŭ ŭ · Ā ā Ē ē Ī ī Ō ō Ū ū · à ã Ñ ñ Õ õ · Å å Ů ů · Ą ą Ę ę · Ç ç Ş ş Ţ ţ · Ő ő Ű ű · Ș ș Ț ț 이 문서에서 사용한 틀: 틀:안내바 (편집) 이 문서는 다음의 숨은 분류 1개에 속해 있습니다: 분류:깨진 파일 링크가 포함된 문서