야무챠,「철학적 사고로 배우는 과학의 원리」- 이중슬릿실험의 철학적 해석, 양자역학의 전부
대상에 영향을 주지 않고 관찰한다는 것은 불가능하다. 관측이란 '관측 대상물에 힘이 상호작용하도록 해 그 영향을 관측하는 것'이기 때문에 '영향을 끼치지 않고 관측한다'는 말은 애당초 모순이고 그런 일은 있을 수 없다는 것이 현대 과학의 상식이다.
이중 슬릿 실험
이미 여러 책에서도 언급이 된 유명한 실험이다.
이중슬릿실험이란 '물질은 파동이며, 입자임'을 더 알기 쉽게 나타내주는 실험으로, '구멍이 2개 뚫린 판을 향해 전자를 쏘았을 때 그 뒤의 스크린에 무엇이 비춰질까?' 라는게 이 실험의 내용이다.
<실험 인터페이스>
<양자역학에 대한 간단한 영상>
<Double Slit Experiment explained! by Jim Al-Khalili>
실험에 대한 주요 내용은 위의 영상으로 대체하고 이 실험이 가지는 혁명적인 점을 살펴보자.
'전자를 관측하고 있을 때 항상 한 개의 입자이니까 관찰하고 있지 않을 때라도 한 개의 입자로 정해져 있다'는 까칠한 세계관에 대해, 그건 아무 근거도 없는 신념에 지나지 않는다, 오히려, '관찰하고 있지 않을 때는 가능성 밖에 논할 수 없고 관측하고 있지 않을 때는 그 가능성이야말로 존재한다'는 마치 언어유희 같은 개념이 올바르다'라는 것이다.
그리고 요컨대 양자역학은 아래와 같이 핵심을 정리할 수 있을 것이다.
'관측되기 전의 물질은 수많은 가능성이 여기저기에 서로 겹쳐진 상태로 존재한다. 그리고 관측하면 그 중에서 하나의 상태가 선택되어 그것이 관측된다. 어떤 상태가 관측되는가는 슈뢰딩거 방정식(파동함수)을 이용해 확률적으로 예측할 수 있다'
이것이 양자 역학의 전부이다.
<참고영상> 한양대학교 신상진 교수의 공개강의 - 슈뢰딩거의 고양이
