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파동함수 붕괴와 실험적 증거 및 논란과 대안적 해석 물리학의 꽃이라 할 수 있는 양자역학에서 가장 논란이 되는 개념 중 하나는 바로 파동함수의 붕괴(Wave Function Collapse)이다. 20세기 초반에 구축된 코펜하겐 해석에 따르면, 입자의 상태는 관측자가 입자를 측정하기 전까지는 여러 상태가 중첩된 상태로 입자가 존재하지만, 측정이 이루어지는 순간 중첩되었던 상태 중 하나의 상태로 확정된다는 해석이다. 이 해석은 일반적으로 물리 세계를 이해하는 방식에 대한 근본적인 질문을 제기하게 되었으며, 물리학자들 사이에서도 오랜 논쟁을 불러일으켜 왔다. 이번 글에서는 파동함수의 붕괴에 대한 개념을 분석하고, 이 파동함수 붕괴에 대해 설명하는 실험적 증거와 논란을 정리해 보고자 한다. 파동함수의 붕괴란 무엇인가?파동함수의 붕괴라는 개념은 양자역학의 코펜하.. 2025. 3. 18.
양자중력 이론과 프랑크 길이, 시간, 질량 양자중력 이론(Quantum Gravity Theory)은 양자역학과 일반 상대성이론을 통합하려는 물리학의 가장 큰 목표 중 하나이다. 일반 상대성이론은 중력을 힘이 아닌 시공간의 곡률로 이해하고 설명하며, 보이는 중력을 설명하기 위해서는 지구나 태양과 같이 어마어마한 크기의 질량에 대한 중력을 얘기하곤 한다. 그리고 양자역학은 확률적 존재론과 입자의 파동성에 따른 불확정성을 다루고 있으며, 기본적으로 원자 및 핵자와 같은 매우 작은 스케일에서 논해지는 학문이다. 두 이론을 통합하려면 극단적으로 작은 스케일과 극단적으로 큰 스케일의 조건에서 물리 법칙이 어떻게 작용하는지를 밝혀야 하는데 가히 쉽지 않은 작업이다. 양작역학에서 사용되는 프랑크 단위인 프랑크 길이, 프랑크 시간, 프랑크 질량은 바로 이러한 .. 2025. 3. 17.
힘의 전달자 및 중력자와 광자 우주는 네 가지 근본적인 힘(중력, 전자기력, 강력, 약력)으로 구성되어 있으며, 이 힘들은 각 힘의 전달자로 칭할 수 있는 특정한 매개 입자를 통해 상호작용을 일으킨다. 중력과 전자기력은 우리 일상에서 가장 익숙한 힘이다. 전자기력은 우리가 흔히 빛이라고 부르는 광자(photon)라는 입자를 힘의 전달 매개 입자로 하여 전자기력을 전달한다. 중력의 경우에는 예견만 하고 있는 중력자(graviton)라고 하는 힘의 전달 입자를 통해 중력이 전달된다고 가정하고 있다. (입자 물리와 달리 일반 상대론에서는 중력을 공간의 왜곡으로 생각한다.) 중력자가 아직 실험적으로 발견되지 않았지만, 이론적으로는 중력의 전달 매개자로 제안된 입자이다. 반면, 광자는 전자기력을 매개하는 입자로 확립되어 있다. 이번 글에서는 .. 2025. 3. 16.
양자론, 상대론의 개념 & 동양과 서양의 세계관 비교 및 반응 양자역학과 상대성이론은 20세기 물리학의 두 거대한 축으로, 양자역학은 확률을 기초로 한 미시 세계를 상대성이론은 중력을 시공간의 구조변화로 정의하면서 거시 세계를 설명하는 역할을 하게 된다. 양자역학은 원자와 소립자의 운동을 기술하며 불확정성과 확률을 기반으로 하고, 상대성이론은 중력과 시공간의 구조를 설명한다. 두 이론은 물리학의 근본적인 개념을 변화시켰고, 동양과 서양의 철학적 세계관과도 깊이 있게 연결되어 있는 것처럼 보인다. 서양은 객관성과 논리성을 기반으로 한 분석적 접근을 취해 왔으며, 동양은 조화와 균형을 중시하는 하나의 전체로서 완전히 통일을 이루고 있다고 정의되는 전일적(holistic) 사고방식을 발전시켜 왔습니다. 이번 글에서는 확률론적 양자역학과 시공간의 굴곡을 정의하는 상대성이론.. 2025. 3. 15.
프랑크 단위 및 양자역학과 프랑크 길이, 시간의 중요성 양자역학은 미시 세계에서 입자의 움직임과 상호작용을 설명하고 있는 물리학의 핵심 이론이다. 그러나 블랙홀과 같이 양자역학과 일반 상대성이론을 동시에 적용해야 하는 극한 환경에서는 우리가 잘 알고 있는 기존의 물리 법칙이 더 이상 적용의 대상이 아니게 되며, 이때 중요한 개념이 바로 프랑크 단위(Planck Units) 이다. 프랑크 길이, 프랑크 시간, 프랑크 질량은 우주의 근본적인 성질을 설명하는 데 필수적인 개념으로, 특히 양자중력 이론에서 중요한 역할을 한다. 이번 글에서는 프랑크 단위가 무엇이며, 양자역학과 어떤 연관성이 있는지, 그리고 현대 과학에서는 어떻게 응용되는지를 살펴보고자 한다.  프랑크 단위란? 양자역학에서의 기본 개념프랑크 단위는 독일의 물리학자 막스 플랑크(Max Planck)가 .. 2025. 3. 14.
다이아몬드 앤빌 셀의 구조와 작동 원리 및 활용 방안 고온·고압 환경에서 물질의 특성을 연구하는 것은 물리학, 재료과학, 신소재 분야 및 지구과학 등 다양한 분야에서 매우 중요하다. 이러한 극단적인 환경을 실험실에서 재현하기 위해 많은 과학자들은 다이아몬드 앤빌 셀(Diamond Anvil Cell, DAC)과 같은 실험 장치를 사용한다. 다이아몬드 앤빌 셀은 두 개의 다이아몬드를 겹쳐 그 사이에 초고압을 생성하여 물질의 변화를 연구하는 장치로, 금속 수소 연구를 비롯한 다양한 고압 실험에서 매우 중요한 도구이다. 이번 글에서는 다이아몬드 앤빌 셀의 구조와 작동 원리, 그리고 고온·고압 연구에서의 활용에 대해 알아보고자 한다. 다이아몬드 앤빌 셀의 구조다이아몬드 앤빌 셀(DAC)은 기본적으로 두 개의 다이아몬드가 마주 보는 구조로 되어 있다. 그리고 그 사.. 2025. 3. 13.

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