응집물질물리학 과학자 드브로이 · 디랙 · 벨 · 보른 · 보스 · 보어 · 봄 · 빈 · 살람 · 슈뢰딩거 · 에렌페스트 · 에버렛 · 요르단 · 위그너 · 조머펠트 · 크라머르스 · 파울리 · 파인먼 · 폰 노이만 · 플랑크 · 하이젠베르크 v. d. e. h 슈뢰딩거의 고양이 ( [UNK] Katze ) 는 1935년에 오스트리아의 물리학자 에르빈 슈뢰딩거가 양자역학의 불완전함을 보이기 위해서 고안한 사고 실험이다. [ 1 ] 목차 1 기원과 의의 2 사고실험 3 이해와 검증 3. 1 이중 슬릿 실험 3. 2 상상속의 고양이 4 실험의 해석 4. 1 코펜하겐 해석 4. 2 다중세계 해석 4. 3 앙상블 해석 5 찾아보기 6 참고문헌 기원과 의의 [ 편집 ] 자신이 만든 파동방정식의 해 ( 파동함수 ) 가 확률을 뜻한다고 막스 보른 ( Max Born ) 이 주장하자 물리학에 불확정성이 도입된 것에 대해 반발해 고안된 사고실험이다. 즉, 코펜하겐 해석의 비상식적인 면을 드러내어 비판하고자 하는 목적의 실험이다. [ 2 ] 본의는 아니었겠지만, 양자역학의 특징을 설명하는 대표적인 예시로 흔히 사용된다. 양자역학에 의하면,
바이드만 포퍼 양자 지우개 지연된 선택 슈뢰딩거의 고양이 슈테른 - 게를라흐 휠러의 지연된 선택 적용 양자 생물학 양자 화학 양자 카오스 양자 컴퓨터 연표 양자 암호 양자 전자공학 양자 기계 양자 심리 양자 광학 양자 정보 과학 양자 기술 확대 양자 통계 역학 상대 양자역학 양자장론 역사 양자 중력 분수 양자역학 원본 주소 " " 분류 : 양자역학역설사고 실험가공의 고양이물리학의 기본 개념에르빈 슈뢰딩거양자역학에 관한 사고 실험 둘러보기 메뉴 개인 도구 로그인하지 않음토론기여계정 만들기로그인 이름공간 문서토론 변수 보기 읽기편집역사 보기 더 보기 검색 둘러보기 대문사용자 모임요즘 화제최근 [UNK] 문서 보기임의 문서로도움말기부 도구 여기를 가리키는 문서가리키는 글의 최근 [UNK] 올리기특수 문서 목록고유 링크문서 정보위키데이터 항목이 문서 인용하기 다른 프로젝트 공용 인쇄 / 내보내기 책 만들기PDF로 다운로드인쇄용 판 다른 언어 [UNK] [UNK] IndonesiaItaliano 日 本 語 [UNK] [UNK] [UNK] [UNK] / [UNK] [UNK] / [UNK] / [UNK] [UNK] 中 文 文 言 [UNK] 語 링크 편집 이 문서는 2019년 5월 25일 ( 토 ) 08 : 35에 마지막으로 편집되었습니다. 모든 문서는 크리에이티브 커먼즈 저작
외부 계는 그들의 상태를 관측할 수 없고 그들은 파동성을 잃지 않고 동시에 여러 상태를 갖게 될 것이다. 상자 안은 진공도 아니며 적외선과 같은 광자를 방출하고 있을 것이다. 즉, 이중 슬릿 실험에서의 전자와 진공에서의 풀러렌과는 다르게 상자 안의 고양이, 청산가리가 든 병, 가이거 계수기는 서로 의미있는 상호작용을 하는데다가 상자 안과 밖을 상자 자체가 연결해주기에 상자 자체부터가 완전한 고립계가 아니다. 다시 말해, 상자 밖과 안은 언제나 의미있는 상호작용을 하며 이는 언제나 상자 안이 관측되고 있음을 나타낸다. 그러므로 상자 속의 고양이는 상자를 열든 열지 않든 죽거나 살아있는 둘 중 하나의 분명한 상태를 가진다. 즉, 현대에서 다루는 슈뢰딩거 사고실험의 해석의의는 어디까지나 양자역학의 근본적인 개념을 다루기 위한'사고실험'이다. [ 7 ] 실험의 해석 [ 편집 ] 코펜하겐 해석 [ 편집 ] 가장 많이 받아들여지고 있는 설명.'상자를 열어보기 전에는 살아있는 상태와 죽어있는 상태가'중첩'되어 있었으나 관측하는 순간 하나의 상태로 확정된다'라는 해석이다. 이것을 간단히 " 파동함수가
유리병을 깬다. 유리병이 깨진다면 고양이는 청산가리를 흡입해 죽게 된다. 그리고 처음에 [UNK] 단위 시간 당 50 % 의 확률로 알파붕괴하도록 세팅되어 있다. 그렇다면 그 단위 시간이 흐른 후에 고양이는 50 % 의 확률로 살아 있거나 죽어 있을 것이다. 여기서 실험자는 외부에 있기 때문에 관찰이나 간섭을 절대 할 수 없는 상태에서 대답을 해야 한다. [ 4 ] 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. 이해와 검증 [ 편집 ] 양자역학에 따르면 관측하지 않은 핵은'붕괴한 핵'과'붕괴하지 않은 핵'의 중첩으로 설명되지만, 한 시간 후 상자를 열었을 때 관측자가 볼 수 있는 것은 " 붕괴한 핵과 죽은 고양이 " 또는 " 붕괴하지 않은 핵과 죽지 않은 고양이 " 뿐이다. 그럼 언제 이 계의 중첩 상태가 끝나고 하나의 상태로 고정되는가. 일반적인 믿음과는 달리, 슈뢰딩거는 " 죽기도
2 ] 본의는 아니었겠지만, 양자역학의 특징을 설명하는 대표적인 예시로 흔히 사용된다. 양자역학에 의하면, 미시적인 세계에서 일어나는 사건은 그 사건이 관측되기 전까지는 확률적으로밖에 계산할 수가 없으며 가능한 서로 다른 상태가 공존하고 있다고 말한다. 슈뢰딩거가 제안한 이 사고 실험은 우연적으로 일어나는 미시적인 사건이 거시적 세계에 영향을 미칠 때 어떻게 되는가를 보여주는 것으로, 하나의 패러독스로서 거론된다. [ 3 ] 사고실험 [ 편집 ] 사고실험의 내용은 다음과 같다. 이 사고실험에는 알파입자와 고양이 한 마리가 등장한다. 고양이는 외부 세계와 완전히 차단된 상자 속에 들어있고, 이 상자는 청산가리가 들어있는 유리병과 연결되어 있다. 청산가리는 유리병에 가로막혀 상자 속으로 들어갈 수 없으며, 청산가리가 든 병 역시 외부 세계와 완전히 차단되어 유리병이 깨지는지 볼 수 없다. 이 밸브는 방사능을 검출하는 가이거 계수기와 연결되어 있는데, 그 기계 장치는 [UNK] 등이 붕괴하며 방출한 알파입자를 검출하여 유리병을 깬다. 유리병이 깨진다면 고양이는 청산가리를 흡입해 죽게 된다. 그리고 처음에 [UNK] 단위 시간 당 50 % 의 확률로
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다는 것은 물론 하나의 전자가 동시에 두 곳에 존재한다는 뜻을 포함하며, 결론적으로 하나의 전자는 확률적으로 위치할 수 있는 모든 곳에 동시에 존재한다. [ 5 ] [ 6 ] 이와 마찬가지로 슈뢰딩거의 고양이도 ( 파동함수를 따르는 한 ) 있을 수 있는 모든 상태로 동시에 존재하며, 슈뢰딩거의 고양이가 중첩된 상태로 존재한다는 것은 바로 이것을 말한다. 슈뢰딩거의 고양이, 더 나아가서 양자역학은 확률론과 인식론과는 하등 관련이 없다. 즉, 일반적인 확률의 개념과 양자역학에서의 확률은 근본적으로 다르다. 상상속의 고양이 [ 편집 ] 슈뢰딩거의 고양이 실험은 실제로 재현할 수 없다. 즉, 현실 속의 고양이는 삶과 죽음이 확정된 상태에 있으며, 이를 확인하기 위해선 직접 뚜껑을 열어봐야 한다. 슈뢰딩거의 사고실험상에 논리상 허점은 없다. 하지만 이중 슬릿 실험을 통해 하나의 전자가 두개의 슬릿을 동시에 통과하는 것 역시 증명되었다. 비단 실험실에서 뿐만 아니라, 주위 곳곳에서 지금 당장도 셀 수도 없을 만큼 일어나고 있다. 그렇다면 거시세계에서도 한마리의 고양이가 두개의 슬릿을 동시에 통과하는 일이 벌어져야 마땅
상태가'중첩'되어 있었으나 관측하는 순간 하나의 상태로 확정된다'라는 해석이다. 이것을 간단히 " 파동함수가 붕괴된다 " 고 표현한다. 일반적으로 받아들여지는 코펜하겐 해석에 따르면, 이 실험에서는 관측자가 상자를 여는 동시에 상태가 고정된다. 즉 대상에 대한 관측 행위가 대상의 상태를 결정한다는 것이다. 단, 코펜하겐 학파라고 해서 " 파동함수가 붕괴하는 것 " 을 납득하는 것은 아니다. 예를 들어 중력에 의해 땅으로 떨어지는 사과가 지면에 도달하는 즉시 더 이상 진행하지 않고 멈추는 것은 중력의 인력보다 훨씬 더 큰 전자기력의 척력에 막혔기 때문이지, 사과가 지면에 도달하는 즉시 중력이 붕괴했기 때문이 아니다. 관측이 되면 그 즉시 파동함수가 붕괴한다는 것도 납득될 수 없는 문제다. 이유는 모르지만 외관상 그렇게 보이고 현재로는 도저히 그 이유를 알 길이 없으니 일단 그런 것으로 해두자는 게 코펜하겐 해석의 입장으로, 사실 코펜하겐 해석은 어떤 해석을 내놓는 것이라기 보단 해석을 유보하는 것으로 보는게 더 적절하다. 아인슈타인의 " 신은 주사위 놀이를 하지 않는다 " 는 발언에 대한 보어의 " 신에게 참견하지 말라 " 는 답변
다. 아인슈타인의 " 신은 주사위 놀이를 하지 않는다 " 는 발언에 대한 보어의 " 신에게 참견하지 말라 " 는 답변이 코펜하겐 해석의 입장을 함축한다고 할 수 있겠다. [ 8 ] 다중세계 해석 [ 편집 ] 휴 에버렛 3세가 만든 해석으로,'상자를 열어보기 전에는 살아있는 세계와 죽어있는 세계가 모두 존재하며 관측하는 순간 어떤 한 쪽의 세계로 진입하게 된다'라는 해석. 핵이 붕괴하는 순간이 분기점이 되어 고양이가 살아 있는 세계와 고양이가 죽은 세계가 분리되어 평행 우주가 되고 서로에게 영향을 주지 않는다고 해석한다. 이 이론에서 파동함수는 각각의 세계로 진입할 확률을 뜻하게 된다. 이 해석이 물리학자들의 지지를 받는 이유는 파동함수의 붕괴라는 납득하기 힘든 답을 피할 수 있음 ( 이 관점에 따르면 파동함수는 관측 전이든 관측 후든 잘만 작동한다. 다만, 파동이 붕괴하는 대신 결어긋남 상태에 놓이게 된다. ) 과 동시에 외관상 파동함수가 붕괴되어 보이는 이유를 매끄럽게 설명하기 때문이다. [ 9 ] 코펜하겐 해석과 함께 파동함수의 붕괴를 설명하기 위해 경쟁하는 가장 중요한 이론으로, 전통적인 코펜하겐 해석 쪽이 정설이지만 다중세계
언제 이 계의 중첩 상태가 끝나고 하나의 상태로 고정되는가. 일반적인 믿음과는 달리, 슈뢰딩거는 " 죽기도 하고 살기도 한 고양이 " 가 진짜로 존재한다고 주장했던 것은 아니다. 오히려 그는 양자역학은 불완전하며 현실적이지 않다고 생각했다. 고양이는 반드시 살아있거나 죽은 상태여야 하기 때문에, 그 둘 사이의 어디쯤이 아닌, 양성자 역시 붕괴했거나 붕괴하지 않았거나 둘 중 하나라는 것이다 이중 슬릿 실험 [ 편집 ] 텅 빈 실험실 안에 손전등이 벽면을 비추고 있다. 손전등과 벽면 사이에 가림판을 설치하고 그 가림판에 가늘고 기다란 구멍을 뚫는다 ( A슬릿이라고 부른다 ). 그럼 가림판의 A슬릿을 빠져나온 빛은 벽면에 길다란 한줄의 빛줄기를 남길 것이다. 만약 그 구멍옆에 똑같은 구멍 ( B슬릿이라고 부른다 ) 을 하나 더 뚫는다면, 벽면에는 여러 줄의 불빛이 생긴다. 이는 파동이 서로 간섭하는 현상에 의해 발생하는 것으로, A슬릿과 B슬릿을 동시에 통과한 불빛들이 서로 간섭을 하여, 그 결과로 벽면에 간섭 불빛이 남은 것이다. 즉, 벽면에 비치는 여러 줄의 간섭 불빛을 통해 빛이 파동
슈뢰딩거의 고양이(Schrödingers Katze)는 1935년에 오스트리아의 물리학자 에르빈 슈뢰딩거가 양자역학의 불완전함을 보이기 위해서 고안한 사고 실험이다.