불확정성원리에 대해 알아보자. 양자역학 4편
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- Опубликовано: 9 фев 2025
- #하이젠베르크 #불확정성원리 #양자역학
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불확정성원리,
어후 단어부터 겁나 어렵네
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설명이 좀 잘못된것 같습니다. 불확정성 원리는 관측과 비관측에 의해 나타나는것이 아니라 자연적 본질이 애초에 이정도의 불확정성을 내포하고 있다는 겁니다. 이것은 실험이 먼저가 아닙니다. 수학적 결과물입니다. 양자역학에서 한 입자가 가지는 파동함수가 있을때, 위치나 운동량에 대한 상태 정보는 operator를 통해 얻을수 있습니다. 그런데 몇몇의 상태들은 서로 동시에 측정할수 없는 수학적 결과가 나옵니다 . 이런 수학적 접근을 하기 위해서는 commuatator의 의미만 알면 누구나 쉽게 구할수있습니다. 즉 관측이 아니라 애초에 양자역학적 수식을 통해 나온 결과물로써 자연의 본질이 그렇다는 겁니다.
이 영상 잘못됐나요? 잘못됐으면 안 보려고용
대학때 일반물리까지만 한 일반인이지만, 이영상이 꼭 잘못되었다고는 할수없는게 제기억으로는 고등학교때 물리선생님께서 불확정성의 원리에대해 딱 이렇게 설명을 해준기억이있긴해서요. 수식으로 설명해봤자 흥미도만 떨어지기때문에 비전공자에게 양자역학을 쉽게 설명하기위해서 이렇게 설명한것 아닐까요?
잘못되었다고 단정짓고 들어가는 근거는요? 만든분 힘들게 만들었는데..의견이 좀 쎄신듯...전 만든분과는 일면식도 없는 사람입니다. 오해하지 마세요..
@@AssociazioneCalcio 댓글에 근거 다 써놨구만 뭘…
작성자님 말씀에는 모순이깔려있습니다
하이젠베르크가 고민끝에 발견한 불확정성원리라는단어자체에작성자의글에모순이라는게 증명이됩니다
관측이란상호작용을얘기하는것이고 우주전체가서로상호작용으로관여를하고있습니다
그러니 빛 즉 광자가 부딪치는모든물질은 입자로존재할수밖에없는것입니다
그외 우주의관측에서 벗어나면 파동으로존재하는것이구요
그리고
위치를 알면 운동량을알수없고 운동량을알면 위치를알수없다는것이고 두가지다 구할수없다는 그원리를 수식으로 하이젠베르크가 완성시킨것인데
그수식으로 두가지다동시에구할수있다는게 작성자님글의오류입니다
기분이 나쁘셨다면죄송합니다
엄밀히 말하면...
여기서 말하는 “관찰자”라는 개념은... 꼭 우리 인간 같은 누군가가 “지켜보는 행위”만을 말하는게 아닙니다.
어떤 물리학자는... “우주가 알아챈다”라고 말 합니다.
뭔 뜻인고 하면...
우리우주는 완벽히 진공상태인 곳이 없습니다.
우주공간 자체도 완벽한 진공상태가 아닙니다. 태양계는 태양에서 불어오는 태양풍 하전입자로 가득차 있고,
태양계 외부도 우리 은하계의 수많은 다른별에서 방출한 하전입자로 가득차 있습니다.
(물론 우리인간, 지구기준의 1기압 밀도엔 터무니 없이 못 미치는 밀도 이긴 하지만, 어쨌든 완벽한 진공상태는 아닙니다.)
은하와 은하 사이의 빈 공간도, 빛(광자:비가시광선 포함)으로 가득차 있고,
우리우주 전체는 빅뱅 이후 30만년 시점부터 만들어진 우주배경복사 라는 아주 낮지만 확실하게 광자로 가득차 있습니다.
이렇기 때문에, 단 두개의 입자의 상호작용, 상호간섭 만으로도, 양자중첩 상태가 깨지고, 동사에 상태가 확정되기 때문에...
이런 현상 자체가, 위에서 말한 “관찰”상태에 해당되게 됩니다.
그리고, 양자역학 적으로,
강한핵력, 전자기력, 약한핵력, 중력을 매개하는 보손의 존재 때문에 라도,
완벽한 진공상태는 애초에 불가능 합니다.
특히 최근에 발견된 힉스입자(보손)은... 어디에나 존재하죠.
(광자도 사실 전자기력을 매개하는 보손 임)
고로, 위의 동영상에서 말한 “알파센타우리 상자” 패러독스는 어디까지나 이론적으론 그렇다 라는 것이고,
실제로는... 우리 우주는 어디에나 입자나 소립자로 가득차 있기 때문에, 광속을 능가하는 장거리 정보전송은 불가능하다 입니다.
우리우주는 참 교묘하게도, 에너지 댓가를 지불하지 않으면, 아무것도 못하게 되어 있습니다.
절대적인 엔트로피 법칙
ㄷㄷ 우주의진리 등가교환
댓가를 지불한다,, 허나 만약 인간이 정해 놓은 기준점 이상의 기준이 존재 한다면 그 차이를 이용할 수도,,그게 우주죠?우리는 0을 정의하지만 우주의 이론이라면 0이 존재할 수 없는 것처럼,,
가려운곳 정확히 긁어주셨네요. 부가설명 감사합니다.
그럼 데체 불확정성원리는 어떻게 실험된거죠? 아무리 진공 비스무리하게 만든다고해도 입자던 전자던 광자던 상호작용을 할 수 밖에 없어서 상태가 항상정해질텐데 상태가 정해지지 않는 경우가 존재하는지 어떻게 알수있었던건가요?
관측하지 않으면 존재하지 않을까요? 아니면 정확한 정보를 모를까요?
인간이 할 수 있는 오류 없는 정확한 표현은 관측하지 않은 상태에서 관련된 대상에 대해 정확한 정보를 얻을 수 없다 정도 아닐까요? 관측하지 않으면 그 대상 자체의 존재 여부도 불확실해진다는 약간의 비약이고, 존재하지 않는다라고 까지 주장하면 엄청난 비약 논리적으로 권텀점프 아닐까 합니다.
이중슬릿 실험은 3개의 슬릿으로 구성됩니다.
광자나 전자 기타 입자를 발사하는 발사총 앞에 단일 슬릿을 하나 배치하고, 단일 슬릿을 통과한 이후 2단계로 2개의 슬릿을 배치합니다. 그리고 마지막으로 광자나 전자등을 최종 확인하는 감광 감입자 장치가 설치된 벽이 놓여 있게 됩니다.
1. 광자, 전자등 입자의 파동성 관측 실험 방법
대포로 입자를 단일 슬릿으로 발사해 통과 시킨다.
첫 번째 슬릿을 통과한 한 이후 파동성에 의해 2차적으로 배치된 2개의 슬릿을 통과하면서 간섭 현상을 일으킨다.
벽에 도착한 위치가 상쇄간섭 영역이면 도착하는 입자 수가 줄어들고, 보강간섭 영역이면 많아져서 정중앙을 대칭으로 좌우로 점차 밝기가 변하는 간섭무늬 현상이 나타난다.
2. 입자가 도대체 2차의 2개 슬릿중 어디로 통과했는지 궁금해 통과 여부를 확인하기 위한 추가 관측장비를 설치
추가된 관측장비를 놓는 순간, 간섭무늬가 사라집니다.
1번도 관측 실험이고, 2번도 관측 실험입니다. 추가 관측 장비의 유무 차이만 있지 모두 관측 행위입니다.
토마스영의 이중슬릿 실험을 전자등의 입자에 적용해도 간섭무늬가 나타나는데 그 해석은 과연 어떨까요?
( 그리고 광자 전자등의 입자를 이용한 이중슬릿 실험에 대해 첨가한다면,
가이거 계수기로 카운트 하면서 광자 전자 등 입자 1개를 쏘고 과녁에 도착하는 것을 관측하면 그냥 점 1개입니다. 입자성이죠.
문제는 1개 발사 후 과녁 명중시키고 , 그 다음에 100개 1000개 반복할 때 발생합니다.
1개 1개는 입자와 같이 1점으로 꽂히는데 매번 도착 위치가 변하면서 여기 저기 흩어지는 것이죠. 그 도착점 모두를 모아 놓고 보았더니 신기하게 파동의 간섭무늬 처럼 보강 상쇄 패턴이 나오는 겁니다.
또한 동시에 입자 수십, 수백, 수천 개를 발사해 보았더니 그 패턴이 간섭무늬로 나옵니다. 이 모두를 어떻게 설명해야 할까요?
입자 1개를 쏘았을 때 그 녀석이 어느 구멍으로 어떻게 통과하는지 알 길이 없는 겁니다. 이리로도 저리로도 통과, 심지어는 동시에 다 통과 해석을 마음대로 갖다 붙일 수 있습니다. 현재는 입자는 가능한 모든 경로를 확률적으로 분신술 마법과 비슷하게 다 통과한다는 입장 같습니다.
따라서 현재의 파동입자 이중성은 적당한 타협, 미봉책으로 그냥 그렇더라고 인정하는 겁니다. 그 어떤 논리적 설명이나 근거 제시도 없고 그냥 공간상을 이동 퍼져나갈 때는 파동성을 보이고, 관측 장비를 통과해 최종 결론이 날 때는 입자로 행동하더라 정도죠. 저것도 논리라고 한다면 어쩔 수 없죠.)
추가 관측 장비를 놓지 않으면 과연 입자가 존재하지 않는다는 해석만이 옳을까요?
추가 관측 장비를 놓거나 말거나 입자는 이미 대포에서 발사되어 첫번째 단계의 단일 슬릿을 통과한 존재 아닌가요?
따라서 개인적으로 추가 관측장비를 놓지 않는다는 이유만으로 이미 단일 슬릿을 통과한 존재를 부정할 수 없다고 판단합니다. 인간의 땅에서 할 수 있는 주장은 단일 슬릿을 통과한 전자가 어느 구멍 슬릿으로 통과하는지 정확히 알 수는 없고, 그것을 확인하기 위해 추가 관측장비를 추가하는 순간 그 장비를 통과하거나 말거나, 역으로 그 장비를 통과하면 다른 슬릿은 자동으로 통과하지 않는 식으로 결과가 나온다는 정도 아닐까요?
아인쉬타인의 항변에 심정적으로 끌리며 아인쉬타인을 변호해보겠습니다.
달을 쳐다보지 않으면 달의 위치와 모양에; 대해 정확한 정보를 알 수 없다는 것은 인정한다, 그러나 관측하지 않았다고 달의 존재까지 부정하는 것은 너무 지나치다.
와..8분 가까이 그냥 순삭이네요! 조회수 10만은 족히 넘어야 하는 영상임!! 드뎌 슈뢰딩거 출동합니까? 5탄 가즈아~~~!!
유튜버중 이분이제일 일반인들이 알아듣기 쉽게 잘 설명해줌. 이분보다 잘 갈처주는 사람없슴 ㄹㅇ. 이런분이 선생님 해야됨.
옳소
인정합니다!!
과학유튜브 많지만 지식보관소가 가장 이해 빠르고 쉽게 알수있게
설명해주는것 같음
석군 미만잡
우리 모두는 광속으로 이동중이다. 다만 시간축으로 이동중이다. 따라서 공간축으로 이동속도를 높일수록 시간축에서 멀어지니, 시간이 느려진다.
캬~ 이 부분이 전 갠적으로 최고였음. 다른 그 어떤 채널에서도 제대로 설명해주거나 알려주지 않았던 설명방법.
@@신민섭-l8s 맞아요 저도 항상 이해안갔던부분인데 그거 보고 이해감 ㅋㅋ
@@최영-f1l ㅂㅃㅂ
제가 가장 애정하는 과학채널. 전 이 분꺼를 보고나서야, 그렇게도 궁금하고 의아하게 여겼던 부분들이 다 해결되었단;
헛 과찬이십니다
영상에 몇가지 오류가 있네요
1. 불확정성 원리는 위치와 속도에 대한 불확정성이 아니고 위치와 운동량에 대한 불확정성입니다. 운동량은 감마*질량*속도 이므로 속도도 불확정해야하는 것처럼 보이지만 불확정성 원리를 따르는 빛의 속도는 일정하고 확실하다는 것을 보면 속도가 아닌 운동량이 불확정하다고 결론내릴수가있죠.
2. 불확정성 원리를 설명하실때 관찰자 효과/하이젠베르크의 현미경의 개념으로 설명하시는 것 같습니다. 물론 하이젠베르크도 이런 방법을 사용해서 설명했기때문에 애매한 부분이지만 불확정성 원리는 관찰자의 유무에 상관없습니다. 불확정성 원리는 모든 물질의 입자-파동 이중성때문에 생기는 현상입니다. 파동의 성질이 강할수록 운동량이 정확해지지만 위치가 불확실하게 되고 입자의 성질이 강할수록 위치가 정확해지지만 운동량이 불확실하게 되는 원리입니다.
3. 영상에서 사용하신 현미경의 예시는 적절하다고 봅니다. 에너지가 큰 광자와 전자가 부딪히면 콤프턴 효과라는 현상이 일어나는데 빛의 에너지가 강력하면 강력할수록 콤프턴 효과가 예측하는 운동각도/운동량은 더더욱 불확실해집니다. 이에 반해, 에너지가 약한 광자를 사용한다면 (파장이 긴 광자) 광자가 관측장치에 부딪힐때 회절이 심하게 일어나므로 위치가 불확실해집니다. 사실상 하이젠베르크의 현미경은 불확정성의 원리는 얼마나 정확하게 관찰하냐의 문제가 아닌, 모든 물질들이 가지는 파동-입자 성질때문에 도출되는 자연적인 현상임을 증명하는 실험이였죠.
4. 양자얽힘으로 빛의 속도보다 빠른 속도로 정보를 전달할수 없습니다. 위에 설명하신 예시를 사용하자면, A라는 입자를 가지고 B라는 입자의 양자상태를 알려고 한다 하더라도 A라는 입자의 양자상태는 어떠한 임의의 값을 가질 수 있으므로 B라는 입자가 정확히 어떤 양자상태를 가질 수 있는지 알 수 없습니다.전자라고 친다면, A의 양자스핀이 1/2면 B의 양자스핀이 -1/2겠지만 A의 양자스핀은 랜덤하므로 B의 양자스핀 또한 불확실한 것입니다. 양자얽힘으로 정보를 전달할때 보내는 정보가 랜덤값이라면 빛의 속도보다 빠르게 정보가 전달 됐다고 할 수 없죠.
설명 저에겐 도움됬습니다.
아래는 질문은 아니고 제생각입니다.답을 안주셔도 됩니다.
중력장의 모태가되는 공간의장 사각입체 그물(=진공공간)은 암흑에너지인가요?
다시말해서 촘촘한 사각 그물망의 공간에 위치를 비집고 들어가서 자전공전하며 움직이는
1.물질은 어디서 에너지를 받나요?
우리 몸속에 물혹이 위치 이동없이 발생하여 끼어있는거조차 매우 불편합니다. 자꾸 커지거든요ㅎㅎ
이거이 암흑에너지 아닐까요? 공간팽창의 장. ㅎ에너지의 근원조차 규명되지아니하고 빅뱅에의한 팽창이라고만 설명합니다. 빅뱅의 원인은 여러 가설만 있습니다만.왜 생겼지요?
2.공간은 왜 잡아늘리고 그 힘은 어디에서 올까요?
그러니까
1.애초에 공간규모가 정해져있는거고 그힘이 암흑작용한다. 더나아가서 반복한다의 문제
2.애초에 씨앗이 생성되고 확장하고 성체가되니
공간이 필요해서 힘차게 터트리는것이다의 문제
어느게 맞을까요?? 생명체중심생각입니다.
ssri ssak 물질은 자전 공전하지 않습니다. 양성자 주위를 전자가 돌고있다는 말은 틀린말입니다. 일정한 궤도 안에서 안정된 궤도의 전자는 다른 에너지를 요구하지 않습니다.
스핀도 전자의 자전에의해 생기는 힘이 아닙니다. 마치 돌고있는 것 처럼 각 운동량을 가지고 있어 스핀이란 이름이 붙었지만 실제 돌고있는건 아닙니다.
빅뱅 이전과 암흑에너지에 대한 내용은 아직 명확하게 밝혀진 게 없으므로 여기서 질문해봤자 답을 얻지는 못합니다... 물론 전공 교수님도 답을 못내려 주실겁니다.
@@elleryqueen9554 맞는 말씀이십니다. 전자가 준위층에 존재할때는 마치 공전을 하듯이 각운동량과 자기모멘트를 가지지만 고전역학적인 방법으로 "전자가 핵을 원모양으로 돌고있다" 라고 볼 수는 없습니다. 이것도 사실은 불확정성 원리와 관련있는 이야기죠. 각운동량을 구하려면 위치(r)와 운동량(p)라는 두 벡터를 내적해야하는데 불확정성 원리에 의하자면 두개의 값 모두 확실하게 알 수 없습니다. 에너지 준위층의 모양, 또는 오비탈의 형태를 보려면 슈뢰딩거 방정식으로 파동함수를 구한 뒤 부피에대한 확률식을 3차원에서 그리는 수 밖에 없습니다. 스핀 또한 마찬가지죠.
Jung Won Jung
4. 정보라는 똑같은 단어지만 몇가지 다른점이 있습니다. 이 분이 주장하시는 정보를 전달할 수 없다는 말은 ‘유의미한 정보’라고 이해하시면 됩니다. 가령 채널이 맞지 않는 라디오 잡음은 그것대로 정보이긴 하지만 의미가 전혀 없습니다. 주파수를 채널에 맞춰야 유의미한 정보를 얻을 수 있죠. 이 유의미한 정보는 방송국에서 소리를 전기신호로 바꾸고 전자기파로 보내는 거겠죠. 양자얽힘으로는 이러한 행위를 못한다는 말입니다. 양자얽힘을 이용해 얻을 수 있는 정보는 잡음밖에 없습니다. 그러니 통신으로 이용할 수 없다는 말이지요.
Jung Won Jung 2번은... 이 댓글 쓴 분이랑 전혀 다른 이야기를 하고 계셔서... 말 그대로 불확실성 원리는 관찰자와는 무관하다는 내용입니다.
드디어!! ㅋㅋ다음편도 기대됩니당!!!
역시 아침에 맑은정신으로 봐야 잠들지 않는군요
그나저나 눈빛만봐도 알 수 있다는게 과학적으로 증명이 되는걸까요?
싸대기 때려보면된다에서 빵터졌네요(졸립기 전에 잠도 깨워주시고 영상이 날로 발전하는군요)
ㅎㅎ 매번 감사합니다!
정보의 전달이 공간축이 아닌 다른 축을 통해 이루어진다고 가정하면...
아무리 멀리 떨어진 물체라도 그 축 방향으로는 인접해서 연결되어 있다고 생각한다면
이분 정말 쉽게 설명 잘 해주시네요 구독 추천 합니다 감사합니다 광고도 볼께요 ㅎㅎㅎ
아진짜 존나 재밌는데 미치겠네요ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ 이해한거같아서 정리하려고 하면 헷갈려서 다시 돌아와 자료들 찾는중ㅋㅋㅋㅋㅋㅋ
언제나 군더더기 없는 핵심만 담은 설명이네요. 내공이 느껴집니다. 다음편도 손꼽아 기다리겠습니다.
내용도 좋지만 영상이 또한 이해를 도와주는데 일조하네요 어려운 양자역학을 이렇게 쉽게 설명하는 것 아무나 못하는 일입니다.
👏👏👏
슈뢰딩거의 고양이 이야기와 함께 EPR패러독스얘기까지 해주시나 했는데 7분이 어느새 흘러버렸네요ㅎㅎ 다음 영상도 완전 기대중입니다!!
구독하고 영상 몰아보기 중입니다. 설명 너무 잘해주셔서 과학모르는 저도 몰입해서 보게 되네요. 앞으로도 좋은설명과 영상 마니마니 부탁드립니다. 근데 과학자이신가요? 설명의 질이 남다르네요 !
최고임 과학에 관심이 없더라도 누구나 재미지게 볼수있는 채널임
오늘도 잘 보고 갑니다. 어서 다음 편이 또 보고 싶네요.!
영상 잘봤습니다^^
항상 항상응원할께요
설명을 이렇게 해줘야지!! 드디어 양자역학 기본 내용이 이해되려고 하네요!! 지금까지 책들은 문돌이인 제가 보면 확 와닿지 않았는데 오늘 영상보니 확 와닿네요! 설명 정말 잘하시는거 같아요!
아니 이렇게 유익한 체날이 있었네요
양자화학을 공부하다 보면 초반에 물질파를 가지고 놀다가 불확정성 원리를 증명하기도 합니다. 정확히 말하자면 물리량에 대응하는 연산자 2개를 가지고 와서 둘의 교환법칙이 성립하지 않는다, 즉 두 물리량에 대응하는 연산자의 계산값을 동시에 특정할 수 없다고 보여줍니다.
다음 영상에는 드디어 슈뢰딩거의 고양이와 슈뢰딩거 방정식이 나오는 건가요! 정말 기대돼요!
그게 올바른 유도일겁니다. 커뮤테이터를 이용해서 유도하닌까요
@@shk9340 그런데, 커뮤테이터로 교환법칙을 증명하는 것과 관측값의 오차가 하한이 있다는 게 연관성이 있는 게 맞는 걸까요...? 막상 써 놓고 보니 확신이 안 서서...
하한이 나오는것은.... 커뮤테이터와 오퍼레이터를 결합했을때 나오는 자연적 본질입니다( 물론 양자역학적인 해석이 자연을 서술한다는 가정하에 입니다.) 일단 질문의 대답은 yes 입니다.
간단히 설명해서.. 하나의 파동함수가 고유함수로 표시될때, 그것의 실제값을 반영하는 헤밀토니안 오퍼레이터 가 있다고합시다.. 실제 닌까 그값은 영이거나 영보다 커야겠죠.. 즉 대략 =실제값 >0 이런꼴이 될겁니다. 이때 의 계산을 커뮤테이터 관계로 유도하고 적당히 부등호로 넘기면 불확정성의 원리가 됩니다.
먼저 양자,중첩,얽힘에 대한정의 부터가 중요할 듯 해요
양자는 미시세계에서는 연속적이지 않'다를 양자라 정의한거라고 하더라고요
중첩은 한개의 알갱이가 a1위치에도 a²위치에도 존재한다
얽힘은 상호작용을 의미 합니다 a랑 b가 있을때 서로얽혔다는건 a의 상태에 따라 b의 상태가 영향을 받는다
이런 정의들이 왜 그러느냐는 이유도 없고 그냥 수학에서 0 이 왜 0 이냐?물으면 아무것도 없는걸 숫자0 으로 정의 했기 때문입니다.
즉 우리가 미시세계에서 일어나는일을 알수는 없으나 그냥 그렇게 정의한것 뿐이라고 합니다
이런 채널 좋아요.. ㅎㅎ 과학에 관심 많은 1인 ㅋㅋㅋ
제발 나 죽기 전까지 이거 다 밝혀줄 과학자 나왔으면 좋겠다... 진실을 알고싶엉...
죽으면 알게 될 수 있습니다 ㅎㅎ(농담입니다
꿀잼.. 그런데 뭘 봤는지 모르겠어... 재탕간다.
아니 그냥 시대불문 과학자들은 일단 정상은 아닌거 같아요,,, 악성 스토커도 절래절래할 집요함ㅋㅋㅋㅋ근데 어쨋든 빛이 무엇인지에 대한 탐구가 여기까지..오다니 징글징글하게 정밀해질수록 명확해 지는게 아니라 혼또니해지고 있어,,,,
만드신 영상 잘보고있습니다. 불확정성 원리에 따라 양자역학 재생목록 리스트에 월 순익1000만원 올리는 구조 동영상이 추가되어있는 상태를 를 제가 관측하고 말았습니다. 상태가 결정되어 몇번을 다시 관측해도 변화 없습니다. ㅠㅠ 분명 제가 관측하기 전까지 중첩상태였을텐데...저의 관측으로 상태가 결정되어 지식보관소님에게 불편을 드렸네요.
엌ㅋㅋㅋㅋㅋ
아니...양자역학 모르는 일반인(그러니까 양알못...)인데 담편 넘나 기대가 된다는 것... 이건 마치라익 프로듀스x101인것 ㅠ
오오 안그래도 오늘 양자역학 다시 처음부터 보고 있었는데 4편이 올라왔네요!! 감사합니다!!
드디어나왔다!!@!
시간이 제법된 영상이라 답글 달리지 모르겠지만 궁금한게 생겨 여쭤봅니다. 빛의 파장이 길면 왜 전자의 위치를 잡기 어려운 건가요? 진폭만 작으면 위치를 잡을수 있는것 아닌가요? 진폭이 작으면 에너지도 작아지고 전자가 밀리지도 않을수 있는것 아닌가요??
이중슬릿 실험에서 관측전 전자는 파동으로 존재합니다. 그러니 "다른 슬릿으로 통관한 전자"라는 의미가 무엇인지요? 관측전 전자는 전자파로 좌, 우 슬릿을 동시에 통과할 뿐입니다. 그리고 관측이란 인간의 의식이 아닌 양자간의 충돌을 의미합니다. 전자가 어느 슬릿을 통과하는지 관찰하기 위해 관측용 센서를 설치해야하고 여기에서 광자와 같은 다른 양자를 방출 충돌시켜야합니다. 이들 서로간의 상호작용이 바로 관측의 결과를 낳는 것입니다.양자역학은 사이비 종교가 아닙니다. 그리고 아인슈타인이 틀렸다는 말은 아직 이릅니다. 그가 바로 양자역학의 창시자입니다.
유익학면서도 재미있게 보고있습니다 어제 구독설정도 해놓았고요^^a 하나 궁금한게 있는데요? 그럼 외계인의 우주선이 말씀하신(6:30) 경우의 원리로 수배광년 떨어진 거리를 이동할 수도 있는 걸까요?
항상 잼나게 보고있습니다. 갈수록 흥하시군요. 초중반기 물리학 영상들 보면서 "지식보관소 영상들이 앞으로 완전 흥하겠는데?" 라고 생각했음.ㅋㅋ 진행이 느리다는 지적이 있는데.. 어짜피 빠르게 짧게 할 수 있는 내용들이 아니고 다시 몰아보기 몇번을 해야 내용이나 그 내용의 표현이 머리에 박히므로 상관없음요.
감사합니다
양자화와 불확정성은 왜 나타날까요?
좀 더 명확하게 질문한다면 고전역학에서 양자역학으로 넘어올 때 수학적, 논리적으로 어떤 부분의 공리가 바뀌어서 그 결과로 불확정성 그리고 물리량의 양자화가 일어날까요?
우주의 본질이 그렇다라는 식의 설명이 아닌 기존 고전체계의 어떤 공리가 새로운 공리로 대체되어 수학적 결과로 현대무리학에서 양자화와 불확정성이 일어나는 걸까요?
고전역학과 양자역학 더 나아가 상대성이론 모두 수학적으로는 미분방정식에 바탕하기에 형식적으로는 동일합니다.
도대체 어떤 차이가 고전과 상대성이론에선 물리량이 연속되게 하고 양자역학에선 양자화되게 하는 겁니까?
또한 어떤 차이가 고전과 상대성이론과 달리 양자역학에서 불확정성이 나타나게 할까요?
저는 개인적으로 이렇게 생각합니다.
1. 양자화 여부
고전, 상대성, 양자역학 모두 미분방정식으로 기술되므로 본질적으로는 연속적인 물리량을 바탕으로 합니다. 미분방정식은 미분된 함수들로 만들어지므로 그 해는 역으로 적분되어 구해지기에 무수한 자유도를 주는 적분 상수들, 편미분방정식의 경우는 적분상수에 해당하는 적분으로 생겨나는 연속적인 함수들이 해에 추가됩니다. 따라서 물리량들은 기본적으로 연속성을 가지죠. 그럼 양자화 띄엄 띄엄은 언제 나타날까요?
양자화 여부는 그 미분방정식에 부여되는 조건들인 초기조건, 경계조건 등 제약조건등에 의해 연속성에 제한이 가해져 양자화가 일어날 수도 안 일어날 수도 있다고 생각합니다. 아무런 조건이 없으면 완전 연속, 조건이 많아 질수록 불연속성이 강해지는 것 아닐까요? 반도체에서의 전도띠 이론은 그 중간 정도에 해당하겠죠. 아주 큰 간격에선 불연속 처럼 보이고, 아주 좁은 갭에선 갭이 너무 작아 마치 연속 처럼 보이기 때문이겠죠.
고전역학에선 무조건 연속적인 물리량일까요? 아닙니다.
기타줄과 같은 현의 진동이라는 제약 조건하에선 특정 진동수만이 가능하죠.
즉 고전역학에선 반드시 연속적이다가 아니라 제약조건에 따라 연속에서 불연속화되는 경우도 있습니다.
양자역학의 제약조건은 고전역학 보다 더 심합니다.
예를 들어 수소원자핵에 구속된 전자1개의 경우, 고전역학에선 임의의 궤도가 허용되어 연속적 에너지 분포가 되지만 양자역학에선 더 많은 제한조건들이 부과되죠. 그 추가된 제약 사항을 만족하는 경우가 띄엄 띄엄 존재하기에 양자화될 뿐입니다.
2.불확정성이 고전역학에서 없다가 양자역학에서 발생하는 이유
양자역학의 미분방정식과 고전역학의 방정식은 미분방정식이라는 공통 성질을 가지지만 결정적 차이가 있습니다.
양자역학에선 물리량을 직접 다루지 않고, 상태함수에 작용하는 작용자-연산자가 개입됩니다.
관찰 측정이라는 행위를 수학적으로 미분연산자로 나타내고 그 연산자를 상태함수에 작용시킨 미분방정식입니다.
숫자 A*B=B*A
항상 교환법칙이 성립하지만,
연산자 A*B = B*A 는 항상 성립한다는 보장이 없습니다. 즉 연산자에선 교환법칙이 깨지고 그 때문에 불확정성이 일어나는 겁니다. 수학적으로 엄밀하게 증명이 됩니다. 하이젠베르크의 행렬역학에서 행렬이 바로 그 연산자를 말하는 겁니다. 폴 디랙이 하이젠베르크와 쉬뢰딩거의 행렬역학과 파동역학을 커뮤테이터라는 연산자의 가환성을 이용해 통합해서 서로 동일한 역학의 다른 표현이라는 것을 증명했었죠. 터뮤테이터가 바로 연산자의 가환성을 판단하는 도구이며 다행히도 고전역학에도 동일한 형태의 수학적 형태가 해밀토니언 방식의 고전역학체계에 존재합니다. 이미 존재하는 그 것을 수에서 연산자로 바꿔치면 양자역학으로 변화하는 것을 디랙이 보였습니다.
고전역학과 상대성이론은 물리량을 직접 실수 복소수 값을 가진 대상으로 다루기 때문에 교환법칙이 항상 성립해서 불확정성이 일어나지 않지만, 양자역학에선 물리량을 상태함수를 연산자를 적용시킨 결과를 분석해 사용하기에 연산자의 특성으로 인해 교환되지 않는 연산자 사이에선 불확정성이 일어나고,
만일 두 연산자가 교환법칙이 성립하는 연산자일 경우는 불확정성 없이 두 물리량 모두 정확하게 동시에 측정할 수 있습니다.
항상 불확정한 것이 아니라 조건부 불확정성입니다.
그 결과 특정 시스템을 기술하는 물리량은 반드시 교환법칙이 성립되는 물리량들만으로 기술되어야 하고, 바로 그것이 물리학에서 사용되는 대표적인 독립적인 가관측량쌍들로 선택되는 것이죠.
예를 들어 위치와 운동량 연산자는 교환법칙이 성립하지 않으므로 그 2개를 쌍으로 기술하지 않습니다. 마찬가지로 시간과 에너지에 해당하는 연산자도 교환법칙이 성립하지 않아 시간과 에너지는 불확정성을 가집니다.
그러한 불확정을 피한 물리량을 적절히 선택해서 주어진 계 시스템을 기술하는 것이죠.
수소원자의 예를 들면
주양자수, 각운동량 양자수, 스핀양자수등은 동시에 불확정성 없이 정확히 물리량을 기술할 수 있습니다.
고전역학과 양자역학의 결정적 차이점은 바로 연산자라는 수학적 형식으로 관찰 행위가 관찰자와 관찰대상을 묶은 전체 시스템에 가해져 전체의 상태함수가 변한다는 새로운 형식을 도입한 것 아닐까요?
슬슬 소름 돋을 준비 하시구여
아너무재밋어ㅠ.ㅠ
영상 정말 재밌게 보고있습니다. ^^ 이중슬릿실험 질문좀 드리고 싶습니다.
이중슬릿실험에 관해서 항상 드는 의문점이었는데 모든조건이 완벽하게 동일하며 단지 관측장비(관찰)이라는 차이를 둔 완벽한 실험이었다고 가정, 입자성과 파동성은 전자,광자의 운동상태의 일종이라고 가정한다면,
관찰(상호작용)에 의해 양자상태에서 입자성 또는 파동성의 성질이 강해진다라고 하면
관찰(상호작용)을 함으로 인해 발사된 전자(혹은 광자)의 무언가의 에너지가 관찰(상호작용)로인해 힘의 변형(운동상태의 변형)이 일어났다고 생각하는게 타당하지 않을까요?
왜 과학자들은 관찰(상호작용)함으로써 값이 확정된다고 하는 마치 '태양이 지구주위를 돈다'와 같은 어린아이와 같은 자기중심적 논리를 펼치는건가요?
항상 이중슬릿실험이나 양자역학 설명글이나 영상을 보면 드는 궁금증을 두서없이 적어보았습니다. ㅠ
입자성과 파동성을 운동상태의 일종으로 가정하는 것 자체가 틀린 가정입니다. 입자성과 파동성은 말 그대로 입자의 성질, 파동의 성질을 의미하는 것입니다.
영상에 나오는 이중슬릿 실험은 관측할땐 빛이 입자처럼 움직이고 관측하지 않을땐 파동처럼 움직인다는 걸 입증하고 있습니다. 움직인다는 단어 때문에 헷갈리시는 것 같은데, 파동에 에너지가 가해지면 간섭무늬의 진폭 크기가 변할 뿐 입자처럼 이중슬릿 중 한 곳에만 찍히는 현상은 발생하지 않습니다. 마찬가지로 운동하는 입자에 에너지가 가해지면 찍히는 위치가 달라질 순 있어도 파동처럼 간섭무늬가 생길 수 없습니다.
만약 관측을 한다면 파동이 아닌 입자가 되기 때문에 한쪽에서 관측한다 하더라도 다른 쪽을 특정할 수 있는 것이죠. 이중슬릿에서 관측한 한쪽에 입자가 찍히면 다른 한쪽은 당연히 입자가 안 찍히는 것처럼요.
관찰로 상태가 확정되는 게 맞는 모양입니다. 이중 슬릿 실험의 핵심은 하나의 물체가 여기저기에 동시에 존재할 수 있다, 즉 파동의 성질을 가지고 있다가, 그 물체가 날아가는 중간에 관측을 하던 최종적으로 감광벽에 부딛히든, 아무튼 외부와 상호 작용(관찰)이 발생하는 순간 위치가 결정된다는 것입니다. 이때 파동성을 잃고 입자성을 갖게 됩니다. 물체가 여러 위치에 동시에 존재한다는 게 저도 잘 이해는 안 되지만 실험 결과를 보면 그렇게 해석할 수 밖에 없을 것 같음.
지식보관소님. [모든 물체는 관측 되기 전까지 파동으로 존재한다] 이게 잘 이해가 안 가요.
예를 들어 이중슬릿의 한 쪽 구멍에, 가이거 계수기를 설치하면, 가이거 계수기를 설치한 쪽은
파동이 아닌 입자의 형태를 띄면서 벽면에 1자로 자취를 남기고, 나머지 한 쪽은 여전히 파동의 형태로서,
흩뿌려지는 형태의 자취를 남기는 건가요?
1편부터 정주행하면 나옵니다~ :)
오늘도 좋드아!!
2:44 햇빛을 몸에 맞으면 자외선에 따고, 눈으로 보면 햇살이 따갑던데요
드디어 고양이 ㅋㅋㅋ
다음영상 기대됩니다.
항상 재밌네요 너무 ㅋㅋㅋ
양자얽힘 현상에서 거리와 관계없이 쌍으로 연결된 두 물체가 동시에 확정되는 이유를 제가 추론하자면,
아무리 공간적으로 멀리 떨어져있다 하더라도 결국은 같은 물질이기 때문에 시간계에선 동일한 좌표에 있기 때문에 그런 현상이 발생하는것 아닐까요?
매우 작은 물체나 질량이 없는 미시의 세계에선 공간과 시간의 역학관계가 우리가 인지하는 시공간는 매우 다른방식으로 정보의 전달이 작동할 수밖에 없다고 생각합니다.
공간계 내에서만 국한되는 정보전달이 아닌 시공간 차원을 넘나드는 양자미시세계의 정보전달이 있을것 같습니다.
잘보고갑니다~~~~~~
유일하게 한번 보고 다시 뒤돌아가 다시보는 유투브 채널.
내 머리로는 이해가 안된다...
다 이해하셨자나요 ㅋㅋㅋ
이젠 왠만한 사람은 아는 내용인데 왠 소름? 계속 나아가 봅시다. 진짜로 소름 돋게...
가슴이 뛰게하는 학문 양자역학
관측한다는 말이 가장 어려워요. 관측한다는게 뭘까요?
이중 슬릿에서 한 쪽에 손을 대면 다른 한 쪽이 영향을 받는데, 이게 다른 쪽에 대해 간섭 없이 측정했다고 보긴 어렵죠. 애초에 물질은 파동이라서 하나의 광자가 양쪽 슬릿에 동시에 도달했는데, 한 파동의 일부를 건드렸으면 그 파동(그 광자)를 건드렸다고 봐야지, 한 면만 건드렸다고 하면서 안 건드린 것처럼 해석해도 되나. 그러니까 왼쪽 뺨을 때렸으면 그 사람은 1대를 맞은 거지, 오른쪽 뺨은 안 맞았다고 해서 그 사람이 1/2대만 맞았다고 볼 수 없음.
그리고 얽힘 상태의 한 쪽을 바꾸면 나머지 한 쪽이 안드로메다에 있더라도 즉각 바뀌는 현상에서, 굳이 빛보다 빠른 물질을 상정할 필요 없이 그냥 두 쪽이 공간 상으로는 멀더라도 다른 차원에서 거의 붙어 있을 것 같은 느낌. 즉, 시공간 차원에서 추가로 한 차원 더 있을 것 같음.
쌍입자 스핀을 의도적으로 결정할 수 없어서 보낸 입자의 상태를 알려면 일단 까봐야되기때문에 정보가 될 수 없다는걸 본것같아요. 인과율위배도 안일어나고.
대상을 관측하기전에는 파동으로 존재 하며 관측 하게되면 입자 ???
1. 관측하는 장비가 대상에 영향을 주는 것은 아닌가 ?
2. 관측하는 자체가 위치를 측정 하는 것인데 측정 하기 즉 관측 하기 전까지는 모른다는 것인 일반적인 논리(말)이 아닌가 ?
포물선을 그리는 공 이 있다고 가정할때 그 포물선이 어떤 궤적을 가지는 지는 알고 있듯
전자의 운동이 어떤 확율로 존재 한다는 말은 다른 말로 그 확율의 전체 값이 포물선의 궤적과 같은 말이 아닌가요 ?
우리의 인지 자체가 문제겠군요. 파동이니 입자이니 하고 규정하는 우리의 인지 자체가요. 남은건 오로지 힘의 영향과 흐름만이 남은것이고요
이런 원리를 보면 그동안 알던 시공간개념도 달라질거같고 정보전달도 광속보다 빠르게 즉 거의 동시전달도 가능하다는게 이론적으로는 설명가능하다는건데, 모든 물질이 원자 즉 전자가 움직여서 현상으로 드러나는거니까.
근데 사람의 육감이라든지 영감이라든지 하는것도 사실은 이런원리로 보자면 증명될수있는거 아닐까 다만 보이지 않는 영역일뿐 존재할수있다는거지.. 보이지않는부분을 채우는 우릴 관찰하고 있는 세계
관찰에서 물리적 충돌만 이용하는 것이 아니고 관찰대상에서 나오는 에너지를 탐지하는 방식도 사용됩니다. 서울해석 당시 발표된 실험 논문은 보셨나요?
양자암호통신이 결국 암호 열쇠는 생성하는 순간 정해진 것이고, 상자를 열어보는 것은 열쇠를 확인하는 작업이고, 열쇠를 확인 후 암호를 포함한 정보를 전달하면 수신기 측에서도 열쇠를 알고있으니 수신이 가능한 것에 불과한 것으로 알고 있습니다. 통신속도가 빛보다 빨라지는게 아니라는 말이죠.
결국 통신속도를 빛보다 빠르게 하려면 상자를 먼저 여는 쪽(발신자)이 양자의 상태를 결정 지을 수 있어야 하는데 이것은 불가능 한 것으로 알고 있습니다.
결국 양자암호통신은 보안에 중점을 둔 것이고, 암호를 미리 정해둔다는 얘기로 보입니다. 이게 정보가 빛보다 빨리 갈 수 있다는 얘기인지는 잘 모르겠습니다.
1:26 말하면서웃으시는거ㅋㅋㅋㅋㅋㅋ
관찰자 효과를 어덯게 이해해야할까요ㅠ 관찰 한다 단순히 이 행위가 어덯게 전자에 영향을 미치는 건가요? 전자가 저의가 보는걸 알아차릴리도없고;;; .....아니면 관찰한다:광자가 전자에 튕겨서 우리 눈에 들어온다 즉 광자에 의해서 전자가 영향을 받는다 이런식으로 이해해야 하나요? 애초에 불확정성 원리에서 나오는 관찰에 정확한 의미를 모르겠네요 ㅠㅠ
전자가 관측당하는걸 알아차립니다. 물론 그 대상이 사람이 아니라 우주에있는 작은 물질이랑 부딛치면 관측이에요
@@20000s 관측당하는걸 뭘로인해 알아차리는건가요 ? 인간의눈에서 레이저빔나와서 전자한테 관측햇다고 신호보내는거두아닐텐데
@@20000s 근데 파동이 이중슬릿 통과할때 이중슬릿 구멍 옆 벽에도 박아서 관측이 된것일텐데 왜 입자로 변하지 않았죠?
벽의 관측이랑 계수기의 관측이랑 뭐가 다른건가요?
소오름... 결국 빛이 픽셀단위로 이동하는것이 마치 모니터 픽셀과 비슷하군요.
외계인 드립하신거 처럼 매트릭스처럼 무언가가 보여주는 형태라면... 더욱 소름이군요...
이시리즈가 제일 기다려짐
앞쪽까지 잘 이해하다가 불확정성원리 하면서 양자암호통신 얘기를 이해못했습니당,,, A상자 B상자 예시가 틀린건가요 상대성이론이 틀린건가욤,, 광속보다 빠른 정보전달은 없다는거아닌가요??
그 정보를 우리가 의도한 정보를 보낼수 있는지 여부가 중요합니다. 정보자체는 양자얽힘 원리대로면 빛보다 빠르게 전송되는것과 동일합니다.
@@20000s 양자 자체로는 랜덤박스라 정보로 활용 못한다 해도 빛보다 빠른 속도는 이용할 수 있지 않을까요?
예를들어 모스부호처럼요.
상자들을 여는 시간 간격을 다르게 해서요.
실제로 양자가 어떤 상태가 됐든 중요하지 않은거죠. 여러 양자 상태가 바뀌는 시각만 보는거죠.
그러면 관측되지 못하는 것은 물질이 아닌 파동으로만 존재한다는 가정이면 사건의 지평선 안에 존재하는 블랙홀도 양자역학의 관점에서 보면 관측되지 않고 그 안에서는 상호작용이 일어나지 않을테니 물질이 아닌 값으로만 의미인가요...?? 그러면 블랙홀은 우주가 계산하지 않는 값으로만 설정된 가상의 천체 비슷한게 되는거? 전공자가 아니다보니 내용이 참 어렵네요...ㅠㅠ
양자 양자!! 퀀텀매직포토 = 양자물리학을 기반으로한 홀로그램칩 원격기술과 융합해 퀀텀파동에너지를 보낸뒤 사진으로 담아서 사물의 상태를 변화시키는 서비스..... 하.... 꿈같은 얘기 맞죠? 두솔이라는 회사에서 여기저기 시현하고 다니던데요
인간이 쳐다보는 것은 결의 어긋남인가요? 저는 관측을 전자가 어떠한 것으로 영향을 받는다는 것으로 받는다고 이해를 했는데 인간이 보는 것은 전자에 영향을 줄 수가 없지 않나요? 제가 관측이라는 개념을 잘못 이해한건지 인간이 광자를 보는 것도 관측에 포함을 시키나요? 너무어렵네요
양자역학 동영상중에 가장 내용이 충실함
6:03도 이해가 ;; 그니까 관측자가 저희 인것이지요?
결어긋남입니다
관측자 = 우주의 다른 모든것
결어긋남은 또뭐죠? 중3 이라서 이해가 ㅋㅋㅋ
관측자는 ‘환경’
그래서 공기조차 관측자가 될 수 있기에 진공상태에서 실험.
양자역학 너무 좋다
아인슈타인 넌 어딜가나 있네
@@isaacnewton2209 안녕하십니까 행님
@@alberteinstein1778 양자역학 이해되나?
@@isaacnewton2209 아이참 당연하죠 행님
@@alberteinstein1778 그려그려 난 아직도 모르겠네
기계전공자지만 물리학이 취미인 컴퓨터 엔지니어(?)로써 Quantum entanglement가 도대체 무슨 뜻인지 수년간 이해를 못했었는데 오늘 조금 갈피를 잡네요. 물론 더 더욱 모르고 혼란스럽다는 뜻입니다.
떳다!!
5:21 전자또한 원자내에서 상호작용이 일어 나지 않는다니요? 무슨 의미 인것인가요?
모든 물체는 관측되기 전까지는 파동으로 존재합니다.
이에 원자 속 전자도 예외는 아니라는 말입니다.
지식보관소님이 설명을 모호하게 해주신거같네요
원자속 전자 즉 +-는 서로 끌어당기는데 왜 상호작용이 안되있다고 하죠??
끌어당기면 상호작용이 아닌가요??
그게 아마 관측하기전까지는 끌어당기는지를 알수없으니깐 상호작용이 일어나지않는다고 하지않을까요?
양자역학 관련 채널을 무수히 봤지만 이영상을 보고서야 불확정성의 원리가 무슨 뜻인지 그 기초적인 뜻 정도는 감이 오네요 ㅎㅎ 진짜 대단하신 능력자시다 와 ㅎㅎㅎ
아이슈타인은 저 현상 해석을 불확정성논리로 포기하는 형태를 지적한것 같습니다 ㅋㅋ
지식내놔랏! 너무나 오래 기다린것같은 느낌!
와 cern 이야기 할 때 슈타인게이트 말하는 줄 ㅋㅋㅋ 문송합니닷!
중첩상태의 놓인 두물질간의 거리가 빛의속도갈수있는거리보다 멀수있다는것을 어떻게 증명할수있나요?
확률밀도를 단순히 측정상의 불확실성으로 이해하는건 말 그대로 이해를 위한 설명입니다... 엄밀히 말하면 맞는 설명은 아니죠
5:50 누가 저 이해 좀 시켜주세요ㅠㅠㅠ
두 개의 슬릿 중 하나만 볼 때는 간섭무늬가 생기지 않는다는 말인가요??
궁금한게 있는데요!
양자적으로 얽혀있는 입자 a,b가 지구와 금성에 각각 있다고 했을때, 지구에있는 입자a의 성격을 바꾸면 금성에 있는 입자b도 똑같은 성격으로 바뀌나요 아니면 반대의 성격으로 바뀌나요?? 그것도 아니면 어떤 성격으로 바뀌는 건가요??
3:32 확siri
새로운 지식
옛날 이야기지만 어느 실험실에서 원자 몇개를 양자얽힘을 이용해서 이동시키는것에 성공했다는 소식을 전해들은적이 있습니다.
한 2~3년전이였던거 같은데...
자세하게 알려주실 수 있나요?
네 저도 들었습니다 어떤 다큐였는데.. 브라이언 그린이였나..
혹시 영상 중간중간 나오는 영상이나 GIF 들을 어디서 구하시는지 알려주실수 있으신가요?
영상보고나서 이런저런 생각을 해보다가 우주가 거대한 컴퓨터라면 어떨까 생각을 해봤어요. 우주 전체에 펼쳐진 시공간은 어느하나 빠짐없이 모든 물질을 이어주니까 말하자면 컴퓨터의 회로이고 원자 하나하나가 칩셋이라고 생각할때 시공간이 회로라면 시간이란게 사실 과거 현재 미래가 이미 존재한다고 들었어요 그래서 하나의 원자여도 전자가 관측당하는 순간 상태가 결정된다는게 시간에 구애받지않고 연산은 이미 되있다?된다라고해야하나 암튼 계산된걸 관측한 시점에 출력이 된 거기때문에 관측한순간 상태가 결정되는걸로 보이는게 아닐까하고 공상과학을 펼쳐 봤는데 이런 비슷한내용의 이론도 있는가요??
3:27 적외선의 진행방향 말고 진동방향으로 전자의 위치를 파악하는 기법은 발견되지 않았나요?
대체 관측이 왜 영향을 미치는건가요? 보고 안보고가 어떻게 왜 상태에 영향을 미치는지...희안하네요
전자가 하나 있다고 치고 그것이 무엇과도 상호작용이 없으면 이 세상은 그것에대한 연산을 할 필요가 없어서
여러가지 가능성이 동시에 존재하는 형태가 된다고 하네요.
세상이 마치 시스템처럼 행동을 하는것이죠.
관측이란 행위를 하게되면 서로 상호작용 하기 위해, 가능성중 하나가 결정된다고 하네요.
관측하는 행위를 인간에 한정짓는게 아니고 우주 전체를 관측자라고 생각하시면 됩니다. 그래서 진공에서 저런 일이 생기게 되는거에요.
저도 여기저기서 주워들은 정보라.. 많이 부족하네요
전공자분들 설명해주시면 감사하겠습니다
모든 물질은 파동과 입자의 성질을 모두 가지고 있습니다. 예를 간단히 드리자면, 축구공이 연못 위에서 둥실둥실 떠있다고 생각해봅시다. 축구공은 한 위치에 있다고 말할 수 있지만, 축구공이 떠다니면서 연못의 물에 생기는 파동은 "한 위치에 존재한다" 라고 말할 수가 없습니다. 단지 에너지와 운동량을 가진 파동으로 밖에 안보이는 것이죠. 모든 물질 또한 이런 성질을 지닙니다. 파동처럼 어느 위치에 국한돼있지 않고 전 우주에 위치가 분포돼있지만 입자처럼 어떤 위치에는 존재할 확률이 높고 어떤 위치에서는 낮습니다. 여기서 도출할수 있는 결과는: 모든 물질은 파동처럼 생긴 방정식을 가지고 있다는 것이고 전 우주 어디서든 그 물질이 존재할 확률이 절대로 제로는 아니라는 것이죠. 파동방정식의 개념을 대입한 축구공의 예를 들자면, 연못에 떠있어 보이는 축구공도 사실상 우주 어디던지 존재할 확률이 있습니다. 하지만 축구공이 산에 둘러쌓여있다고 한다면, 축구공이 그 산 너머에 존재할 확률은 낮고(산을 넘는데 큰 에너지가 필요하므로) 사실상 연못에 존재할 확률이 가장 높은 것이죠 (이것은 터널효과와 관련이 있습니다). 하지만 축구공이라는 것은 거시적인 물질이기 때문에 양자역학의 효과가 없다도 봐도 무방합니다.
하지만 입자세계의 물질, 예를 들어서 전자는 이런 성질이 강합니다. 전자 또한 파동의 성질을 가지고 있기 때문에 이중슬릿 실험을 했을때도 간섭 무늬를 보이는 것입니다. 하지만 전자가 슬릿을 통과하기 전에 "가이거 계수" 라는 장치로 전자가 어느 슬릿(구멍)을 통과하는지 관측해본다고 가정해봅시다. 전자를 관찰하기 전에는 전자의 위치는 우주 전체에 분포돼있었죠. 하지만 가이거 계수와 반응하는 순간, 또는 전자와 광자가 부딪히는 그 순간, 물리적인 사건 (event)가 일어납니다. 물리적인 사건이라는 것은 절대적이기 때문에 광자와 부딪힌 전자는 부딪힌 그 정확한 위치에 한순간 존재 할수밖에 없고 파동의 성질이 한순간 동안은 사라지게 됩니다. 관측을 함으로써 우주 전체에 분포돼있던 전자에 대한 확률적인 위치분포는 사라지고 전자의 위치는 한순간 동안 한 점 (광자와 부딪힌위치)으로 귀결됩니다. 파동의 성질, 또는 확률적인 분포의 성질을 잃은 전자는, 슬릿을 통과하더라도 더이상은 간섭무늬를 그리는 파동처럼 행동하는것이 아니고 작은 구멍에 던진 입자처럼 일직선으로 움직이는 듯한 무늬를 그리는 것입니다.
수정) 전자가 관찰 된 후, 마치 입자처럼 되어 간섭무늬를 안그리는 것 처럼 보이겠지만, 제가 말했다시피 그 한순간만 위치가 정확해지는 것 뿐이지, 관찰된 이후로는 다시 파동함수가 전 우주에 분포됩니다. 한마디로 파동의 성질을 잃는것이 아니란 것이죠.
관찰자 효과라고 하는 물리적인 현상입니다. 완전히 이해하기 어려운 개념이니 깊은 이해를 위해선 전문서적을 읽어보시길 추천드립니다.
@@douglasii7769 감사합니다! 제가 한 질문은 아니지만, 덕분에 좀 더 깊게 이해할수 있게 됐어요!
저는 잘모릅니다만
관측하는 계측기가 빛으로 되어있거나(빛을 빛으로 관측한다)
완전진공 아닌 물질이 매개되어 혹은 영향을끼쳐서 원하는 결과가 도츨될수도있다 라고 비판을 하더군요
그니까
그냥 내버려둔 상태와
들여다본 상태(이리와라 와야돼 올꺼야
올수밖에없어 가두자 한번보자)가 생각되어지죠.
어느게 진이라 보십니까?
이게다 입니다 인간한계 현미경한계입니다. 가상
@@douglasii7769 파동 상태로 있다가 계수기를 지날땐 왜 입자상태로 광자와 부딪히는거죠?
아니면 파동상태에서 광자와 부딪혀서 입자가 된건가요?
그렇다면 이중슬릿을 통과하지 못하고 구멍 옆 벽에 부딪힌 파동은 왜 입자로 변하지 않나요?
살려주세요..
근데 광자는 우리가 보든 안보든 전자에 부딪히고 있는거 아닌가요..? 아 머리아파ㅠㅠ
딱 한마디로 말씀드린다면 우주를 모두 파악하지 않는다면 원자내부의 세계도 알 수 없다는 것입니다
연구하고 있다고 해서 그게 실제로 사용할 수 있고 가치가 있는 건 아니죠.
4:21 미래에 과학기술이 미친듯이 발전해서 측정 가능하게 되면 불확정성의 원리는 틀린게 되는건가요.
아뇨,,,,왜 이론이 아닌 원리겠어요, 아직까지는 완벽한 논리가 깨지지 않았네요
@@구-h6y 미래에서 오셨나봐요
관측이 사람눈이든 카메라든 그런 관측을 말하는건가요??
고양이 커엽다..ㅎ
TMI : 양자암호통신은 다른곳에서 측정하려는순간 상태가 변하기 때문에 도청이 불가능합니다
통신 내용 확인하는 순간도 측정행위 아닌가요? 그때는 상태가 어떻게 안변할 수 있는지?
@@검정고무신-t2z 글쎄요.. 책에서 본거라.. 알아서들 하겠죠
결국에는 하이젠베르크도 틀린 걸로 결론이 났지요. 불확정성의 원리가 깨진 겁니다. 간단한 사고 실험을 통해서도 확인 가능합니다. 얽힌 두 입자를 멀리 놓고 동시에 하나는 위치를, 다른 하나는 속도를 측정하면 한 입자의 위치와 운동량을 동시에 정확히 알 수 있습니다. 보어도 인정했습니다. 현대 양자물리학은 정보양자역학쪽으로 발전하고 있습니다. 관측하지 않고 정보만 빼와도 양자는 결맞음을 잃어버립니다. 관측하지 않고 어떻게 정보를 빼오냐구요? 바로 얽힘현상을 이용하는 겁니다. 다른 한 쪽만 관측해도 나머지 한 쪽 양자의 정보를 알 수 있으니까요.
두개의 정보를 담고있는 상자중 하나는 내 눈앞에 나머지 하나는 아주 먼 곳에 두고 우리는 그 정보 둘다를 알고있지만 어느상자에 있는지는 모른다 이때 내 눈 앞의 상자를 열어 정보를 확인하면 나머지 우주에 있는 상자의 정보또한 알게되고 이는 정보가 빛보다 빠르기에 상대성 이론에 맞지 않는다? 애초에 정보는 실체하지도 않으며 두개의 정보를 알고있는 이상 정보는 만약 정보가 시각적인 정보라면 이는 눈으로 이미 확인했으므로 기억으로 저장되어 한쪽의 정보를 확인하면 대뇌는 기억속에 들어있는 나머지 하나의 정보를 판단할 수 있을텐데 이게 무슨 어이없는 소리일까요?
혹시 전자의 속도와 위치를 동시에 측정할수 없다가 아니고 현재 그럴 능력이 안된다가 아닙니까 ??
흠 상대성이론과 양자역학과 괴리감이 생기는 부분인데 ...... 이것도 빛의속도를 유한의값이 아닌 무한대로 가정한다면 쉽게 해결되지않을까요?
와씨 너무 재밌다 수학,물리 1도 모르고 벡터 개념 이해못해서 수2 포기한사람인데 👍
싸...싸대기.ㅋ ㅋ 잘봤습니다.
교수님
아면 좋을듯