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관찰하는 순간 결정된다? 양자역학 이중슬릿 실험 저는 MBTI 테스트를 하면 항상 내향성(I)이 외향성(E)보다 약간 높게 나옵니다. 내향성이 51%, 외향성이 49% 정도로 근소한 차이를 보이거든요. 그래서일까요? 가끔 제 자신의 행동을 보면 이해가 안될때가 많습니다. 예를 들어, 친한 친구들과 있을 때는 저는 그야말로 '슈퍼 E'입니다. 그 자리의 분위기를 주도해가는 편이죠. 농담도 잘하고, 편안하게 대화도 주고 받습니다. 저와 오래 안 친구들은 제가 외향적이라는데 추호의 의심이 없습니다. 반면, 모르는 사람들과 만나는 자리에서는 180도 다른 사람이 됩니다. 말을 하거나 눈을 마주치는 건 어불성설입니다. 온 몸에 힘이 들어간 것도 모른채 긴장 상태로 한참을 있곤 합니다. 집에 오면 완전히 녹초가 될 정도로 말이죠. 저를 처음 보는 사람들은 제가 .. 2024. 10. 23.
솜사탕 같은 원자, 우리 몸이 무너지지 않는 이유? 페르미의 배타원리 "우리 몸의 대부분은 텅 비어 있다" 혹시 이 말을 들어본 적 있으신가요? 놀랍게도, 우리 몸을 이루는 원자는 대부분 빈 공간으로 이루어져 있습니다. 마치 유령처럼 말이죠! 그렇다면, 왜 우리 몸은 바닥으로 꺼지거나 벽을 통과하지 않고 형체를 유지할 수 있을까요? 이 질문에 답하기 위해서는 먼저 원자의 구조를 살펴봐야 합니다. 원자, 탐구의 여정물질을 이루는 가장 작은 입자를 원자라고 부릅니다. 주기율표에 나와있는 입자들이 바로 원자에 해당합니다. 이들 원자들이 모여 분자를 이루고, 이들 분자들이 모여 눈에 보이는 물질이 됩니다. 원자의 구조는 많은 과학자들의 탐구 주제였습니다. 원자를 물자를 이루는 기본입자까지 확대한다면, 고대 그리스 시대부터 시작된 4원소설 역시 원자에 대한 탐구로 볼 수 있습니다... 2024. 10. 22.
슈뢰딩거의 고양이 쉽게 이해하는 양자역학의 역사 어릴 적, 밤하늘을 수놓은 반짝이는 별들을 보며 우주의 신비에 대한 끝없는 호기심을 키웠습니다. 그 호기심은 자연스럽게 물리학으로 이어졌고, 저는 거대한 우주의 비밀을 밝혀낼 꿈을 꾸었죠. 하지만 아이러니하게도, 제 마음을 사로잡은 건 광활한 우주가 아닌, 눈에 보이지 않는 미시 세계였습니다. 그 세계는 마치 제 마음처럼, 불확실하고 예측 불가능했기 때문입니다.양자역학의 역사1. 흑체 복사양자역학은 미시 세계를 지배하는 법칙을 의미합니다. 시작은 어떤 빛도 반사하지 않는 '흑체'입니다. 이 물체를 가열하면 온도에 따라 특정 빛을 방출합니다. 고전 물리학에 따르면 모든 파장의 빛을 연속적으로 방출해야 하는데, 특정 온도에서 특정 파장의 빛만 강하게 방출되는 이상 현상을 보였거든요. 이걸 설명하기 위해 20.. 2024. 10. 21.
얽힘이 양자컴퓨터 기술에서 특히 중요한 이유 언젠가 두 남자에게 동시에 고백을 받았던 적이 있습니다. 한 명은 오랫동안 알고 지낸 친구였고, 다른 한 명은 최근에 알게 된 매력적인 사람이었죠. 둘 다 좋은 사람이었기에, 누구를 선택해야 할지 정말 고민이었습니다. 마치 동전의 양면처럼, 어느 쪽을 선택해야 할지 알 수 없었죠. 저는 두 남자 사이에서 갈등하다가 결국 친구를 선택했습니다. 그 순간, 다른 한 남자와의 가능성은 사라져 버렸습니다. 하나의 선택이 다른 모든 가능성을 배제해버린 것이죠. 마치 양자역학에서 말하는 '얽힘' 상태처럼 말이죠. 얽힘 현상이란?양자역학에서 '얽힘'이란 두 개의 입자가 뗄 수 없이 연결되어, 하나의 상태가 결정되면 다른 하나의 상태도 동시에 결정되는 현상을 말합니다. 마치 두 개의 주사위를 던졌을 때, 하나가 1이 나.. 2024. 10. 20.
양자역학 불확정성의 원리? 세상을 보는 새로운 눈 우리는 세상을 흑과 백, 선과 악, 옳고 그름처럼 이분법적으로 나누는 데 익숙합니다. 마치 모든 것이 명확하게 구분되는 것처럼 생각하지만, 실제 세상은 그렇게 단순하지 않습니다. 특히 미시 세계를 들여다보면 이러한 모호함은 더욱 두드러집니다. 바로 양자역학의 세계입니다. 고전역학 vs 양자역학거시 세계를 설명하는 고전역학에서는 모든 것이 예측 가능합니다. 날아가는 야구공의 궤도를 정확히 계산하고, 행성의 움직임을 예측할 수 있습니다. 마치 시계처럼 정확하게 작동하는 세상입니다. 수학자 라플라스는 자신의 책에 "우주에는 불확실한 것이 하나도 없으며, 모든 미래는 과거처럼 자신의 모습을 분명하게 드러낼 것이다" 라고 단언했습니다. 하지만 원자, 전자와 같은 미시 세계에서는 이야기가 달라집니다. 양자역학에서.. 2024. 10. 19.
이토록 단순한 미적분, 그토록 어려웠던 이유? 미적분하면 어떤 생각이 드시나요? "으악! 난 문과라서 몰라!" 이름만 들어도 머리가 지끈거리고, 복잡한 공식과 그래프가 떠오르면서 라는 말이 절로 나오지는 않나요? 하지만 사실 미적분은 우리가 생각하는 것만큼 어렵지 않습니다. 오히려 매우 논리적이고 직관적인 개념이라고 할 수 있습니다. 아마 미분은 기울기, 적분은 면적이란 이야기는 많이 들어보셨을 거에요. 이것보다 더 단순하게 말해볼까요? 사실 미분은 나눗셈, 적분은 곱셈일 뿐입니다. 어떻게 그럴 수 있냐고요?   미적분 단순하게 바라보기미적분은 사실 나눗셈과 곱셈을 세련되게 표현한 것에 불과합니다. 나눗셈과 곱셈으로 표현할 수 있는 것이 한정적이라서, 좀 더 많은 의미를 담을 수 있는 나눗셈과 곱셈 기호를 만들어낸 것이죠. 하나씩 자세히 살펴볼까요?.. 2024. 10. 18.
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