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품목정보
| 발행일 | 2015년 07월 15일 |
|---|---|
| 이용안내 ? |
|
| 지원기기 | 크레마,PC(윈도우 - 4K 모니터 미지원),아이폰,아이패드,안드로이드폰,안드로이드패드,전자책단말기(일부 기기 사용 불가),PC(Mac) |
| 파일/용량 | EPUB(DRM) | 19.50MB ? |
| ISBN13 | 9788962621082 |
eBook
과학하고 앉아있네 3
: 김상욱의 양자역학 콕 찔러보기
[ EPUB ]
김상욱,원종우 저
|
동아시아
|
2015년 07월 15일
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생각이 너무 많은 어른들을 위한 심리학 (10만부 돌파 기념 스페셜 에디션)
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저자 소개 (2명)
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우주가 가진 가장 경이로운 점은 바로 다양하다는 거예요. 사람들을 보면 얼마나 다양합니까? 엄청나게 많은 사람이 있지만 생김새도 다르고, 목소리도 다르고, 머리나 피부 색깔도 다르고, 성격도 다 달라요. 사람뿐인가요? 딱딱한 책상도 있고, 말랑말랑한 빵도 있고, 번들거리는 숟가락, 날카로운 칼, 날아다니는 파리, 축축한 걸레, 투명한 유리, 시원한 바람, 푹신한 침대, 배고프다고 칭얼대는 강아지, 내 주변만 해도 세상은 얼마나 다양합니까. 우리 주위만 그런 게 아니라 멀리 다른 곳은 더욱더 다양한 것들이 존재하고 있어요. 하지만 이 모든 것이 원자라고 부르는 똑같은 걸로 되어 있다는 겁니다. 모든 것은 원자로 되어 있죠. 물리학은 모든 것을 운동으로 이해합니다. 결국 물리학에서 가장 중요한 일이 바로 원자의 운동을 이해하는 겁니다. 원자가 어떤 식으로 운동하는지를 기술하는 분야가 바로 양자역학입니다. 이제 양자역학이 얼마나 중요한 것인지 짐작하시겠죠. 한마디로 양자역학은 원자를 기술하는 학문입니다. --- pp.36-37
만일 어떤 물체를 봤더니 검은색이라면 그건 고전역학 입장에서는 원래 검은색이었기 때문이죠. 본다는 것은 원래 그 물체가 가지고 있던 그 색깔을 확인하는 겁니다. 그렇지만 양자역학은 내가 보지 않았을 때에는 여기 뭐가 있는지도 이야기를 하면 안 됩니다. 내가 보는 순간 여기 이 물체는 검은색으로 바뀐 겁니다. 그 전에는 무슨 색인지 모릅니다. 측정 전의 상태에 대해 이야기하면 안 된다는 거예요. 이에 대해서 아인슈타인은 일침을 날립니다. “그렇다면 내가 달을 보는 순간 달이 그 위치에 놓이는 거니까, 내가 달을 보지 않으면 달은 거기에 없는 것인가?” 코펜하겐 해석 지지자라면 그렇다고 해야 하는데 어딘가 불편한 느낌이 들지 않나요? --- pp.66-67
빛도 입자니까 빛에 맞으면 물체가 흔들릴 수 있다는 겁니다. 보통은 물체들이 워낙 크니까 빛의 입자인 광자에 얻어맞아도 별 영향을 받지 않아요. 하지만 전자같이 작은 녀석은 상황이 다르죠. 여러분이 전자의 위치를 알기 위해서 빛으로 전자를 때려서 맞고 튕겨 나온 빛을 보아야 하는데, 그 순간 전자가 움직인다는 거예요. 관측이 전자 위치에 영향을 주게 됩니다. 설명하지는 않았지만, 위치를 정확히 알려고 하면 할수록 더 높은 에너지를 지닌 광자를 사용해야 합니다. 분해능 이론에 따르면 짧은 파장의 빛을 사용해야만 더 자세하게 볼 수 있습니다. 그런데 플랑크의 이론에 따르면 파장이 짧아질수록 더 많은 에너지를 가지게 됩니다. 결국 여기서도 빛의 파동과 입자의 성질을 다 써서 설명합니다. 양자역학을 공부하다 보면 파동과 입자라는 것을 한꺼번에 쓰게 돼서 종종 혼란스러워져요. 저야 이제 하도 하다 보니 ‘입자의 파장’이니 ‘파동의 위치’ 같은 표현들이 아무렇지도 않지만 말입니다.
어쨌든 이 때문에 전자의 위치를 정확히 알려고 하면 더욱 큰 에너지의, 즉 짧은 파장의 빛을 써야 하고, 그러면 전자가 더 많이 영향을 받게 되지요. 이 말은 전자의 속도가 불확실해진다는 겁니다. --- pp.71-72
양자역학이 없으면 우리는 19세기로 돌아가야 합니다. 19세기와 20세기는 과학기술의 관점으로는 양자역학이 있느냐 없느냐로 나눌 수 있습니다. 19세기에도 열역학과 전자기학이 있었죠. 내연기관과 전기기기가 있었다는 겁니다. 하지만 19세기에 없었던 것의 하나가 양자역학입니다. 그래서 반도체 같은 걸 이해하지 못했죠. 양자역학이 없으면 전자를 이해할 수 없으니까요. 따라서 양자역학이 없으면 단연코 컴퓨터는 없습니다. 반도체도 없고, 스마트폰도 없습니다. 지금 스마트폰이 있을 수 있는 것은 1920년대 양자역학을 이해해서 전자를 제어할 수 있었기 때문입니다. 전자를 제어할 수 있게 되었기 때문에 나온 학문이 전자공학입니다. 양자역학이 없으면 전자공학이 없어요. 전자의 운동을 기술하는 게 바로 양자역학이거든요.
만일 어떤 물체를 봤더니 검은색이라면 그건 고전역학 입장에서는 원래 검은색이었기 때문이죠. 본다는 것은 원래 그 물체가 가지고 있던 그 색깔을 확인하는 겁니다. 그렇지만 양자역학은 내가 보지 않았을 때에는 여기 뭐가 있는지도 이야기를 하면 안 됩니다. 내가 보는 순간 여기 이 물체는 검은색으로 바뀐 겁니다. 그 전에는 무슨 색인지 모릅니다. 측정 전의 상태에 대해 이야기하면 안 된다는 거예요. 이에 대해서 아인슈타인은 일침을 날립니다. “그렇다면 내가 달을 보는 순간 달이 그 위치에 놓이는 거니까, 내가 달을 보지 않으면 달은 거기에 없는 것인가?” 코펜하겐 해석 지지자라면 그렇다고 해야 하는데 어딘가 불편한 느낌이 들지 않나요? --- pp.66-67
빛도 입자니까 빛에 맞으면 물체가 흔들릴 수 있다는 겁니다. 보통은 물체들이 워낙 크니까 빛의 입자인 광자에 얻어맞아도 별 영향을 받지 않아요. 하지만 전자같이 작은 녀석은 상황이 다르죠. 여러분이 전자의 위치를 알기 위해서 빛으로 전자를 때려서 맞고 튕겨 나온 빛을 보아야 하는데, 그 순간 전자가 움직인다는 거예요. 관측이 전자 위치에 영향을 주게 됩니다. 설명하지는 않았지만, 위치를 정확히 알려고 하면 할수록 더 높은 에너지를 지닌 광자를 사용해야 합니다. 분해능 이론에 따르면 짧은 파장의 빛을 사용해야만 더 자세하게 볼 수 있습니다. 그런데 플랑크의 이론에 따르면 파장이 짧아질수록 더 많은 에너지를 가지게 됩니다. 결국 여기서도 빛의 파동과 입자의 성질을 다 써서 설명합니다. 양자역학을 공부하다 보면 파동과 입자라는 것을 한꺼번에 쓰게 돼서 종종 혼란스러워져요. 저야 이제 하도 하다 보니 ‘입자의 파장’이니 ‘파동의 위치’ 같은 표현들이 아무렇지도 않지만 말입니다.
어쨌든 이 때문에 전자의 위치를 정확히 알려고 하면 더욱 큰 에너지의, 즉 짧은 파장의 빛을 써야 하고, 그러면 전자가 더 많이 영향을 받게 되지요. 이 말은 전자의 속도가 불확실해진다는 겁니다. --- pp.71-72
양자역학이 없으면 우리는 19세기로 돌아가야 합니다. 19세기와 20세기는 과학기술의 관점으로는 양자역학이 있느냐 없느냐로 나눌 수 있습니다. 19세기에도 열역학과 전자기학이 있었죠. 내연기관과 전기기기가 있었다는 겁니다. 하지만 19세기에 없었던 것의 하나가 양자역학입니다. 그래서 반도체 같은 걸 이해하지 못했죠. 양자역학이 없으면 전자를 이해할 수 없으니까요. 따라서 양자역학이 없으면 단연코 컴퓨터는 없습니다. 반도체도 없고, 스마트폰도 없습니다. 지금 스마트폰이 있을 수 있는 것은 1920년대 양자역학을 이해해서 전자를 제어할 수 있었기 때문입니다. 전자를 제어할 수 있게 되었기 때문에 나온 학문이 전자공학입니다. 양자역학이 없으면 전자공학이 없어요. 전자의 운동을 기술하는 게 바로 양자역학이거든요.
--- pp.108-109
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