스티븐호킹도 지겨워한 슈뢰딩거의 고양이 역설 알고 계시나요?

 

스티븐호킹이 슈뢰딩거의 고양이에 대해

재밌는 이야기를 남겼습니다

​

누군가 슈뢰딩거의 고양이 얘기를

꺼낸다면, 나는 내 총을 꺼낼것이다.

 

스티븐호킹이 왜 이런말을 했을까요?!

바로 그만큼 너무 유명해서 지겨워 죽겠다는것을

재밌게 표현한거랍니다.

​

스티븐호킹이 총을 꺼낼정도로 수많은 사람들에게

그리고 오랜 기간동안 회자되고 있는데요,

그만큼 아주 중요한 개념이라 볼수 있답니다.

 

 

그렇다면 슈뢰딩거의 고양이 역설은 무엇일까?!

​

최초 에르빈 슈뢰딩거가 제안한 사고 실험으로,

내용은 이렇습니다!

​

우리 앞에 한 상자가 있습니다.

밖에서는 안을 들여다 볼수 없으며,

상자의 내용품은 고양이 1마리, 독가스 살포장치,

알파입자 가속기, 검출기로 구성이 되어 있습니다.

​

 

그리고 가정은 이렇습니다.

​

1. 알파입자 가속기는 시간에 따른 확률로 (약 50%)

라듐이 붕괴하여 알파입자를 방출하게 된다.

​

2. 방출된 알파입자는 검출기에 감지가 되며,

검출기와 독가스 살포기는 서로 연결되어 있다.

​

3. 감출기가 반응을 보이면, 독가스 살포기는 작동된다.

​

앞선 조건에서 1시간이 지났을 경우는?

이게 바로 슈뢰딩거의 고양이 입니다.

 

 

​

 

그렇다면 결과는 어떨까?!

일반적으로 사고 할때, 50%의 확률로 고양이는

죽었거나, 살았거나 하는 상태가 된다고 생각합니다.

​

하지만, 양자역학에서는 그렇게 보지 않는답니다.

​

양자역학에서는 미시세계에서 일어나는 일들은

확률적으로 중첩이 된다고 보고,

중첩이 되어 여러상태가 존재하게 되면,

이것을 관측을 통하여 하나의 상태로 고정할수 있다고

설명하고 있습니다.

 

 

쉽게 설명하자면, 상자속 라듐 붕괴 확률은

50%인것은 확실하지만, 이것을 직접적으로 관찰하기

이전에는 라듐이 붕괴한 상황과 붕괴하지 않은 상황이

중첩되어 존재한다고 말하고 있는겁니다.

​

따라서,

​

뚜껑 열어보기 전까지는 살아있는 고양이와

죽어있는 고양이가 동시에 존재한다고 말하는 것이며,

슈뢰딩거는 이를 통해, 양자역학 자체가 상당히

불완전 하다고 말하고 있는거랍니다.

​

단순하게 생각해보면 아니 말 장난도 아니고,

살아있는 고양이랑 죽어있는 고양이가

어떻게? 동시에 존재할수 있느냐? 라고

말하고 있는것이죠.

 

 

해석에 관해서는 주로 2가지가 존재하는데,

통상 코펜하겐 해석과 다세계 해석 입니다.

​

코펜하게 해석은 간단하게, 상자 뚜껑을 까보기 전에는

2가지 상황이 중첩되어 있다는 것이고,

​

다세계 해석은 중첩되어 존재하는건, 미시세계에서

충분히 가능하다고 볼수 있으나,

고양이 자체는 거시세계 이므로, 살아있는 고양이와

죽어있는 고양이가 중첩되는건 불가능 하다고

해석 한답니다.

 

 

우리는 흔하게 슈뢰딩거의 고양이 역설 이라고 하면,

확률론을 먼저 떠올리게 되는 경우가 많답니다.

그것도 아주 단순한 확률론을 말입니다.

​

하지만 단순한 확률론 이었다면 물리학에서

오래기간동안 회자되지 않았을겁니다.

​

슈뢰딩거의 고양이는 단순 확률론이 아닌,

관측되기 이전에 존재하고 있는,

중첩되어 있는 미시세계 상황에 대한 문제 랍니다.

​

고양이가 죽었는가? 살았는가의 확률적인 문제가 아닌,

관측되기 이전의 상황.

상호배타적 이라고 볼수 있는 2가지의 상황이

공존 할수 있는가? 아닌가? 라는겁니다.

 

 

그리고 양자역학을 비판하기 위해 제시했던

이 슈뢰딩거의 고양이는 아이러니 하게도,

양자역학의 불가해함을 대표하는 상징이 되었답니다.

​

오늘은 여기까지 입니다.

다음에는 다른 주제로 다시 찾아오겠습니다!