김상욱의 양자공부 / 김상욱

한가지 사실은 분명하다 세상에서 일어나는 모든 일들을 이해하기 위해서는 그 모든 것을 이루고 있는 양자를 이해해야 한다.

 

이중슬릿은 양자역학의 알파요, 오메가이다.

 

해석의 문제점 - 측정 - 측정을 하면 상태에 변화가 일어난다.

 

측정 전에는 중첩상태에 있지만, 측정을 하면 하나의 분명한 실재적 상황으로 귀결된다.

 

shut up and calculate!

 

모든 물체는 결국 정지한다.

 

대상이 아닌 것은 환경이다. 양자 역학에서 측정의 주체는 환경이다.

 

슈뢰딩거의 여성편력
17세 애인 임신낙태
동료의 아내와 법적아내와 딸과 함께 살았다.
그 상황속 다른 여배우와 딸이 생긴다.

 

위치를 안다는 것은 무슨 뜻일까? 하이젠베르크에 따르면 어떤 물리량을 안다는 것은 측정을 통해 그 물리량을 얻는 것이다. 전자의 위치를 측정하려면 어떻게 해야할까? 일단 전자를 봐야한다. 물체가 보여야 위치를 알것 아닌가. 그렇다면 본다는 것을 무엇일까? 양자역학을 보다보면 이런 당연한 것들을 심각하게 생각하게 된다. 보는 과정 - 관찰 - 코펜하겐해석의 핵심

 

미래를 모른다면 우리가 할 수 있는 일은 확률을 따지는 것 뿐이다.

 

양자역학에서는 서로 공존할 수 없는 2개의 배타적인 특성이 상보적으로 공존할 수 있다.
전자의 입자성과 파동성은 상보적이다.

 

실험을 하면 이 둘 중에 하나의 성질만 확인할 수 있다. 입자이면서 동시에 파동이 되는 실험은 절대 할 수 없다. 입자에 대한 실험을 하면 입자를 보게되고, 파동에 대한 질문을 하면 파동을 보게 된다. 결국 여기서 중요한 것은 질문이다. 무엇을 물어 보느냐가 답을 결정한다.

 

신은 주사위를 던진다.

 

뉴턴식 결정론의 논리라면 세상에 죄인은 없다. 내가 사람을 죽인것은 내 자유의지가 아니라 우주가 탄생할 때 결정되어 있었던 것이다. 뉴턴이 만든 고전 역학에 무작위성이란 없다. 모든 것이 다 결정되어 있다는 말이다.

 

우주는 결정되어 있지만 자유의지는 존재하는 입장을 가질수 있었다.

 

스피노자 - 모든일은 절대적이고 논리적인 필연에 따라 정해져 있다.

 

양자역학적으로 전자는 여러장소에 동시에 존재할 수 있다. 사진을 찍어보면 물론 한장소에서만 발견된다. 하지만 전자가 여러장소에 동시에 존재하는 것이 틀림없다는 것은 이미 앞에서도 수없이 이야기한 바이다. 이것이 양자역학에서 가장 이해하기 힘든 부분이다.

 

뉴턴의 역학은 위치와 운동량을 동시에 아는 것에서 출발한다.

 

양자 세계에서는 하나의 입자가 동시에 2개의 구멍을 지날 수 있다. 이것은 아무것도 아니다. 양자세계에서는 두입자가 전우주적으로 얽혀있거나, 실재가 존재하지 않을 수 있다. 나는 생각한다. 그렇다고 존재하는 것은 아니다.

 

뉴턴은 미래를 완벽하게 예측하는 우주의 법칙을 알아냈지만 아침에 우산을 가져가야 할지 결정하기는 쉽지 않았을 겁니다.

 

비선형 & 프랙털
대부분의 자연형상이 비선형이다. - 선형계는 예측가능하다.
프랙털 - 아무리 확대해도 자신의 모습이 반복되는 기하학적 구조 - 무한히 확대됨을 전제
양자역학에는 비선형성도 없고 프랙털구조도 없다. 양자역학에는 원리적으로 카오스가 존재할 수 없다.

 

피타고라스 교 - 콩을 먹지마라, 빵을 쪼개어 나누지 마라, 큰길로 다니지 마라

 

데모크리토스의 원자론

 

코펜하겐 해석에서는 운동을 1)유니타리unitary 진행(중첩) 2)측정으로 나누어 기술한다.
측정이란 우리가 결과에 의미를 부여하는 것에 불과하다.
둘다 옳으니 둘 다 존재하지 않거나 둘다 존재해야 한다. 결국 둘다 존재하지 않을수는 없으니 두 우주가 존재해야 한다. 우주는 전체적으로 유니타리 진행을 할 뿐이다. - 중첩

 

대폭발은 우리가 아는 한 우주를 만드는 유일한 방법이다. 만약 대폭발이 여러번 일어났다면 우주도 그때마다 생겨났다고 할 수 있지 않을까. 우주는 대폭발 이후 갑자기 엄청난 속도로 팽창했다.

 

엔트로피는 결코 자발적으로 줄어들지 않는다. 엔트로피는 결코 줄지 않는다.

 

 

정보, 아니 확률은 원래 주관적이다.
확률이 진짜 확률인가? 다시말하지만 확류은 주관적이다 따라서 정보도 주관적이다.

 

달을 보지 않으면 달은 없는 것인가? 측정이 있기전에는 아무것도 없다. 아니 측정이 대상을 만든다.

 

양자역학에서 측정이 대상 자체를 만든다는 말이 과장이 아님을 보여준다. 결국 양자역학으로 바라본 우주에서 가장 중요한 것은 정보라는 결론에 도달하게 된다.

 

우리가 가진 모든 것은 정보이다. 이것이 우리의 감각인상이며, 우리가 제기한 질문에 대한 대답들이다. 실재는 그 다음에 오는 이차적인 것이다. 실재는 우리가 얻는 정보로부터 도출된다.