양자역학의 원리가 우리의 일상적인 거시 세계에도 실제로 영향을 미치고 있을까요?

Question

양자역학의 원리는 전자쪽에서 많이 쓰이고 이를 토대로 여러 전자제품이 있는것으로 아는데요 그렇다면 이런 양자역학의 원리가 우리 일상적인 거시세계에도 실제로 영향을 많이 미치고 있을까요

Answer 1

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

양자역학은 원자와 전자의 세계를 설명하는 이론이지만 사실 우리 주변의 모든 물질과 생명체는 양자역학의 법칙 위에 존재하고 작동합니다 다만 거시 세계에서는 수많은 입자의 상호작용으로 양자적 특성이 평균화되어 고전역학처럼 보일 뿐이며 반도체 레이저 LED MRI 같은 기술뿐 아니라 화학결합 물질의 강도와 색 전기의 흐름 등도 모두 양자역학의 영향을 받습니다

Answer 2

안녕하세요. 박재화 전문가입니다.

양자역학은 어떻게 보면 아주 작은 세계의 법칙 같지만, 그 결과로 우리가 사는 거시 세계에서도 분명히 영향을 주고 있습니다.

대표적으로 반도체, LED, 레이저, 스마트폰 등 이런 기술들이 전자 에너지 상태나 양자 효과를 이용해 작동하고 있고, 금속이 전기를 잘 통하고, 절연체가 전기를 잘 막고, 자석이 특정 성질을 갖는 것 또한 원자와 전자의 양자적인 성질과 관련이 깊습니다.

일상 물체들은 고전역학처럼 움직이는 것처럼 보이지만, 그 바탕이 되는 재료와 기술의 작동 원리는 양자역학 위에 놓여있다고 볼 수 있는 것입니다.

Answer 3

안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.

일단 우리가 쓰고 있는 스마트폰의 반도체나 OLED 디스플레이만 해도 미시 세계의 양자터널링과 전자의 에너지 준위 이동 원리가 없으면 아예 작동도 안합니다. 그리고 게다가 식물들이 태양빛을 받아서 에너지를 만드는 광합성 과정에서도 양자 중첩을 통해 최적의 경로를 찾아냅니다. 또 새들이 방향을 잡고 날아가는 것도 양자 얽힘 현상을 이용한다는 연구가 나오고있는 상황입니다. 또, 해가 반짝이며 빛을 내는 핵융합 반응도 있고, 우리가 피부로 느끼는 단단한 물체의 촉감까지도 알고 보면 전부 파울리 배타 원리라는 양자역학적 기본 규칙이 얽혀있죠. 결국에는 우리가 살아가는 거시 세계의 수많은 비주얼과 생명 현상들은 단지 눈에 보이지 않을 뿐이지, 실제로는 양자역학의 원리 기초 위에 새워진 시스템이라고 이해하실수 있습니다.