양자역학이 무엇인지 궁금합니다

Question

최근 가장 대세인 물리학이 양자역학이라고 한다는데 용어나 설명이 좀 난해한 듯합니다.

과학에 지식이 없는 사람도 이해할 수 있게

간략한 설명 부탁드립니다.

Answer 1

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

양자역학은 원자단위에서 발생하는 현상을 설명하기 위한것입니다.

원자는 원자핵과 전자로 이루어져있습니다. 그런데 전자가 원자핵 주변에 어떤 형태로 어떻게 운동하고 있는지 설명하고 싶다고 생각해보죠.

흔히 잘 알고있는 예시로 사과가 땅으로 떨어진다는 중력을 받아 사과가 땅으로 떨어진다를 설명할 수 있죠. 이것이 고전역학입니다. 무거운 짐을 들기위해선 물체의 중력만큼의 힘이 필요하죠.

하지만 원자세계에서는 원자핵 주변으로 전자가 돌고있다를 기술하기 위해서는 중력, 만유인력으로 설명이 되지않습니다. 양자역학으로 설명이 가능하죠.

Answer 2

양자역학은 간단히 설명할 수 있는 학문은 아닙니다.

일반 물리학부 3학년 내내 양자역학의 기본을 수강합니다.

양자역학과 고전역학의 큰 차이는 확률입니다.

고전역학에서는 물체의 속도와 질량, 힘을 알 수 있으면 어떤 시간에 이 물체가 어디에 있는지 정확히 알 수 있습니다.

하지만 양자의 세계에서는 오직 확률로만 물체가 어디에 있는지 분석할 수 있습니다.

이것을 연구하고 계산하는 것이 양자역학입니다.

Answer 3

안녕하세요. 전진호 과학전문가입니다.

양자란 물질을 이루는 기본 단위인 원자를 더 작게 쪼개면 나오는 물질의 단위입니다. 원자=중성자+양성자+전자 이렇게 구성이 되는데 이 양성자와 전자의 움직임에 대해 연구하는 학문입니다. 원자를 작게 쪼개기 위해서는 입자 가속기란게 필요한데 전자른 원자에서 빼낸후 이를 가속해서 원자나 중성자를 때리게 되면 원자와 중성자도 쪼개지게 됩니다. 최근에는 중성자도 더 작게 쪼개어 쿼크라는 단위까지 나왔죠. 이런걸 왜 연구하냐?! 우리 세계(우주까지를 포함)를 이루고 있는 가장 기본에 대해 연구하는 학문이기 때문입니다.