양자역학이 무엇인지 궁금합니다

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

과학에 지식이 없는 사람도 이해할 수 있게

간략한 설명 부탁드립니다.

    4개의 답변이 있어요!

    • 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.

    • 안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

      양자역학은 아주 미세한 눈에 보이지 않는 미시 세계에서 물질과 에너지가 어떻게 움직이고 행동하는지를 설명하는 현대 물리학의 핵심 이론입니다. 우리가 사는 거대 세상에서는 공이 던져진 위치와 경로를 명확히 알 수 있지만, 원자 수준의 미시 세계에서는 입자가 입자이면서 동시에 파동처럼 행동하며 한 번에 여러 장소에 확률적으로 존재할 수 있다는 신기한 성질을 가지고 있습니다. 즉 어떤 대상을 관측하기 전까지는 여러 상태가 겹쳐진 확률 상태로 존재하다가 사람이 관측하는 순간 하나의 결과로 결정된다는 것이 양자역학의 가장 대표적인 직관적 특징입니다. 과학자들이 처음에는 이 황당한 현상을 믿지 못했지만 수많은 실험을 통해 실제 미시 세계의 법칙임이 증명되었으며 현재는 우주와 자연의 근본 작동 방식을 이해하는 가장 정확한 도구로 인정받고 있습니다. 실제로 우리가 매일 사용하는 스마트폰의 반도체 칩 레이저 병원의 MRI 검사 미래의 양자 컴퓨터 등 최첨단 기술이 모두 이 양자역학의 원리를 바탕으로 작동하고 있습니다.

    • 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.

    • 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.