학문
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.