안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
슈뢰딩거가 1935년에 이 사고실험을 내놓은 건 중첩을 설명하려는 게 아니라, 당시 코펜하겐 해석이 얼마나 이상한 결론으로 이어지는지 꼬집으려는 의도였어요. 상자 안에 방사성 원자, 붕괴를 감지하는 계수기, 계수기가 반응하면 깨지는 독약병, 고양이를 넣어요. 원자는 붕괴한 상태와 안 한 상태가 겹쳐 있는데, 여기에 고양이의 운명이 묶여 있으니 상자를 열기 전까지 고양이도 산 상태와 죽은 상태가 겹쳐 있다고 해야 하느냐는 반문이었어요.
이 질문이 파고든 건 양자 세계와 고전 세계의 경계가 어디냐, 측정이 정확히 무엇이냐는 문제예요. 지금은 결어긋남 이론이 큰 부분을 설명해요. 고양이처럼 큰 물체는 공기 분자나 빛과 끊임없이 부딪히며 주변과 얽히고, 그 순간 중첩이 관측 가능한 형태로 유지되지 못해요. 누가 상자를 열어 보지 않아도 고양이는 살았거나 죽었거나 둘 중 하나로 정해져요.
실험실에서는 원자 2천 개 가까운 분자까지 중첩을 확인했고, 이 경계를 얼마나 크게 밀어낼 수 있는지 지금도 연구가 이어지고 있어요 :)