슈뢰딩거의 고양이 실험의 해석슈뢰딩거 시대 이후 슈뢰딩거 고양이가 제기하는 초상이 얼마나 지속되는지, 언제 붕괴되는지에 대한 질문에 서로 다른 답을 주는 양자역학에 대한 다른 해석들이 제안되어 왔다. 코펜하겐 해석양자역학에 대한 일반적인 해석은 코펜하겐의 해석이다. 코펜하겐 해석에서 시스템은 주의 중첩이 되는 것을 멈추고 관찰이 이루어지면 그 중 하나가 된다. 이 사고 실험은 측정의 성질, 즉 관찰이 이 해석에서 잘 정의되어 있지 않다는 사실을 명백히 한다. 실험은 상자를 닫는 동안 시스템이 '사라진 핵/죽은 고양이'와 '사라지지 않은 핵/살아있는 고양이' 상태의 중첩에 동시에 존재하며, 상자를 열고 관찰을 해야 파동 기능이 두 상태 중 하나로 붕괴된다는 의미로 해석할 수 있다. 그러나 코펜하겐 해석과 ..
슈뢰딩거의고양이 - Schrödinger's cat슈뢰딩거의 고양이는 사고 실험으로, 때로는 역설로 묘사되기도 하는데, 오스트리아 물리학자 에르윈 슈뢰딩거가 1935년에 고안한 아이디어는 알버트 아인슈타인에서 비롯되었다. 그가 코펜하겐의 양자역학 해석의 문제점으로 본 것이 일상적인 물체에 적용된 것을 잘 보여준다. 시나리오는 일어날 수도 있고 일어나지 않을 수도 있는 무작위 아원자 사건과 연관되어 있기 때문에 양자 중첩으로 알려진 상태인 살아있거나 죽었을 수도 있는 가상의 고양이를 제시한다. 사고 실험은 양자역학의 해석에 대한 이론적 논의에서도 자주 등장하는데, 특히 측정 문제와 관련된 상황에서는 더욱 그러하다. 실험 동기슈뢰딩거는 1935년 자신의 사고실험을 작가 아인슈타인, 포돌스키, 로젠의 이름을 ..
근현대 원자론18세기 후반에 이르러 공학과 기술의 유용한 관행이 물질의 구성에 대한 철학적 설명에 영향을 미치기 시작했다. 물질의 궁극적인 성질에 대해 추측했던 사람들은 할 수 있을 때, 몇 가지 반복 가능한 시연을 통해 그들의 "생각된 실험"을 검증하기 시작했다. 로저 보스코비치는 뉴턴과 라이프니츠의 사상에 기초하여 원자론에 대한 최초의 일반 수학 이론을 제공했지만 원자 물리학을 위한 프로그램을 제공하기 위해 그것들을 변형시켰다. 1808년 존 달튼은 물질의 구성에 관한 경험적 증거를 요약하기 위해 많은 사람들의 알려진 실험 작업을 동화시켰다. 그는 모든 곳의 증류수가 수소와 산소와 같은 원소로 분석된다는 것을 알아챘다. 마찬가지로 무게별로 동일한 비율로 분해되는 다른 정제 물질도 있다. 따라서 우리는..
르네상스시대의 원자론17세기에는 아리스토텔레스 물리학의 교배 또는 대안으로서 에피쿠레아 원자와 유체 분자주의에 대한 새로운 관심이 생겨났다. 원자주의가 부활한 주요 인물은 르네 데카르트, 피에르 가센디, 로버트 보일 등 저명한 인물들이었다. 영국 최초의 원자론자 그룹 중 하나는 노섬벌랜드의 9대 백작 헨리 퍼시가 이끄는 노섬벌랜드 서클이라고 알려진 아마추어 과학자 모임이었다. 비록 그들은 거의 출판을 하지 않았지만, 그들은 영국의 떠오르는 과학 문화 사이에서 원자론적 사상을 전파하는 데 도움을 주었으며, 1605년경에 원자론자가 된 프란시스 베이컨에게 특히 영향을 미쳤을지도 모른다. 그는 나중에 원자론의 주장을 일부 부인했지만 말이다. 비록 그들이 고전적인 형태의 원자주의를 부활시켰지만, 이 집단은 과학..
중세 힌두교아지비카는 형이상학에서 나중에 바이에지카 학파에 개작된 원자나 원자론의 이론을 포함하는 '나스티카' 사상의 학파로서, 물리적 우주의 모든 물체는 파라나수로 환원할 수 있으며, 그 경험은 물질의 상호연극에서 비롯된다고 가정했다. 품질, 활동, 공통성, 특수성 및 일관성. 모든 것은 원자들로 구성되었고, 질은 원자의 집합체에서 나왔지만, 이들 원자의 집합과 성질은 우주적인 힘에 의해 미리 결정되었다. 그의 전통 이름인 '카나다'는 '원자먹이'를 의미하며, 산스크리트어 텍스트인 '바이제지카 수트라(Vaiśe toika Sutra)'에서 물리학과 철학에 대한 원자주의적 접근의 기초를 발전시킨 것으로 알려져 있다. 그의 본문은 가나다 수트라스, 즉 가나다의 아프로리즘으로도 알려져 있다. 중세 불교7세기..
■ 고대의 원자론 그리스 원자론기원전 5세기에, Leucippus와 그의 제자 Democitus는 모든 물질은 원자라고 불리는 작은 분리할 수 없는 입자로 구성되어 있다고 제안했다. 르우치푸스에 대해서는 데모크리토스의 스승이었다는 것 외에는 아무것도 알려져 있지 않다. 반면 데모크리토스는 80편 이상의 저명한 논문을 쓴 다작 작가였는데, 그 중 현재까지 완성된 책은 하나도 없다. 그러나 그의 글의 엄청난 파편과 인용구는 살아남았다. 이것들은 원자들에 대한 그의 가르침에 대한 주요 정보원이다. 원자의 존재에 대한 데모크리투스의 주장은 무한을 위해 물질을 계속 나누는 것은 불가능하며 따라서 물질은 극히 작은 입자로 구성되어야 한다는 생각에 달려 있었다. 데모크리토스는 원자가 너무 작아서 인간의 감각으로는 감..
양자역학의 수학적 공식폴 디락, 데이비드 힐버트, 존 폰 노이만, 헤르만 바일 등이 개발한 양자역학의 수학적으로 엄격한 공식화에서 양자역학계의 가능한 상태는 단위 벡터(상태 벡터라고도 부른다)로 상징된다. 형식적으로 이러한 벡터는 복잡한 숫자의 규범 1까지 잘 정의된 복잡한 분리 가능한 힐버트 공간의 요소이다. 즉, 가능한 상태는 힐버트 공간의 투사적 공간에 있는 점이며, 보통 복잡한 투사적 공간이라고 불린다. 이 힐버트 공간의 정확한 성질은 시스템에 의존한다. 예를 들어, 위치 및 운동량 상태에 대한 상태 공간은 사각형 통합 기능의 공간인 반면, 단일 양성자의 스핀을 위한 상태 공간은 단지 두 개의 복잡한 평면의 산물일 뿐이다. 각 관측 가능한 것은 주 공간에 작용하는 최대 에르미트어 선형 연산자로 표..
양자역학의 역사 - 2플랑크에 따르면, 각 에너지 요소(E)는 주파수(v)에 비례한다, h는 플랑크의 상수이다. E=hv 플랑크는 이는 방사선의 흡수 및 방출 과정의 한 측면일 뿐 방사선의 물리적 실체가 아니라고 조심스럽게 주장했다. 사실, 그는 자신의 양자 가설을 상당한 양의 발견이라기 보다는 정답을 얻기 위한 수학적인 속임수로 여겼다. 그러나 1905년 알버트 아인슈타인은 플랑크의 양자 가설을 사실적으로 해석하여 특정 물질에 빛나는 빛이 물질에서 전자를 방출할 수 있는 광전 효과를 설명하는데 사용했다. 아인슈타인은 이 작품으로 1921년 노벨 물리학상을 받았다.아인슈타인은 빛과 같은 전자파가 그것의 주파수에 의존하는 분리된 양의 에너지를 가진 입자로도 묘사될 수 있다는 것을 보여주기 위해 이 아이디어..
양자역학 - Quantum mechanics양자장 이론을 포함한 양자역학(QM; 양자물리학, 양자이론, 파동기계모델, 매트릭스역학으로도 알려져 있음)은 물리학의 기본 이론이다. 그것은 원자 규모로 자연의 진보된 성질을 묘사한다. 상대성 이론과 양자역학 이전에 존재했던 물리학의 설명인 고전물리학은 자연의 여러 측면을 보통(거시적) 척도로 설명하고, 양자역학은 작은(원자적, 아원자적) 척도로 설명한다. 고전물리학의 대부분의 이론은 큰 (거시) 척도에서 유효한 근사로서 양자역학으로부터 도출될 수 있다. 양자역학은 에너지, 운동량, 각운동량 및 바운드 시스템의 다른 양이 이산값(양자화), 물체는 입자와 파동 모두의 특성을 가지며(파동-입자 이중성), 물리적 양의 값이 얼마나 정확하게 우세할 수 있는가에 한계가 ..
전자 구름 - Electron-cloud effect전자구름은 가속 전하를 띤 입자가 이미 관에 떠 있는 표류 전자를 방해하고, 전자를 튕기거나 벽에 쏠 때 생성된다. 이러한 표류 전자는 싱크로트론 방사선의 광전자 또는 이온화된 가스 분자의 전자가 될 수 있다. 전자가 벽에 부딪히면 벽은 2차 방출로 인해 더 많은 전자를 방출한다. 이 전자들은 차례로 다른 벽에 부딪쳐 점점 더 많은 전자를 가속기실로 방출한다. 발생 요인이 효과는 특히 전자가 끌리고 가변 입사각으로 벽으로 새총이 들어오는 양전자 가속도에서 문제가 된다. 가속기 벽에서 해방된 음전하 전자는 양전하 빔에 이끌려 그 주위에 "구름"을 형성한다. 그 효과는 약 300eV의 운동 에너지를 가진 전자에 대해 가장 뚜렷하게 나타난다. 즉, 그 에너지..
할로젠 - Halogen할로젠(/ˈhlədʒn, ˈheɪ-, -loʊ-, -ˌdʒn/)은 주기율표에서 불소(F), 염소(Cl), 브로민(Br), 요오드(I), 아스타틴(At)의 5가지 화학 관련 원소로 구성된 그룹이다. 인공적으로 생성된 원소 117, 테네신(Ts)도 할로젠일 수 있다. 현대 IUPAC 명명법에서 이 그룹은 그룹 17로 알려져 있다. "할로젠"이라는 이름은 "소금 생산"을 의미한다. 할로젠은 금속과 반응할 때 불소화칼슘, 염화나트륨(일반 식탁용 소금), 은브로마이드, 요오드화칼륨 등 광범위한 염분을 생산한다.할로젠 그룹은 표준 온도와 압력에서 물질의 주요 상태 중 세 개의 원소를 포함하는 유일한 주기율표 그룹이다. 모든 할로젠은 수소에 접착될 때 산을 형성한다. 대부분의 할로젠은 전형적으..
동위원소 - Isotope동위원소는 중성자 수, 결과적으로 핵자 수에서 다른 특정 화학 원소의 변형이다. 주어진 원소의 모든 동위원소는 양자의 수는 같지만 각 원자의 중성자의 수는 다르다. 동위원소라는 용어는 그리스 뿌리 이소(ἴσοο "qual")와 토포스(topos "place")에서 형성되는데, 이 이름 뒤에 있는 의미는 단일 원소의 서로 다른 동위원소가 주기율표에서 같은 위치를 차지하고 있다는 것이다. 그것은 1913년 스코틀랜드의 의사이자 작가인 마가렛 토드에 의해 화학자 프레데릭 소디에게 제안되어 만들어졌다. 원자핵 내의 양성자 수를 원자번호라고 하며 중성(비이온화) 원자의 전자 수와 같다. 각 원자 번호는 특정 원소를 식별하지만 동위원소는 식별하지 않는다. 주어진 원소의 원자는 중성자 수에서..