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양자 ict 입문과정(new)

양자역학을 한 마디로 정의하면?

우주는 파동이다.

파동은? 파도같은 것이죠.

파동의 예로는 소리, 빛 등이 있습니다.

출렁거리는 파도처럼 유동성이 있구요.

모든 입자가 파동이라고)주장하는 것이 양자역학입니다.

우주, 우리 몸, 딱딱한 탁자, 전자, 블랙홀 등 모든 것이 파동이라고 주장합니다.

그럼 양자역학을 두 마디로 정리한다면 어떨까요?

우주는 파동이다.
파동 함수는 확률을 결정한다.

입자는 곧, 점 입니다.

입자 = 점

입자가 공간에 존재할 확률이 퍼져있다는 것입니다.

물리학 교재를 보시면 확률로 많이 이야기 합니다.

우주는 확실하게 결정되어있는 것이 없습니다.

실험하는 순간에 어떤 결과가 나올 지는 확률(가능성)으로 존재합니다.

마지막으로, 양자역학을 세 마디로 정의한다면?

우주는 파동이다.
파동 함수는 확률을 결정한다.
파동함수는 시계 바늘이다.

시계바늘은 비유입니다.
확률은 길이와 방향을 가집니다.
시계바늘이 길이와 방향을 가지는 것처럼요.
이것이 파동함수입니다.

입자에게 어떤 일이 일어나고 있는지 우화를 이야기 해보겠습니다.

'영'의 이중슬릿 실험도 이야기 해볼 거예요.

두 개의 틈을 가진 틈이 이중슬릿입니다.

모든 입자는 손목 시계를 차고 있습니다.

이 손목 시계의 시계 바늘은 길이가 변합니다.

시계 바늘이 길면, 그곳에 있을 확률이 높아져서 그곳에 오래 머무릅니다.

시계 바늘이 짧아지면, 그곳에 있을 확률이 낮아져서 그곳에 짧게 머무릅니다.

오일러의 공식으로

실수축, 허수축 위의 점은 아래 공식과 같습니다.

자세한 부분은 다른 자료를 참고해보세요.

지금은 파동함수는 빙빙 돌아가며

길어지기도 하고 짧아지기도 한다는 정도로 알고 가면 됩니다.

또 다른 우화입니다.
전자가 아침에 눈을 번쩍 떴는데 본인이 날아가고 있어서 깜짝 놀랐습니다.
눈 앞에 벽이 있는데 왼쪽 문, 오른쪽 문이 있었습니다.
벽에 안부딪히려면 두 문중 한 쪽으로 들어가야합니다.

양자역학에 따르면 나는 입자이자 파동인데
물결처럼 그냥 은그슬쩍 이 양쪽 문을 통과해나갈 수 있지 라고 입자는 깨달아버렸습니다.

왼쪽으로 가는 입자, 오른쪽으로 가는 입자 이렇게 분신이 만들어집니다.
분신도 양자시계를 차고 있고, 양자시계가 돌아가고 있습니다.

문을 통과하니 부딪히면 끝인 스크린이 보였습니다.
부딪혀서 분신이 만나는 순간 펑 사라지고 원래 전자가 나타납니다.

분신들이 차고 있던 양자시계를 합쳐서 만들어지는 시계 길이에 비례해서 확률이 만들어집니다.

보강간섭/상쇄간섭

보강간섭이 일어날 때마다 그쪽에서 전자가 있을 확률이 높습니다.

전자가 쪼개진게 아니라 전자 100만개 쏘면
전자 50만개가 이쪽, 전자 20만개가 저쪽, 전자 30만개가 그쪽에 있는 것 아니냐?
질문할 수 있지만 그렇지 않습니다.

아무리 물리학자들이 호기심이 많다해도
어떤 필요가 있길래 이 내용을 생각을 했을까?

이 내용을 알기 위해서는 원자에 대해 알아야합니다.