직감하는 양자역학 by 마쓰무라 소

[ 밑줄/연결 ]

 

'지금 보고 있는 세상은 정말 세상의 실체일까?'

이 의문이 사실은 현대물리학의 핵심 가운데 하나다.

 

우리는 처음부터 '세상의 실체'를 보고 있는 것이 아니다.

보고 있다는 생각하는 모든 것은 오감으로 처리한 '측정'과 모순되지 않게 구성된 세상의 상상도다.

 

벡터를 다루는 수학은 선형대수학이고, 수의 연속적인 변화를 다루는 수학은 해석학이다.

결과적으로 선형대수학과 해석학이 뉴턴역학을 잘 사용하기 위한 도구가 된다.

세상이 벡터로 돼 있는 것은 아니다. 다만 우리 인간이 세계를 벡터로 표현한 것이다.

 

양자 상태는 위치와 속도의 확정값이 아니라, 그것들의 분포 정보만이 포함돼 있다는 것을 시사한다.

그리고 분포 정보란 결국 평균과 분산이 대표하는 통계량과 같다. 

즉 양자 상태로부터 파악할 수 있는 것은 양자의 분포에 따른 통계량뿐이다. 

 

행렬로 표현한 위치, 운동량과 벡터로 표현된 양자 상태(분포)를 사용해서 측정한 물리량의 통계량을 계산하는 것이 하이젠베르크의 양자역학이다.

 

 

최소작용의 원리, 즉 자연계는 작용 범함수의 값이 최소가 되는 운동을 실현한다는 지도 운리를 채택하면, 고전역학을 재구성할 수 있다. 이런 고전역학을 '해석역학'이라 부른다.

 

고전물리학의 세계와 양자물리학의 세계를 구분하는 가장 적절한 포인트가 해석역학의 근본 원리인 '최소작용의 원리'에 있다는 것을 알아차린 것이 파인먼이었다.

 

양자역학은 플랑크 상수 크기만큼 느슨한 고전역학이라고 불러야 할 시스템이다.

 

양자 상태가 확정되는 것과 정보가 전달되는 것은 다른 개념이다.

 

 

[ 자평 ]  100% 이해하지 못하는 것을 읽는 기묘한 즐거움....