물리학4 양자역학이 없었다면 GPS도 없다: 시간·공간을 재는 과학 0. 너무 익숙해서 묻지 않았던 질문스마트폰으로 길을 찾을 때,자동차 내비게이션을 켤 때,택배가 어디쯤 왔는지 확인할 때도우리는 아무 의심 없이 GPS를 사용한다.너무 자연스러워서“왜 이렇게 정확할까?”라는 질문조차 잘 떠올리지 않는다.그런데 이 평범한 기술이사실은 양자역학 없이는 작동할 수 없다는 사실을 알게 되었을 때,조금 다른 시선으로 GPS를 보게 되었다.이 글은“왜 미시 세계의 법칙이 길 찾기에까지 필요해졌을까?”라는단순한 궁금증에서 시작된 정리다..1. GPS의 본질은 ‘지도’가 아니라 ‘시간’이다GPS는하늘을 도는 24개 이상의 인공위성이지상으로 신호를 보내고,우리의 기기가 그 신호를 받아 위치를 계산하는 시스템이다.이 과정의 핵심은 거리처럼 보이지만,실제로는 시간 측정이다.위성이 신호를 보.. 2025. 11. 23. 관측하기 전에는 존재하지 않는다? 양자역학의 파동함수 붕괴 안녕하세요. 오늘은 양자역학에서 가장 이해하기 어렵고, 동시에 가장 흥미로운 주제 중 하나를 다뤄보려고 합니다. 바로 '파동함수의 붕괴'에 관한 이야기인데요, 이것을 이해하면 "관측하기 전에는 세상이 어떤 모습일까?"라는 철학적인 질문까지 고민하게 됩니다.제가 처음 이 개념을 접했을 때는 솔직히 말이 안 된다고 생각했어요. 우리가 보지 않으면 사물이 존재하지 않는다니, 이게 무슨 소리인가 싶었거든요. 하지만 양자역학의 세계는 정말로 우리의 상식과는 다르게 작동한다는 걸 알게 되었습니다.1.입자는 정말 '한 곳'에 있는 걸까?우리는 일상에서 모든 물체가 항상 특정한 위치에 있다고 생각합니다. 지금 제 책상 위에 있는 커피잔은 책상의 오른쪽 모서리에 있고, 핸드폰은 왼쪽에 있죠. 이것은 너무나 당연한 사실처.. 2025. 11. 15. 멀리 떨어져 있는데, 왜 연결되어 있을까― 양자 얽힘이 던지는 가장 불편한 질문 0. 이 개념이 끝내 마음에 걸렸던 이유양자역학을 공부하다 보면어느 순간부터 설명이 아니라 감정이 먼저 따라오는 개념이 있다.바로 **양자 얽힘(Quantum Entanglement)**이다.두 입자가 멀리 떨어져 있는데도한쪽을 측정하는 순간 다른 쪽의 상태가 즉시 정해진다는 설명은아무리 여러 번 읽어도 직관에 잘 들어오지 않는다.아인슈타인이 이를“유령 같은 원격작용(spooky action at a distance)”이라 불렀다는 사실이오히려 위안이 되었다.이 현상은 처음부터 받아들이기 어려운 개념이었기 때문이다.이 글은얽힘이 무엇인지 나열하기보다,왜 이 개념이 끝내 무시될 수 없었는지를 따라가며 정리한 기록이다.1. 얽힘을 이해하려면 ‘상태’부터 다시 봐야 한다양자역학에서 입자는고전적인 점 입자가 아.. 2025. 11. 15. 고전역학에서 양자역학으로― 세계를 설명하는 방식은 왜 바뀌었을까 1. 우리는 왜 자연을 ‘예측’하고 싶어 했을까인류는 오랜 세월 자연 현상을 이해하려 노력해왔다.사과가 떨어지는 이유, 행성이 움직이는 궤도, 물체가 언제 멈추는지까지 설명할 수 있다면세계는 질서 있고 예측 가능한 체계처럼 보인다.이러한 기대에 가장 잘 부응한 이론이뉴턴이 정립한 **고전역학(Classical Mechanics)**이었다.고전역학은 힘과 운동을 수학적으로 연결하며,인간이 체감하는 일상 세계의 물체 운동을 놀라울 정도로 정확히 설명해왔다.이 차이를 이해하지 못하면,양자역학은 늘 ‘이상한 이론’으로만 남는다. 2. 고전역학이 만들어낸 결정론적 세계관고전역학의 핵심에는 결정론이 있다.어떤 물체의 현재 상태를 정확히 안다면,미래 상태 역시 계산할 수 있다는 생각이다.이 세계관은 뉴턴의 제2법칙으.. 2025. 11. 11. 이전 1 다음
