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불확정성원리3

불확정성 원리: 세상을 정확히 알 수 없는 이유 양자역학의 세계에서는 우리가 상식적으로 믿어온 ‘정확한 측정’이 더 이상 성립하지 않습니다.하이젠베르크(Werner Heisenberg)가 제안한 **불확정성 원리(Uncertainty Principle)**는입자의 위치와 운동량을 동시에 정확히 알 수 없다는 사실을 수학적으로 보여줍니다.즉, 미시 세계에서는 관측이라는 행위가 물리적 상태에 근본적인 한계를 부여합니다.1. 고전 물리학과의 차이뉴턴 역학과 고전 물리학에서는 입자의 위치와 속도를 동시에 정확하게 측정할 수 있습니다.이 세상은 결정론적이어서, 초기 조건만 알면 미래 상태를 예측할 수 있습니다.하지만 양자 세계에서는 입자가 파동함수(wave function) 형태로 존재하며,이 파동함수는 입자가 가질 수 있는 확률적 분포를 나타냅니다.하이젠베르.. 2025. 11. 16.
파동-입자 이중성: 빛과 전자의 두 얼굴 양자역학에서 가장 근본적이면서도 직관과 충돌하는 개념 중 하나가 **파동-입자 이중성(Wave-Particle Duality)**입니다. 고전 물리학에서는 입자와 파동을 완전히 구분했지만, 양자 세계에서는 빛과 전자가 상황에 따라 파동처럼 행동하기도 하고 입자처럼 행동하기도 합니다. 이 현상은 양자역학의 근본 원리를 이해하는 핵심 열쇠가 됩니다.1. 입자와 파동의 전통적 구분입자(Particle): 위치와 속도를 정확히 정의할 수 있는 물질 단위고전역학: 뉴턴 법칙으로 운동 기술 가능파동(Wave): 공간과 시간을 따라 에너지가 연속적으로 전달고전 전자기학: 맥스웰 방정식으로 기술19세기까지 빛은 전자기파(맥스웰 방정식)로, 전자는 입자로 이해되었습니다. 하지만 광전효과, 흑체복사, 전자 회절 실험은 이.. 2025. 11. 15.
고전역학과 양자역학의 차이: 미시세계와 거시세계를 연결하는 물리학 인류는 오랜 세월 자연 현상을 이해하려 노력해왔다. 뉴턴이 정립한 고전역학은 일상 세계의 물체 운동을 정밀하게 설명하며, 중력, 힘, 에너지 등 거시적 현상을 결정론적으로 예측할 수 있는 체계를 제공했다. 그러나 20세기 초, 원자와 전자 수준에서 일어나는 미시세계 현상은 고전역학으로 설명할 수 없는 불연속적, 확률적 특성을 지니고 있음이 드러났다. 이에 등장한 학문이 바로 **양자역학(Quantum Mechanics)**이다.이번 글에서는 고전역학과 양자역학의 근본적 차이, 수학적 표현, 실험적 증거와 현대 응용 사례를 개괄적으로 소개하며, 이후 시리즈에서 다룰 흑체복사, 광전효과, 원자 스펙트럼, 파동-입자 이중성으로 자연스럽게 이어질 수 있는 기초를 제공한다.1. 고전역학: 거시 세계의 결정론고전역.. 2025. 11. 11.

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