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양자역학의 내용

[최무영의 과학이야기] <39> 양자역학 ④

아인슈타인은 사실 양자역학의 형성에 커다란 공헌을 했지요. 빛전자효과라던가 빛알 이론은 양자역학의 토대가 된 것인데, 그럼에도 불구하고 아인슈타인 자신은 양자역학을 받아들이기를 꺼렸습니다. 그의 말 중에 "하느님은 주사위를 던지지 않는다 (God does not play di

최무영 서울대 교수
양자역학의 형식

[최무영의 과학이야기] <38> 양자역학 ③

따라서 고전역학이라는 체계가 틀린 것이 아닙니다. 고전역학은 아주 훌륭한 이론인데, 이에 대해 양자역학의 장점은 적용범위가 더 넓다는 것입니다. 말하자면 양자역학이 더 일반이론이고 고전역학을 포함한다고 할 수 있지요. 플랑크상수가 일상세계에 비하면 너무나 작기

최무영 서울대 교수
양자역학의 기본개념

[최무영의 과학이야기] <37> 양자역학 ②

다시 말해서 고전역학에서는 주어진 물체의 위치와 속도를 알면 그 물체의 상태를 아는 것이지만, 양자역학 체계에서는 물체의 상태함수를 알아야 그것의 상태를 아는 것입니다. 상태함수는 일반적으로 위치와 시간의 함수이므로 위치와 시간에 따라 바뀝니다.

최무영 서울대 교수
양자역학의 배경

[최무영의 과학이야기] <36> 양자역학 ①

겨울 스키장에서 누군가 스키를 타고 내려온 자국이 있습니다. 두 발로 타니까 눈에 나란히 두 짝의 스키 자국이 나 있습니다. 내려오다 보니 높은 고목나무가 하나 있네요. 그런데 눈에 스키 자국이 나무 양 옆으로 한 짝씩 나 있습니다. 이 사람은 나무 어느 쪽으로 지나간

최무영 서울대 교수
상대론과 예술

[최무영의 과학이야기] <35> 일반상대성이론 ⑤

상대성이론은 현대 사회에 커다란 영향을 끼쳤습니다. 과학과 직접 관련된 분야는 새삼 말할 필요가 없지만 철학 등 인문학과 사회과학, 그리고 예술에까지도 많은 영향을 주었습니다. 그래서 앞에서 언급했듯이 20세기에서 가장 중요한 사람으로 정치가나 군인이 아닌 아인

최무영 서울대 교수
마당방정식

[최무영의 과학이야기] <34> 일반상대성이론 ④

일반상대성이론의 중요한 의미는 결국 시간과 공간 자체도 동역학적인 양이라는 것입니다. 시공간이 먼저 주어져 있고 물질이 시공간에 존재해서 어떻게 하는 것이 아니라 물질이 시공간 자체를 변화시킵니다. 물질이 중력을 만들어서 시공간을 굽게 만드는 것입니다. 그런가

최무영 서울대 교수
굽은 공간과 비유클리드기하학

[최무영의 과학이야기] <33> 일반상대성이론 ③

결국은 우리의 우주는 중력이 존재하지 않으면 유클리드 기하학이 성립하는 평평한 4차원 시공간, 정확히는 민코프스키 시공간일 터인데 여기저기 물질이 존재하므로 중력마당을 형성하였고, 따라서 굽어진 시공간이 되고 비유클리드 기하학이 성립할 겁니다. 구체적으로 어

최무영 서울대 교수
등가원리

[최무영의 과학이야기] <32> 일반상대성이론 ②

특수상대성이론의 기본원리가 두 가지 있었지요. 특수상대성원리와 빛의 빠르기가 언제나 같다는 광속 불변 원리가 있었습니다. 마찬가지로 일반상대성이론도 두 가지의 기본원리에서 출발합니다. 하나는 특수상대성원리를 확장한 일반상대성원리이고 또 하나는 등가원리prin

최무영 서울대 교수
일반상대성원리

[최무영의 과학이야기] <31> 일반상대성이론 ①

일반상대성이론, 줄여서 일반상대론(general relativity)은 일반상대성원리(general principal of relativity)에서 출발합니다. 가속운동을 하건 등속운동을 하건 모든 관측자는 동등하다는 것이 바로 일반상대성 원리입니다. 임의의 운동 상태에 있는 모든 관측자에게 모든

최무영 서울대 교수
4차원 시공간

[최무영의 과학이야기] <30> 특수상대성이론 <하>

상대성이론이라는 것은 두 관측자의 기준틀이 다를 때 운동을 어떻게 해석해야 할지에서 출발한 건데, 우리는 그동안 두 관측자가 서로 등속운동을 하는 경우만 생각했습니다. 이것은 지극히 불만족스럽습니다. 우주에는 서로 등속운동을 하는 기준틀이 없습니다. 등속운동은

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