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소개글

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목차

Ⅰ. 개요

Ⅱ. 양자역학의 이력

Ⅲ. 양자역학 EPR의 역리

Ⅳ. 양자역학과 흑체복사

Ⅴ. 양자역학과 장

Ⅵ. 양자역학과 불확정성

참고문헌

본문내용

ε、exp(-βε) ε
= ──────── = ─────── ....(10)
1 - exp(-βε) exp(βε) - 1
여기에서 식(7)과 식(10)을 비교해보면, 에너지의 단위량을 결정할 수 있다.
∴ ε = hν ...................................(11)
즉, 플랑크의 공식(식6)은, 복사 에너지가 식(11)과 같이 \'양자화\'되어 있다는 가정하에 정확하게 유도될 수 있다. 즉 에너지가 더 이상 연속적인 량이 아니라는 것이다. 이것은 당시에는 전혀 알려지지 않았던 획기적인 사실이었다. 바로여기에서부터 고전물리학과는 전혀 다른 \'양자 역학\'의 세계가 시작되는 것이다.
Ⅴ. 양자역학과 장
장은 언제 어디에서나 존재한다. 장은 물체와 물체 사이만이 아니라 물체 자신의 내부에도 존재한다. 왜냐하면, 거기에도 물질에 의해 채워지지 않은 진공이 있기 때문이다. 이것이 장의 첫번째 기본적 특징이다. 이것으로 곧바로 장은 물질과 똑같이 현실적으로 이르는 곳마다 존재한다는 결론이 나온다.
그러나 장은 물질과 중요한 점에서 차이가 있다. 물질은 \'질량을 갖고 눈으로 보이는\'것이고, 장은 예를 들어 전자기장, 핵력의 장, 중력장 등으로 눈으로 보이지 않는다. 그러나 장을 감지할 수 없다고는 말할 수 없다. 사과가 땅위에 떨어진다고 하는 것은 그저 관찰하는 것으로 이 물체의 운동에 의해서 장의 작용을 발견할 수 있다. 아인슈타인은 자신의 광전효과 이론 속에 광자를 도입했다. 이것은 매우 중요한 사상이다. 전자장은 양자화되어 있다. 즉 개개의 입자-양자로서 존재하고 있다. 이들 양자가 광자이다.
장의 역사는 훨씬 전으로 거슬러 올라간다. 스뜨레도쁘는 1876년에, 빛이 마치 질량을 갖는 \'실제\'입자의 흐름처럼 물체에 직접 압력을 미치는 것을 발견했다. 이들 두 유명한 실험 및 광자에 관한 생각에 의하면 전자장은 동시에 물질적 성질을 갖고 있고, 장의 양자는 물질 입자의 특징을 갖고 있다고 결론지을 수 있다.
이것이 물질과 장을 나누고 있는 절벽위에 걸쳐놓은 최초의 엉성한 다리였다. 드 브로이의 가정은 이 다리를 다른 쪽에서 놓았다. 전자는 파동적 성질을 갖고 있다. 즉 물질은 파동적 성질을 갖고 있다. 질량을 갖지 않고, 한계가 없는 장이 질량과 크기를 가질 수 있다. 공간적 한계를 지니고 질량을 가졌던 물질이 크기와 질량을 잃을 수 있다.
여기서 물질과 장을 대립시키는 대신에 이들을 무언가 보다 일반적인 형태로 통일할 필요가 생긴다. 장의 물질적인 성격은 그 양자의 에너지가 클 때만 보다 분명한 형태로 나타난다. 마찬가지로 물질의 장으로서의 성격은 이 입자의 에너지가 큰 경우에만 확실히 나타난다. 그럼 에너지가 작을 때는 어떻게 되는 것일까? 이 때는, 장은 기본적으로 장처럼 행동하고, 물질은 물질처럼 행동한다.
Ⅵ. 양자역학과 불확정성
양자의 세계는 이상적으로는 이해할 수 있더라도 뉴턴의 세계와 같이 눈앞에 그려볼 수는 없다. 그 것은 원자나 아원자의 양자세계가 작다는 것뿐만 아니라, 일상적인 대상들의 세계에 익숙해진 눈앞에 상상해보이는 방법이 양자적 물체에는 적용되지 않기 때문이다.
돌멩이가 정확한 장소에 정지해 있는 것을 동시에 상상할 수 있지만 전자와 같은 양자적입자가 공간의 한점에서 정지해 있다고 말하는 것은 의미가 없다. 전자는 뉴턴의 법칙으로는 불가능한 장소에서 물질화될 수 있고 물리학자와 수학자들은 양자입자들을 일반물체로 생각하는 것이 실험과 다르다는 것을 보여주고 있다.
양자론은 객관성의 표준적 아이디어를 거부할 뿐만아니라 결정론적인 세계관을 파괴하였고 양자론에 의하면 전자가 원자주변을 뛰어다니 것과 같은 일은 임의적으로 일어나며 언제 전자가 천이할 것인가를 말해주는 물리적인 법칙은 없다 단지 우리가 할 수 있는 최선의 일은 천이의 확률을 알려주는 것이다. 양자론에서 관측자가 측정을 결정하는 것이 측정하는데 영향을 준다는 것을 알게 되었고, 양자의 세계에서 실제로 일러나는 일은 우리가 어떻게 관측하는가를 결정하는데 달려 있다.
세계는 우리가 관측하는 것과 관계없이 \'거기에\' 없다; \'거기에\' 있는 것을 부분적으로는 우리가 보기를 선택하는데 달려있다. 공간을 통해 움직이는 파동을 생각해보자 어떤때는 파(波)의 놈이가 평균수준보다 약간 높고 어떤 때는 낮다. 여기서 파의 높이는 진폭이라 불리고 공간의 어떤지점에서 파동의 진폭의 제곱인 부근에서 각각의 전자를 발견할 확률을 제공한다는 것이다. 예를 들면 진폭이 큰 공간의 영역에서는 그 지점에서 전자를 발견할 확률 또한 크다. 전자는 항상 진짜 입자이며 전자에 대한 파총함수가 단지 공간의 어떤점에서 전자를 발견할 확을 규정한다.
공간과 시간의 한점에서 다른 점으로 움직일 수 있는 개개의 입자들은 확률의 파동이다. 그들을 정확하게 측정하는 것은 불가능하며 단지 입자의 가능한 운동을 입증할 수 있을뿐이다. 비결정론은 영원히 예측할 수 없는 물리적 사건의 존재를 의미하는데, 양자론의 비결정론은 실험적인 능력이 아니라 무엇을 알 수 있고 무엇을 알 수 없는지의 원칙의 문제이다.
신까지도 우리에게 확실한 것이 아니라 어떤 사건이 일어날 확률만 줄 수 있다는 것을 알고 아인슈타인 신은 우리에게 주사위놀이를 하지않는다는 유명한 말을 나기기도 했다.
자연과 우리자신의 일생이 과거부터 완전히 결정되어 있다는 세계관인 결정론은 불확실한 세계에서 확실성에 대한 인간의 욕구를 반영한다. 고전 물리학은 결정론을 지지하며, 자연의 법칙이 과거와 미래의 자세한 부분까지 완전히 확정한다. 양자론의 통계적인 해석은 이 결정론적 세계관을 포기하게 했고, 완전 전지전능한 신의 개념에 대한 자연으로부터의 지지가 없음을 알게 되었다
참고문헌
김병희 외 15명, 성문물리학사전, 한국사전연구사, 1996
고구레요조, 즐거운 물리 탐구
리처드 파인만 외, 박병철 역, 파인만의 물리학 강의, 승산, 2004
메리 그리빈·존 그리빈, 김희봉 역, 나는 물리학을 가지고 놀았다, 사이언스북스
박병각 외 7명, 물리화학의 원리, 학문사, 1999
소광섭, 물리학과 대승기신론
이재원 외 11명, 물리화학, 녹문당, 2000

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양자역학,   역학,   EPR,   흑체복사,   장