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소개글

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목차

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 양자역학과 현대과학의 변화

Ⅲ. 양자역학의 시작

Ⅳ. 양자역학의 이력

Ⅴ. 양자역학의 불확정성 원리

Ⅵ. 양자역학과 물질의 구조
1. 인식의 문제 : 이중성
2. 언어의 문제 : 상태
3. 인과의 문제 : 결정론과 확률론
4. 양자 물리의 난해성 - 주역과의 비유

Ⅶ. 양자역학과 양자우주

Ⅷ. 양자역학과 시간
1. 타임머신을 생각한다
2. 시간이 멎는다
3. 우주에서 제일 짧은 시간
4. 모든 것은 양자론적 시간으로부터

Ⅸ. 결론

참고문헌

본문내용

뮤온이라는 소립자의 관측 등에서 밝혀진 사실이 있다. 인간의 미래 여행은 일반 상대론으로 해결할 수 있는데, 과거로 옮겨가는 것은 물리학으로 어떻게 설명할 수 있느냐가 문제될 수 있다. 립반 윙클 효과를 역으로 사용하는 방법을 생각해 볼 수 있다. 그러나 립반 윙클 효과를 아무리 이용해 보아도 과거로의 여행은 무리일 뿐이고, 다만 가능한 것은 미래로 도달하는 과정의 시간을 줄이는 것뿐이다. 이것에 대한 것은 웜홀을 사용하는 방법이다. 웜홀이라는 것은 한쪽으로 들어가서 다른 쪽으로 나온다. 여기에서 중요하게 봐야 할 것은 웜홀이 한쪽으로 들어가 다른 쪽으로 나올 때 그 통과하는 부분에서는 시간이 바깥쪽보다 덜 흐른다는 것이다.
2. 시간이 멎는다
우주 공간의 구조가 문제가 될 때 블랙홀, 화이트 홀, 웡 홀이 해설되고, 이것이 우주 전함 야마토의 워프와 같은 SF와 결부되어 크게 호기심을 유발하고 있다. 1970년대가 되어 호킹등의 연구에 의해 작은 미니 블랙홀이 우주의 창성기에 수많이 형성되었다는 것이 제창되었다. 블랙홀의 이야기에서 특이점이라는 것은 지극히 묘한 점이다. 블랙홀에 접근하면서 중력장이 커지는 데 그 곡에 가면 속도도 느려지고 시간이 거의 정지하게 된다. 이 때문에 슈바르츠쉴트의 반경으로 구성된 구면을 사상의 지평선이라고 한다. 사상의 지평선 저편에서는 시간과 공간이 역전된다고 말하고 있다. 블랙홀은 확실히 회전하면서 각 운동량을 갖고 있으나, 블랙홀은 아무 정보도 얻을 수 없는 곳이어서 질량, 전하, 각 운동량 등 이것밖에는 고유의 성질을 예측할 수 없다. 블랙홀의 형성 과정을 살펴보면 성간 물질인 먼지가 항성이 되고, 이 항성이 핵융합을 통해 적색 거성이 되고, 적색 거성이 에너지를 축적하여 대폭발을 일으켜 신성이 되고, 이 신성은 다시 백색왜성을 거쳐서 중성자 별이 되어 최후에 블랙홀이 되는 것이다.
3. 우주에서 제일 짧은 시간
우주에는 많은 천체가 있어 팽개쳐 두면 만유인력 때문에 집중되어 버리지 않느냐고 하는 우려가 많아서 아인슈타인은 우주의 상태를 나타내는 방정식 속에 ‘우주항’을 넣고 이것이 척력을 나타낸다고 하여 별의 집중을 막았는데 아인슈타인은 후에 불필요하다고 생각했지만 현재에 와서는‘우주항이 필요하다’라는 제안을 하고 있다. 우주의 시초는 빅뱅이었다. 이에 이론을 제기하는 것이 없지는 않지만 그들의 이야기 모두가 최초에 빅뱅이 있었다는 것이다. 소립자보다도 더 작은 쿼크가 제안되고, 한편에서는 우주 시초의 빅뱅에 10-30,i10-40초라는 엄청나게 짧은 시간이 거출되면서부터 시간과 공간의 최소라고 하는 것의 사고방식에 커다란 변경이 가행되었다. 가모프에서 시작되는 빅뱅이론에서는 이 엄청난 고온을 출발점으로 하여 우주는 대팽창을 이룩한 것으로 된다. 그리고 꽤 오랜 기간 빅뱅 현상으로서 보통으로 커져가는 우주 모형이 채용되어 왔다. 인플레이션적 팽창은 가지런하지 않았던 물질 밀도가 팽팽하게 늘어난다.
그것과 물질은 어느 방향으로든지 고르게 퍼진다. 그 결과, 현재와 같은 우주로 발달했다. 인플레이션 이후 우주는 다시 통상적인 빅뱅으로 퍼져 나가기 시작했다. 자연계의 상호작용에는 강한 상호 작용, 전자기 상호 작용, 약한 상호 작용, 중력의 네 종류가 있다. 강한 상호 작용은 쿼크 사이에 작용한 힘이라고 생각하는 것이 좋고, 전자기 상호 작용은 전하를 가진 입자사이에 작용하는 것이다. 약한 상호 작용은 중성자가 그대로 양성자로 변화하는 것과 같은 경우를 말하고, 중력은 우리가 말하는 보통 힘이라고 하는 것이 대부분 중력이다.
4. 모든 것은 양자론적 시간으로부터
불확정성원리는 하이젠베르크에 의해 1926년부터 1927년에 걸쳐서 제창된, 극미(micro)세계의 기본 법칙이다. 원자 또는 더 작은 전자 등은 그 위치 x는 관측하여 확정시키면 그 운동량 P를 모르게 된다. 반대로 P를 관측하여 확정시키면 x를 모르게 된다. 한 쪽의 판명도가 100%라면 다른 쪽은 0%이다. 우주는 무에서부터 출발했다는데 어째서 거대한 에너지가 나올 수 있을까 하는 의문에는 불확정성 원리를 생각해 보면 결코 모순 된 일은 아니다.
블랙홀은 한번 형성되고 내면 크게 되는 일은 있어도 소실되는 일은 없다. 호킹은 양자론적 고착에 바탕하여 작은 블랙홀이 소실한다는 이론을 정립시켰다. 우주의 인플레이션 시기에 미니 블랙홀은 수없이 많이 발생했다고 한다. 그 구가 작을수록 표면적에 대한 부피의 비율은 작아서 블랙홀이 플랑크의 길이나 그보다 다소 큰 정도라면, 그 표면에서 일어나는 입자, 반입자의 쌍창성 때문에 결국 숱한 작은 블랙홀은 잇따라 소실되었다고 호킹은 말하였다. 우주의 밀도는 현재의 관측값보다 크지 않을까 하는 이유로 지금까지 설명한 블랙홀의 존재가 문제로 되는데 지극히 작은 것은 증발해 버렸다고는 하나, 이것이 우주 공간의 여기저기에 아직도 있다고 하면 우주의 밀도는 추정되는 것보다도 커서 이것이 또한 수축의 원인으로 될 것이다.
Ⅸ. 결론
과학은 종종 추상적이고 이론적인데 그치고 말아 물리학자 대부분이 이론에 내포되어 있는 정신적 의미를 깨닫지 못하고 있다. 아주 단편적인 기계론적 사고관에 근거해 사회를 지지하고 있다. 이런 단계를 넘어 지식이 하나의 이론과 생활이 분리될 수 없는 신비주의를 받아들여 인간 존재를 포함하는 자연의 통일성을 인식해야 할 것이다. 생활과 이론을, 자연과 인간을, 정신과 물질을 합일시키기 위한 일원화된 사고의 틀이 생성되도록 노력해야 이원화된 세계에서 갖는 오늘날의 문제점을 해결 할 수 있을 것이다. 그렇게 될 때에 인간은 자연속에서 더욱 인간다워지고 윤택해질 수 있을 것이다.
참고문헌
◇ 박병철·공국진 역, 현대물리학과 신비주의, 고려원미디어, 1990
◇ 소광섭, 물리학과 대승기신론
◇ 양승훈, 물리학과 역사, 1판2쇄, 청문각, 1997
◇ 최병석, 자연과학개론
◇ Fritjof Capra 저, 이성범·김용정 역, The Tao of Physics, 현대 물리학과 동양사상, 범양출판부, 1979
◇ Gary Zukav 저, 김영덕 역,The Dancing WuLi Masters, 춤추는 물리, 범양출판부, 1981

키워드

양자역학,   과학,   불확정성원리,   양자우주,   시간